自動車
【課題】空調装置を駆動する空調用インバータ回路より空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かをより適正に診断する。
【解決手段】インバータより空調用コンプレッサ側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、昇圧コンバータの上アームをオンで保持すると共に下アームをオフで保持しながらインバータの作動とゲート遮断とを行なってそれらのときの電圧波形出力回路からの電圧波形に基づいて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する（Ｓ２２０，Ｓ２３０）。これにより、この診断中に高電圧系電力ラインの電圧ＶＨが変動するのを抑制することができ、この診断をより適正に行なうことができる。
【解決手段】インバータより空調用コンプレッサ側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、昇圧コンバータの上アームをオンで保持すると共に下アームをオフで保持しながらインバータの作動とゲート遮断とを行なってそれらのときの電圧波形出力回路からの電圧波形に基づいて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する（Ｓ２２０，Ｓ２３０）。これにより、この診断中に高電圧系電力ラインの電圧ＶＨが変動するのを抑制することができ、この診断をより適正に行なうことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に関し、詳しくは、走行用の電動機と、電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、二次電池と、二次電池が接続された電池電圧系と電動機用インバータ回路が接続された駆動電圧系とに接続されて駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧以上の範囲内で調節すると共に電池電圧系と駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、車室内の空気調和を行なう空調装置と、電池電圧系に接続され空調装置を駆動する空調用インバータ回路と、を備える自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、三相交流により回転駆動するモータと、バッテリと、バッテリからの直流電力を交流電力に変換してモータに出力するインバータ回路と、バッテリとインバータ回路とに介在するリレーと、システム全体をコントロールする駆動システムコントロールユニットと、を備える駆動システムの漏電箇所を、バッテリとリレーとの間に設けられて駆動システムの漏電を検出する漏電検出回路を用いて特定する漏電検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この漏電検出装置では、漏電検出回路からの漏電信号と、駆動システムコントロールユニットからのリレーのオンオフ信号やインバータ回路の遮断信号と、を用いて漏電箇所を特定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２３８４１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、バッテリからの電力を昇圧してインバータ回路に供給可能な昇圧コンバータを備え、車室内の空気調和を行なう空調装置を駆動する空調用インバータ回路を昇圧コンバータよりバッテリ側の電力ラインに接続した自動車では、インバータ回路によってモータを駆動している最中などに空調用インバータ回路より空調装置側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否か（漏電していないか否か）を診断する必要が生じることがある。この診断では、上述の漏電検出装置と同様に、空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とを伴って漏電検出回路からの漏電信号を用いて行なうことが考えられるが、昇圧コンバータによってバッテリからの電力を昇圧してインバータ回路に供給しているときに空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とを切り替える際には、空調装置の消費電力の変化によってインバータ回路に作用する電圧が変動し、その影響が漏電信号に反映されてしまい、この診断を適正に行なうことができない場合が生じる。
【０００５】
本発明の自動車は、空調装置を駆動する空調用インバータ回路より空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かをより適正に診断することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１の自動車は、
走行用の電動機と、前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、二次電池と、前記二次電池が接続された電池電圧系と前記電動機用インバータ回路が接続された駆動電圧系とに接続されて前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上の範囲内で調節すると共に前記電池電圧系と前記駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、車室内の空気調和を行なう空調装置と、前記電池電圧系に接続され前記空調装置を駆動する空調用インバータ回路と、を備える自動車であって、
前記二次電池の正極側または負極側に接続されて回路の絶縁抵抗に応じた信号を絶縁抵抗信号として検出する絶縁抵抗信号検出手段と、
前記空調用インバータ回路より前記空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際、前記駆動電圧系の電圧が前記電池電圧系の電圧に対して昇圧されないよう前記昇圧コンバータを制御する非昇圧制御と、前記空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう該空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御と、を伴って前記絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて前記空調交流部診断処理を実行する診断処理実行手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の第１の自動車では、空調用インバータ回路より空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際には、駆動電圧系の電圧が電池電圧系の電圧に対して昇圧されないよう昇圧コンバータを制御する非昇圧制御と、空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御と、を伴って二次電池の正極側または負極側に接続されて回路の絶縁抵抗に応じた信号を絶縁抵抗信号として検出する絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて空調交流部診断処理を実行する。即ち、駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧に等しい電圧で保持しながら空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とを行なって絶縁抵抗信号に基づいて空調交流部診断処理を実行するのである。これにより、空調交流部診断処理を実行している最中において、空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とを切り替える際に駆動電圧系の電圧が変動するのを抑制することができ、空調交流部診断処理をより適正に行なうことができる。
【０００９】
本発明の第２の自動車は、
走行用の電動機と、前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、二次電池と、前記二次電池が接続された電池電圧系と前記電動機用インバータ回路が接続された駆動電圧系とに接続されて前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上の範囲内で調節すると共に前記電池電圧系と前記駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、車室内の空気調和を行なう空調装置と、前記電池電圧系に接続され前記空調装置を駆動する空調用インバータ回路と、を備える自動車であって、
前記二次電池の正極側または負極側に接続されて回路の絶縁抵抗に応じた信号を絶縁抵抗信号として検出する絶縁抵抗信号検出手段と、
前記空調用インバータ回路より前記空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際、前記空調装置で電力が消費されずに前記空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう該空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御を伴って前記絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて前記空調交流部診断処理を実行する診断処理実行手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１０】
この本発明の第２の自動車では、空調用インバータ回路より空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際には、空調装置で電力が消費されずに空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御を伴って二次電池の正極側または負極側に接続されて回路の絶縁抵抗に応じた信号を絶縁抵抗信号として検出する絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて空調交流部診断処理を実行する。即ち、空調装置で電力が消費されない態様で空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とを行なって絶縁抵抗信号に基づいて空調交流部診断処理を実行するのである。これにより、空調交流部診断処理を実行している最中において、空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とを切り替える際に駆動電圧系の電圧が変動するのを抑制することができ、空調交流部診断処理をより適正に行なうことができる。
【００１１】
本発明の第２の自動車において、前記診断処理実行手段は、前記空調交流部診断処理を実行する際、前記空調装置の消費電力が値０となるよう前記空調インバータ回路を制御するゼロ電力制御を実行し、該ゼロ電力制御の実行後に、前記空調交流部診断処理を実行する手段である、ものとすることもできる。
【００１２】
本発明の第１または第２の自動車において、前記診断処理実行手段は、前記電動機と前記電動機用インバータ回路と前記二次電池と前記昇圧コンバータと前記空調装置と前記空調用インバータ回路とを含む電気系のいずれかの箇所で絶縁抵抗の低下が生じたことを前記絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて検出したとき、前記空調交流部診断処理を実行する手段である、ものとすることもできる。この場合、前記二次電池と前記電池電圧系との接続および接続の解除を行なうリレーを備え、前記診断処理実行手段は、前記電気系のいずれかの箇所で絶縁抵抗の低下が生じたことを検出した後にイグニッションオフされたとき、前記電動機用インバータ回路より前記電動機側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する電動機交流部診断処理と、前記リレーより前記二次電池側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する二次電池診断処理と、を実行する手段である、ものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施例としての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】第１実施例の電気系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】第１実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される絶縁抵抗低下検出ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】第１実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【図９】変形例の電機自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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１】
【００１５】
図１は、本発明の第１実施例としての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、ハイブリッド自動車２０が備える電気系の構成の概略を示す構成図である。第１実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３２にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、インバータ４１，４２が接続された電力ライン（以下、高電圧系電力ラインという）５４ａとシステムメインリレー５６を介してバッテリ５０が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ラインという）５４ｂとに接続されて高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬから最大許容電圧ＶＨｍａｘの範囲内で調節すると共に高電圧系電力ライン５４ａと低電圧系電力ライン５４ｂとの間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ５５と、高電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とに接続された平滑用のコンデンサ５７と、電池電圧系電力ライン５４ｂの正極母線と負極母線とに接続された平滑用のコンデンサ５８と、車室内の空気調和を行なう空調装置６０と、電池電圧系電力ライン５４ｂに接続されて空調装置６０の空調用コンプレッサ６１を駆動するインバータ６２と、バッテリ５０の負極端子とシステムメインリレー５６との間の接続点Ｃｎ（図２参照）に接続されて電気系のうち接続点Ｃｎから見た現在の接続部分（以下、現在対象部分という）の絶縁抵抗に応じた電圧波形を出力する電圧波形出力回路９０と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０と、を備える。ここで、最大許容電圧ＶＨｍａｘは、コンデンサ５７の耐圧よりも若干低い値などを用いることができる。また、電気系は、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２，昇圧コンバータ５５，空調装置６０，インバータ６２，バッテリ５０などを含み、現在対象部分は、例えば、システムメインリレー５６がオフのときにはシステムメインリレー５６よりバッテリ５０側の部分に相当し、システムメインリレー５６がオンでインバータ４１，４２，６２がゲート遮断のときにはインバータ４１，４２より高電圧系電力ライン５４ａ側やインバータ６２より電池電圧系電力ライン５４ｂ側の部分に相当するものとした。
【００１６】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ４１，４２は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれ高電圧系電力ライン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おり、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２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、高電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線との間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を制御することによって三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。以下、トランジスタＴ１１〜Ｔ１３をインバータ４１の上アーム、トランジスタＴ１４〜Ｔ１６をインバータ４１の下アーム、トランジスタＴ２１〜Ｔ２３をインバータ４２の上アーム、トランジスタＴ２４〜Ｔ２６をインバータ４２の下アームと称することがある。
【００１７】
モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する図示しない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や、図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流，インバータ４１，４２に取り付けられた図示しない温度センサからのインバータ温度などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１８】
昇圧コンバータ５５は、図２に示すように、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とからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれ高電圧系電力ライン５４ａの正極母線と高電圧系電力ライン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おり、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線とにはシステムメインリレー５６を介してそれぞれ高圧バッテリ５０の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することにより、電池電圧系電力ライン５４ｂの電力を昇圧して高電圧系電力ライン５４ａに供給したり、高電圧系電力ライン５４ａの電力を降圧して電池電圧系電力ライン５４ｂに供給したりすることができる。以下、トランジスタＴ３１を昇圧コンバータ５５の上アーム、トランジスタＴ３２を昇圧コンバータ５５の下アームと称することがある。
【００１９】
バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電池電圧系電力ライン５４ｂに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、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充放電電流の積算値に基づいてバッテリ５０に蓄えられている蓄電量の全容量（蓄電容量）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と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ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。
【００２０】
インバータ６２は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ４１〜Ｔ４６と、トランジスタＴ４１〜Ｔ４６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ４１〜Ｄ４６と、により構成されている。即ち、インバータ６２は、高電圧系電力ライン５４ａではなく電池電圧系電力ライン５４ｂに接続されている点を除いて、上述のインバータ４１，４２と同様に構成されている。以下、トランジスタＴ４１〜Ｔ４３をインバータ６２の上アーム、トランジスタＴ４４〜Ｔ４６をインバータ６２の下アームと称することがある。
【００２１】
電圧波形出力回路９０は、図２に示すように、一方が接地されて一定周波数のパルス（例えば、矩形波や正弦波，三角波など）を発生する発振器９２と、発振器９２に一方の端子が接続された検出抵抗９４と、検出抵抗９４の他方の端子と接続点Ｃｎとに接続されたコンデンサ９５と、検出抵抗９４とコンデンサ９５との接続点Ｃｏに接続されて高周波成分を除去して信号をハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力するローパスフィルタ９６とを備え、検出抵抗９４の抵抗値と電気系のうち接続点Ｃｎから見た現在の接続部分である現在対象部分の抵抗値との関係に応じた信号（電圧波形）をハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。この電圧波形出力回路９０からの電圧波形は、現在対象部分の絶縁抵抗が低下していないとき（漏電のおそれがないとき）には発振器９２と略同一の振幅の電圧波形となり、現在対象部分の絶縁抵抗が低下しているとき（漏電のおそれがあるとき）には検出抵抗９４での電圧降下によって発振器９２よりも小さな振幅の電圧波形となる。したがって、第１実施例の電子制御ユニット７０では、現在対象部分の絶縁抵抗が正常であるか否かを判定する絶縁判定として、電圧波形出力回路９０からの電圧波形の振幅が発振器９２の電圧波形の振幅より若干小さな値として定められた判定用閾値以上のときには現在対象部分の絶縁抵抗は正常であると判定し、電圧波形出力回路９０からの電圧波形が判定用閾値より小さいときには現在対象部分の絶縁抵抗が低下している（異常である）と判定するものとした。
【００２２】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、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（高電圧系電力ライン５４ａの電圧）ＶＨやコンデンサ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，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，電圧波形出力回路９０からの信号（電圧波形）などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、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，システムメインリレー５６へのオンオフ信号，インバータ６２のトランジスタＴ４１〜Ｔ４６へのスイッチング制御信号，警告灯８９への点灯信号などが出力ポートを介して出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、上述したように、現在対象部分の絶縁抵抗が正常であるか否かの判定も行なっている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、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。
【００２３】
こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸３２に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３２に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであるから、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。
【００２４】
エンジン運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３２の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算すると共に計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定し、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。そして、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なう。このエンジン運転モードでは、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を運転停止した方がよいとして定められた閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどにエンジン２２の運転を停止してモータ運転モードに移行する。
【００２５】
モータ運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してこれらをモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６のスイッチング制御を行なう。このモータ運転モードでは、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３２の回転数Ｎｒを乗じて得られる走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて得られるエンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を始動した方がよいとして定められた閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどにエンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。
【００２６】
また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とに基づいて高電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇを設定し、電圧センサ５７ａからの高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨｔａｇとなるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。ここで、高電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇは、第１実施例では、モータＭＧ１の目標動作点（トルク指令Ｔｍ１＊，回転数Ｎｍ１）でモータＭＧ１を駆動できる電圧とモータＭＧ２の目標動作点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）でモータＭＧ２を駆動できる電圧とのうち大きい方の電圧を設定するものとした。
【００２７】
次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、電気系のうち接続点Ｃｎから見た現在の接続部分である現在対象部分の絶縁抵抗の低下を判定したり絶縁抵抗の低下箇所を特定したりする際の動作について説明する。図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される絶縁抵抗低下検出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、イグニッションオンされてシステムメインリレー５６がオンとされたときに実行が開始される。
【００２８】
絶縁抵抗低下検出ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、電圧波形出力回路９０からの電圧波形と判定用閾値とを用いて現在対象部分の絶縁判定を行ない（ステップＳ１００，Ｓ１１０）、現在対象部分の絶縁抵抗が正常であると判定されたときにはステップＳ１００に戻り、現在対象部分の絶縁抵抗が異常である（低下している）と判定されたときには、警告灯８９を点灯し（ステップＳ１２０）、初期値として値０が設定される絶縁抵抗低下検出フラグＦに値１を設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。現在対象部分の絶縁判定の方法については前述した。こうして絶縁抵抗低下検出フラグＦに値１が設定されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、絶縁抵抗の低下箇所を特定するために、図４に例示する絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンの実行を開始する。
【００２９】
絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、イグニッションオフされたか否かを判定し（ステップＳ２００）、イグニッションオフされていないときには、インバータ６２より空調用コンプレッサ６１側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を未だ行なっていないか否かを判定し（ステップＳ２１０）、空調交流部診断処理を未だ行なっていないときには、昇圧コンバータ５５の上アームがオンで保持されると共に下アームがてオフで保持されるよう昇圧コンバータ５５を制御する上アームオン制御の実行を開始し（ステップＳ２２０）、その状態で空調交流部診断処理を実行する（ステップＳ２３０）。上アームオン制御の実行を開始すると、昇圧コンバータ５５による昇圧が行なわれなくなるため、高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨは電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬに近づいてその電圧ＶＬで一定となる。また、空調交流部診断処理は、インバータ６２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ６２を制御し、それらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する処理である。具体的には、インバータ６２の作動時に上述の絶縁判定によって現在対象部分（インバータ６２より電池電圧系電力ライン５４ｂ側および空調交流部）の絶縁抵抗が異常であると判定されると共にインバータ６２のゲート遮断時（非作動時）に絶縁判定によって現在対象部分（インバータ６２より電池電圧系電力ライン５４ｂ側）の絶縁抵抗が正常であると判定されたときには、空調交流部の絶縁抵抗は異常である（低下している）と判定し、インバータ６２の作動時に絶縁判定によって現在対象部分の絶縁抵抗が異常であると判定されると共にインバータ６２のゲート遮断時も絶縁判定によって現在対象部分の絶縁抵抗が異常であると判定されたときには、空調交流部の絶縁抵抗は正常である（低下していない）と判定するものとした。この空調部交流診断処理を実行する際に昇圧コンバータ５５の上アームをオンで保持する理由について以下に説明する。上述したように、空調交流部診断処理は、インバータ６２の作動時の電圧波形出力回路９０からの電圧波形とインバータ６２のゲート遮断時の電圧波形出力回路９０からの電圧波形とを用いて行なうことができる。しかしながら、昇圧コンバータ５５によって高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを電圧ＶＬより高くしているとき（昇圧しているとき）にインバータ６２の作動とゲート遮断とを切り替えると、空調用コンプレッサ６１の消費電力が変化したときにその変化によって高電圧系電力ライン５４ａに電圧変動が生じ、その電圧変動よって電圧波形出力回路９０からの出力波形が安定せず、空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かの診断を適正に行なうことができない場合が生じる。第１実施例では、このことを考慮して、高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬに等しい電圧で保持しながら空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かの診断を行なうものとした。これにより、この診断の最中に高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが変動するのを抑制することができ、この診断をより適正に行なうことができる。なお、この場合、高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬに等しい電圧で保持しているから、インバータ６２の作動時には、空調用コンプレッサ６１に電力が供給されるようインバータ６２を制御するものとしてもよい。
【００３０】
こうして空調交流部診断処理を実行すると、上アームオン制御の実行を終了して（ステップＳ２４０）、ステップＳ２００に戻る。その後、イグニッションオフされるまでは、ステップＳ２００でイグニッションオフされていないと判定され、ステップＳ２１０で空調交流部診断処理が完了していると判定されてステップＳ２００に戻り、イグニッションオフされたときに、インバータ４１よりモータＭＧ１側の第１モータ交流部やインバータ４２よりモータＭＧ２側の第２モータ交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断するモータ交流部診断処理を実行すると共に（ステップＳ２５０）、インバータ４１，４２より高電圧系電力ライン５４ａ側やインバータ６２より電池電圧系電力ライン５４ｂ側の直流部のうちシステムメインリレー５６よりバッテリ５０側のバッテリ部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断するバッテリ部診断処理を実行して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。いま、イグニッションオフされたときを考えているから、モータＭＧ１，ＭＧ２からトルクを出力する必要がないため、第１実施例では、昇圧コンバータ５５については、上アームオン制御を実行するか駆動停止するものとした。なお、昇圧コンバータ５５を駆動停止しても昇圧コンバータ５５のダイオードＤ３１を介してバッテリ５０からインバータ４１，４２に電力を供給することは可能である。モータ交流部診断処理は、モータＥＣＵ４０に指令を出力してその指令を受信したモータＥＣＵ４０にインバータ４１の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ４１を制御させて、それらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いた上述の絶縁判定によって第１モータ交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断し、続いて、モータＥＣＵ４０に指令を出力してその指令を受信したモータＥＣＵ４０にインバータ４２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ４２を制御させて、それらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いた絶縁判定によって第２モータ交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断することによって行なうものとした。また、バッテリ部診断処理は、システムメインリレー５６がオンオフされるよう制御し、それらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いた絶縁判定によって直流部のうちバッテリ部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断することによって行なうものとした。ここで、インバータ４１，４２の作動は、上アームと下アームのうち一方をオンで保持すると共に他方をオフで保持するものとしてもよいし、上アームがオンで下アームがオフの状態と上アームがオフで下アームがオンの状態とを周期的に切り替えるものとしてもよいし、モータＭＧ１，ＭＧ２のｄ軸に電流が流れるようにトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６をスイッチング制御するものとしてもよい。こうしたステップＳ２３０，Ｓ２５０，Ｓ２６０の処理により、絶縁抵抗の低下箇所を特定することができる。なお、モータ交流部診断処理では、インバータ４１，４２をゲート遮断する必要があり、バッテリ部診断処理では、システムメインリレー５６をオフとする必要があるため、第１実施例では、イグニッションオフされたときにこれらの処理を行なうものとした。
【００３１】
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、インバータ６２より空調用コンプレッサ６１側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、昇圧コンバータ５５の上アームをオンで保持すると共に下アームをオフで保持しながらインバータ６２の作動とゲート遮断とを行なってそれらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形に基づいて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断するから、この診断中に高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが変動するのを抑制することができ、この診断をより適正に行なうことができる。
【００３２】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際には、昇圧コンバータ５５の上アームがオンで保持されると共に下アームがてオフで保持されるよう昇圧コンバータ５５を制御する上アームオン制御を実行しながら空調交流部診断処理を実行するものとしたが、上アームオン制御に代えて、昇圧コンバータ５５の上アームが周期的にオンオフされる（いわゆるデューティ制御される）と共に下アームがてオフで保持されるよう昇圧コンバータ５５を制御するものとしたり、昇圧コンバータ５５の上アームおよび下アームが共にオフとされるよう昇圧コンバータ５５を制御する（昇圧コンバータ５５を駆動停止する）ものとしたりしてもよい。
【００３３】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、電気系のうち接続点Ｃｎから見た現在の接続部分である現在対象部分の絶縁抵抗の低下を検出したときには、空調交流部診断処理を未だ行なっていないときに、上アームオン制御を実行しながら空調交流部診断処理を実行するものとしたが、空調交流部診断処理を未だ行なっておらず上アームオン制御を実行可能なときに、上アームオン制御を実行しながら空調交流部診断処理を実行するものとしてもよい。なお、上アームオン制御を実行できないときとしては、例えば、昇圧コンバータ５５の上アームの温度が許容温度を超えているときや、オフからオンに切り替えることができないときなどが考えられる。
【実施例２】
【００３４】
次に、本発明の第２実施例としてのハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図１および図２を用いて説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、重複した説明を回避するために、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂのハード構成についての詳細な説明は省略する。
【００３５】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、図４の絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンに代えて、図５に例示する絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンを実行する。このルーチンは、図４のルーチンのステップＳ２２０〜Ｓ２４０の処理に代えてステップＳ２２０ｂ，２３０ｂの処理を実行する点を除いて図４のルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
図５の絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンでは、電気系のうち接続点Ｃｎから見た現在の接続部分である現在対象部分の絶縁抵抗の低下を検出した後において、未だイグニッションオフされておらず（ステップＳ２００）、空調交流部診断処理を未だ行なっていないときには（ステップＳ２１０）、空調用コンプレッサ６１の消費電力が値０となるようインバータ６２を制御するゼロ電力制御を実行する（ステップＳ２２０）。このゼロ電力制御は、インバータ６２の上アームと下アームとのうち一方をオンで保持すると共に他方をオフで保持したり、上アームがオンで下アームがオフの状態と上アームがオフで下アームがオンの状態とを周期的に切り替えたりすることによって行なうことができる。
【００３７】
そして、空調用コンプレッサ６１の消費電力が値０となると、空調用コンプレッサ６１で電力が消費されない態様でインバータ６２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ６２を制御しながら電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いた上述の絶縁判定によって空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか異常であるかを診断する空調交流部診断処理を実行する（ステップＳ２３０ｂ）。具体的には、インバータ６２の作動では、インバータ６２の上アーム（トランジスタＴ４１〜Ｔ４３）と下アーム（トランジスタＴ４４〜Ｔ４６）とのうち一方をオンとすると共に他方をオフとし、ゲート遮断では、インバータ６２の全てのトランジスタＴ４１〜Ｔ４６をオフとし、これらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いた絶縁判定によって空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか異常であるかを診断する。この場合、インバータ６２の作動時に空調用コンプレッサ６１には電力が供給されないため、インバータ６２の作動とゲート遮断とを切り替える際に空調用コンプレッサ６１の消費電力の変化によって高電圧系電力ライン５４ａに電圧変動が生じるのを抑制することができる。この結果、空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かの診断をより適正に行なうことができる。
【００３８】
こうして空調交流部診断処理を実行すると、ステップＳ２００に戻り、その後に、イグニッションオフされたときに、モータ交流部診断処理を実行すると共に（ステップＳ２５０）、バッテリ部診断処理を実行して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。
【００３９】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、インバータ６２より空調用コンプレッサ６１側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、空調用コンプレッサ６１の消費電力が値０となるようインバータ６２を制御するゼロ電力制御を実行し、その後に、空調用コンプレッサ６１で電力が消費されない態様でインバータ６２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ６２を制御しながら電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか異常であるかを診断するから、この診断中に高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが変動するのを抑制することができ、この診断をより適正に行なうことができる。
【００４０】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、ゼロ電力制御を実行した後に、空調用コンプレッサ６１で電力が消費されない態様でインバータ６２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ６２を制御しながら空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか異常であるかを診断するものとしたが、ゼロ電力制御を実行せずに、直ちに、空調用コンプレッサ６１で電力が消費されない態様でインバータ６２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ６２を制御しながら空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断するものとしてもよい。
【００４１】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、電気系のうち接続点Ｃｎから見た現在の接続部分である現在対象部分の絶縁抵抗の低下を検出した後にイグニッションオフされたときには、モータ交流部診断処理やバッテリ部診断処理を実行するものとしたが、現在対象部分の絶縁抵抗の低下を検出した後にイグニッションオフされたときでも、既に、空調交流部の絶縁抵抗が異常であると判定されているときには、モータ交流部診断処理やバッテリ部診断処理を実行しないものとしてもよい。
【００４２】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、現在対象部分の絶縁抵抗の低下を検出したときに、空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断するものとしたが、このときに限られず、例えば、イグニッションオンされてシステムメインリレー５６をオンとした後などに空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断するものとしてもよい。
【００４３】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、電圧波形出力回路９０は、バッテリ５０の負極端子とシステムメインリレー５６との間の接続点Ｃｎに接続されるものとしたが、バッテリ５０の正極端子とシステムメインリレー５６との間の接続点Ｃｎに接続されるものとしてもよい。
【００４４】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、モータＭＧ２からの動力を駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３２に出力するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３２が接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図６における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００４５】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸３２に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３２に出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸に変速機２３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機２３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。また、図８の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機３３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸とは異なる車軸（図８における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００４６】
第１実施例や第２実施例では、本発明を、駆動軸３２にプラネタリギヤ３０を介して接続されたエンジン２２およびモータＭＧ１と、駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、を備えるハイブリッド自動車２０，２０Ｂに適用するものとしたが、図９の変形例の電気自動車４２０に例示するように、走行用の動力を出力するモータＭＧを備える単純な電気自動車に適用するものとしてもよい。
【００４７】
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。第１実施例および第２実施例とこれらに対応する本発明の第１および第２の自動車との関係として、共通して、モータＭＧ１，ＭＧ２が「電動機」に相当し、インバータ４インバータ４１，４２が「電動機用インバータ回路」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、昇圧コンバータ５５が「昇圧コンバータ」に相当し、空調装置６０が「空調装置」に相当し、空調装置６０の空調用コンプレッサ６１を駆動するインバータ６２が「空調用インバータ回路」に相当し、電圧波形出力回路９０が「絶縁抵抗信号検出手段」に相当する。
【００４８】
第１実施例と本発明の第１の自動車との関係では、インバータ６２より空調用コンプレッサ６１側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、昇圧コンバータ５５の上アームをオンで保持すると共に下アームをオフで保持しながらインバータ６２の作動とゲート遮断とを行なってそれらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形に基づいて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する図４の絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「診断処理実行手段」に相当する。
【００４９】
第２実施例と本発明の第２の自動車との関係では、インバータ６２より空調用コンプレッサ６１側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、空調用コンプレッサ６１の消費電力が値０となるようインバータ６２を制御するゼロ電力制御を実行し、その後に、空調用コンプレッサ６１で電力が消費されない態様でインバータ６２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ６２を制御しながら電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか異常であるかを診断する図５の絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「診断処理実行手段」に相当する。
【００５０】
ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１，ＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の電動機であれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「電動機用インバータ」としては、インバータ４１，４２に限定されるものではなく、電動機を駆動するものであれば如何なるものとしても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、如何なるタイプの二次電池であっても構わない。「昇圧コンバータ」としては、昇圧コンバータ５５に限定されるものではなく、二次電池が接続された電池電圧系と電動機用インバータ回路が接続された駆動電圧系とに接続されて駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧以上の範囲内で調節すると共に電池電圧系と駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「空調装置」としては、空調装置６０に限定されるものではなく、車室内の空気調和を行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「空調用インバータ回路」としては、空調装置６０の空調用コンプレッサ６１を駆動するインバータ６２に限定されるものではなく、電池電圧系に接続され空調装置を駆動するものであれば如何なるものとしても構わない。「絶縁抵抗信号検出手段」としては、電圧波形出力回路９０に限定されるものではなく、二次電池の正極側または負極側に接続されて回路の絶縁抵抗に応じた信号を絶縁抵抗信号として検出するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００５１】
本発明の第１の自動車における「診断処理実行手段」としては、インバータ６２より空調用コンプレッサ６１側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、昇圧コンバータ５５の上アームをオンで保持すると共に下アームをオフで保持しながらインバータ６２の作動とゲート遮断とを行なってそれらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形に基づいて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断するものに限定されるものではなく、空調用インバータ回路より空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際、駆動電圧系の電圧が電池電圧系の電圧に対して昇圧されないよう昇圧コンバータを制御する非昇圧制御と、空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御と、を伴って絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて空調交流部診断処理を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００５２】
本発明の第２の自動車における「診断処理実行手段」としては、インバータ６２より空調用コンプレッサ６１側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、空調用コンプレッサ６１の消費電力が値０となるようインバータ６２を制御するゼロ電力制御を実行し、その後に、空調用コンプレッサ６１で電力が消費されない態様でインバータ６２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ６２を制御しながら電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか異常であるかを診断するものに限定されるものではなく、空調用インバータ回路より空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際、空調装置で電力が消費されずに空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御を伴って絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて空調交流部診断処理を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００５３】
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。
【００５４】
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】
【００５５】
本発明は、自動車の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
２０，１２０，２２０，３２０ 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、３２ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、３９ｃ，３９ｄ 車輪、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 バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ 高電圧系電力ライン、５４ｂ 電池電圧系電力ライン、５５ 昇圧コンバータ、５７，５８ コンデンサ、５７ａ，５７ｂ 電圧センサ、６０ 空調装置、６１ 空調用コンプレッサ、６２ インバータ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８２ シフトポジションセンサ、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、８９ 警告灯、２２９ クラッチ、２３０，３３０ 変速機、４２０ 電気自動車、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ ダイオード、Ｌ リアクトル、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２ トランジスタ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に関し、詳しくは、走行用の電動機と、電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、二次電池と、二次電池が接続された電池電圧系と電動機用インバータ回路が接続された駆動電圧系とに接続されて駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧以上の範囲内で調節すると共に電池電圧系と駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、車室内の空気調和を行なう空調装置と、電池電圧系に接続され空調装置を駆動する空調用インバータ回路と、を備える自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、三相交流により回転駆動するモータと、バッテリと、バッテリからの直流電力を交流電力に変換してモータに出力するインバータ回路と、バッテリとインバータ回路とに介在するリレーと、システム全体をコントロールする駆動システムコントロールユニットと、を備える駆動システムの漏電箇所を、バッテリとリレーとの間に設けられて駆動システムの漏電を検出する漏電検出回路を用いて特定する漏電検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この漏電検出装置では、漏電検出回路からの漏電信号と、駆動システムコントロールユニットからのリレーのオンオフ信号やインバータ回路の遮断信号と、を用いて漏電箇所を特定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２３８４１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、バッテリからの電力を昇圧してインバータ回路に供給可能な昇圧コンバータを備え、車室内の空気調和を行なう空調装置を駆動する空調用インバータ回路を昇圧コンバータよりバッテリ側の電力ラインに接続した自動車では、インバータ回路によってモータを駆動している最中などに空調用インバータ回路より空調装置側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否か（漏電していないか否か）を診断する必要が生じることがある。この診断では、上述の漏電検出装置と同様に、空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とを伴って漏電検出回路からの漏電信号を用いて行なうことが考えられるが、昇圧コンバータによってバッテリからの電力を昇圧してインバータ回路に供給しているときに空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とを切り替える際には、空調装置の消費電力の変化によってインバータ回路に作用する電圧が変動し、その影響が漏電信号に反映されてしまい、この診断を適正に行なうことができない場合が生じる。
【０００５】
本発明の自動車は、空調装置を駆動する空調用インバータ回路より空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かをより適正に診断することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１の自動車は、
走行用の電動機と、前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、二次電池と、前記二次電池が接続された電池電圧系と前記電動機用インバータ回路が接続された駆動電圧系とに接続されて前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上の範囲内で調節すると共に前記電池電圧系と前記駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、車室内の空気調和を行なう空調装置と、前記電池電圧系に接続され前記空調装置を駆動する空調用インバータ回路と、を備える自動車であって、
前記二次電池の正極側または負極側に接続されて回路の絶縁抵抗に応じた信号を絶縁抵抗信号として検出する絶縁抵抗信号検出手段と、
前記空調用インバータ回路より前記空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際、前記駆動電圧系の電圧が前記電池電圧系の電圧に対して昇圧されないよう前記昇圧コンバータを制御する非昇圧制御と、前記空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう該空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御と、を伴って前記絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて前記空調交流部診断処理を実行する診断処理実行手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の第１の自動車では、空調用インバータ回路より空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際には、駆動電圧系の電圧が電池電圧系の電圧に対して昇圧されないよう昇圧コンバータを制御する非昇圧制御と、空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御と、を伴って二次電池の正極側または負極側に接続されて回路の絶縁抵抗に応じた信号を絶縁抵抗信号として検出する絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて空調交流部診断処理を実行する。即ち、駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧に等しい電圧で保持しながら空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とを行なって絶縁抵抗信号に基づいて空調交流部診断処理を実行するのである。これにより、空調交流部診断処理を実行している最中において、空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とを切り替える際に駆動電圧系の電圧が変動するのを抑制することができ、空調交流部診断処理をより適正に行なうことができる。
【０００９】
本発明の第２の自動車は、
走行用の電動機と、前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、二次電池と、前記二次電池が接続された電池電圧系と前記電動機用インバータ回路が接続された駆動電圧系とに接続されて前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上の範囲内で調節すると共に前記電池電圧系と前記駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、車室内の空気調和を行なう空調装置と、前記電池電圧系に接続され前記空調装置を駆動する空調用インバータ回路と、を備える自動車であって、
前記二次電池の正極側または負極側に接続されて回路の絶縁抵抗に応じた信号を絶縁抵抗信号として検出する絶縁抵抗信号検出手段と、
前記空調用インバータ回路より前記空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際、前記空調装置で電力が消費されずに前記空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう該空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御を伴って前記絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて前記空調交流部診断処理を実行する診断処理実行手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１０】
この本発明の第２の自動車では、空調用インバータ回路より空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際には、空調装置で電力が消費されずに空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御を伴って二次電池の正極側または負極側に接続されて回路の絶縁抵抗に応じた信号を絶縁抵抗信号として検出する絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて空調交流部診断処理を実行する。即ち、空調装置で電力が消費されない態様で空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とを行なって絶縁抵抗信号に基づいて空調交流部診断処理を実行するのである。これにより、空調交流部診断処理を実行している最中において、空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とを切り替える際に駆動電圧系の電圧が変動するのを抑制することができ、空調交流部診断処理をより適正に行なうことができる。
【００１１】
本発明の第２の自動車において、前記診断処理実行手段は、前記空調交流部診断処理を実行する際、前記空調装置の消費電力が値０となるよう前記空調インバータ回路を制御するゼロ電力制御を実行し、該ゼロ電力制御の実行後に、前記空調交流部診断処理を実行する手段である、ものとすることもできる。
【００１２】
本発明の第１または第２の自動車において、前記診断処理実行手段は、前記電動機と前記電動機用インバータ回路と前記二次電池と前記昇圧コンバータと前記空調装置と前記空調用インバータ回路とを含む電気系のいずれかの箇所で絶縁抵抗の低下が生じたことを前記絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて検出したとき、前記空調交流部診断処理を実行する手段である、ものとすることもできる。この場合、前記二次電池と前記電池電圧系との接続および接続の解除を行なうリレーを備え、前記診断処理実行手段は、前記電気系のいずれかの箇所で絶縁抵抗の低下が生じたことを検出した後にイグニッションオフされたとき、前記電動機用インバータ回路より前記電動機側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する電動機交流部診断処理と、前記リレーより前記二次電池側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する二次電池診断処理と、を実行する手段である、ものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施例としての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】第１実施例の電気系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】第１実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される絶縁抵抗低下検出ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】第１実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【図９】変形例の電機自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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１】
【００１５】
図１は、本発明の第１実施例としての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、ハイブリッド自動車２０が備える電気系の構成の概略を示す構成図である。第１実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３２にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、インバータ４１，４２が接続された電力ライン（以下、高電圧系電力ラインという）５４ａとシステムメインリレー５６を介してバッテリ５０が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ラインという）５４ｂとに接続されて高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬから最大許容電圧ＶＨｍａｘの範囲内で調節すると共に高電圧系電力ライン５４ａと低電圧系電力ライン５４ｂとの間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ５５と、高電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とに接続された平滑用のコンデンサ５７と、電池電圧系電力ライン５４ｂの正極母線と負極母線とに接続された平滑用のコンデンサ５８と、車室内の空気調和を行なう空調装置６０と、電池電圧系電力ライン５４ｂに接続されて空調装置６０の空調用コンプレッサ６１を駆動するインバータ６２と、バッテリ５０の負極端子とシステムメインリレー５６との間の接続点Ｃｎ（図２参照）に接続されて電気系のうち接続点Ｃｎから見た現在の接続部分（以下、現在対象部分という）の絶縁抵抗に応じた電圧波形を出力する電圧波形出力回路９０と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０と、を備える。ここで、最大許容電圧ＶＨｍａｘは、コンデンサ５７の耐圧よりも若干低い値などを用いることができる。また、電気系は、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２，昇圧コンバータ５５，空調装置６０，インバータ６２，バッテリ５０などを含み、現在対象部分は、例えば、システムメインリレー５６がオフのときにはシステムメインリレー５６よりバッテリ５０側の部分に相当し、システムメインリレー５６がオンでインバータ４１，４２，６２がゲート遮断のときにはインバータ４１，４２より高電圧系電力ライン５４ａ側やインバータ６２より電池電圧系電力ライン５４ｂ側の部分に相当するものとした。
【００１６】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ４１，４２は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれ高電圧系電力ライン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おり、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２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、高電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線との間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を制御することによって三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。以下、トランジスタＴ１１〜Ｔ１３をインバータ４１の上アーム、トランジスタＴ１４〜Ｔ１６をインバータ４１の下アーム、トランジスタＴ２１〜Ｔ２３をインバータ４２の上アーム、トランジスタＴ２４〜Ｔ２６をインバータ４２の下アームと称することがある。
【００１７】
モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する図示しない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や、図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流，インバータ４１，４２に取り付けられた図示しない温度センサからのインバータ温度などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１８】
昇圧コンバータ５５は、図２に示すように、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とからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれ高電圧系電力ライン５４ａの正極母線と高電圧系電力ライン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おり、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線とにはシステムメインリレー５６を介してそれぞれ高圧バッテリ５０の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することにより、電池電圧系電力ライン５４ｂの電力を昇圧して高電圧系電力ライン５４ａに供給したり、高電圧系電力ライン５４ａの電力を降圧して電池電圧系電力ライン５４ｂに供給したりすることができる。以下、トランジスタＴ３１を昇圧コンバータ５５の上アーム、トランジスタＴ３２を昇圧コンバータ５５の下アームと称することがある。
【００１９】
バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電池電圧系電力ライン５４ｂに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、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充放電電流の積算値に基づいてバッテリ５０に蓄えられている蓄電量の全容量（蓄電容量）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と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ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。
【００２０】
インバータ６２は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ４１〜Ｔ４６と、トランジスタＴ４１〜Ｔ４６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ４１〜Ｄ４６と、により構成されている。即ち、インバータ６２は、高電圧系電力ライン５４ａではなく電池電圧系電力ライン５４ｂに接続されている点を除いて、上述のインバータ４１，４２と同様に構成されている。以下、トランジスタＴ４１〜Ｔ４３をインバータ６２の上アーム、トランジスタＴ４４〜Ｔ４６をインバータ６２の下アームと称することがある。
【００２１】
電圧波形出力回路９０は、図２に示すように、一方が接地されて一定周波数のパルス（例えば、矩形波や正弦波，三角波など）を発生する発振器９２と、発振器９２に一方の端子が接続された検出抵抗９４と、検出抵抗９４の他方の端子と接続点Ｃｎとに接続されたコンデンサ９５と、検出抵抗９４とコンデンサ９５との接続点Ｃｏに接続されて高周波成分を除去して信号をハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力するローパスフィルタ９６とを備え、検出抵抗９４の抵抗値と電気系のうち接続点Ｃｎから見た現在の接続部分である現在対象部分の抵抗値との関係に応じた信号（電圧波形）をハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。この電圧波形出力回路９０からの電圧波形は、現在対象部分の絶縁抵抗が低下していないとき（漏電のおそれがないとき）には発振器９２と略同一の振幅の電圧波形となり、現在対象部分の絶縁抵抗が低下しているとき（漏電のおそれがあるとき）には検出抵抗９４での電圧降下によって発振器９２よりも小さな振幅の電圧波形となる。したがって、第１実施例の電子制御ユニット７０では、現在対象部分の絶縁抵抗が正常であるか否かを判定する絶縁判定として、電圧波形出力回路９０からの電圧波形の振幅が発振器９２の電圧波形の振幅より若干小さな値として定められた判定用閾値以上のときには現在対象部分の絶縁抵抗は正常であると判定し、電圧波形出力回路９０からの電圧波形が判定用閾値より小さいときには現在対象部分の絶縁抵抗が低下している（異常である）と判定するものとした。
【００２２】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、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（高電圧系電力ライン５４ａの電圧）ＶＨやコンデンサ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，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，電圧波形出力回路９０からの信号（電圧波形）などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、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，システムメインリレー５６へのオンオフ信号，インバータ６２のトランジスタＴ４１〜Ｔ４６へのスイッチング制御信号，警告灯８９への点灯信号などが出力ポートを介して出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、上述したように、現在対象部分の絶縁抵抗が正常であるか否かの判定も行なっている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、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。
【００２３】
こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸３２に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３２に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであるから、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。
【００２４】
エンジン運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３２の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算すると共に計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定し、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。そして、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なう。このエンジン運転モードでは、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を運転停止した方がよいとして定められた閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどにエンジン２２の運転を停止してモータ運転モードに移行する。
【００２５】
モータ運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してこれらをモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６のスイッチング制御を行なう。このモータ運転モードでは、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３２の回転数Ｎｒを乗じて得られる走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて得られるエンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を始動した方がよいとして定められた閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどにエンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。
【００２６】
また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とに基づいて高電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇを設定し、電圧センサ５７ａからの高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨｔａｇとなるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。ここで、高電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇは、第１実施例では、モータＭＧ１の目標動作点（トルク指令Ｔｍ１＊，回転数Ｎｍ１）でモータＭＧ１を駆動できる電圧とモータＭＧ２の目標動作点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）でモータＭＧ２を駆動できる電圧とのうち大きい方の電圧を設定するものとした。
【００２７】
次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、電気系のうち接続点Ｃｎから見た現在の接続部分である現在対象部分の絶縁抵抗の低下を判定したり絶縁抵抗の低下箇所を特定したりする際の動作について説明する。図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される絶縁抵抗低下検出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、イグニッションオンされてシステムメインリレー５６がオンとされたときに実行が開始される。
【００２８】
絶縁抵抗低下検出ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、電圧波形出力回路９０からの電圧波形と判定用閾値とを用いて現在対象部分の絶縁判定を行ない（ステップＳ１００，Ｓ１１０）、現在対象部分の絶縁抵抗が正常であると判定されたときにはステップＳ１００に戻り、現在対象部分の絶縁抵抗が異常である（低下している）と判定されたときには、警告灯８９を点灯し（ステップＳ１２０）、初期値として値０が設定される絶縁抵抗低下検出フラグＦに値１を設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。現在対象部分の絶縁判定の方法については前述した。こうして絶縁抵抗低下検出フラグＦに値１が設定されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、絶縁抵抗の低下箇所を特定するために、図４に例示する絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンの実行を開始する。
【００２９】
絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、イグニッションオフされたか否かを判定し（ステップＳ２００）、イグニッションオフされていないときには、インバータ６２より空調用コンプレッサ６１側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を未だ行なっていないか否かを判定し（ステップＳ２１０）、空調交流部診断処理を未だ行なっていないときには、昇圧コンバータ５５の上アームがオンで保持されると共に下アームがてオフで保持されるよう昇圧コンバータ５５を制御する上アームオン制御の実行を開始し（ステップＳ２２０）、その状態で空調交流部診断処理を実行する（ステップＳ２３０）。上アームオン制御の実行を開始すると、昇圧コンバータ５５による昇圧が行なわれなくなるため、高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨは電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬに近づいてその電圧ＶＬで一定となる。また、空調交流部診断処理は、インバータ６２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ６２を制御し、それらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する処理である。具体的には、インバータ６２の作動時に上述の絶縁判定によって現在対象部分（インバータ６２より電池電圧系電力ライン５４ｂ側および空調交流部）の絶縁抵抗が異常であると判定されると共にインバータ６２のゲート遮断時（非作動時）に絶縁判定によって現在対象部分（インバータ６２より電池電圧系電力ライン５４ｂ側）の絶縁抵抗が正常であると判定されたときには、空調交流部の絶縁抵抗は異常である（低下している）と判定し、インバータ６２の作動時に絶縁判定によって現在対象部分の絶縁抵抗が異常であると判定されると共にインバータ６２のゲート遮断時も絶縁判定によって現在対象部分の絶縁抵抗が異常であると判定されたときには、空調交流部の絶縁抵抗は正常である（低下していない）と判定するものとした。この空調部交流診断処理を実行する際に昇圧コンバータ５５の上アームをオンで保持する理由について以下に説明する。上述したように、空調交流部診断処理は、インバータ６２の作動時の電圧波形出力回路９０からの電圧波形とインバータ６２のゲート遮断時の電圧波形出力回路９０からの電圧波形とを用いて行なうことができる。しかしながら、昇圧コンバータ５５によって高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを電圧ＶＬより高くしているとき（昇圧しているとき）にインバータ６２の作動とゲート遮断とを切り替えると、空調用コンプレッサ６１の消費電力が変化したときにその変化によって高電圧系電力ライン５４ａに電圧変動が生じ、その電圧変動よって電圧波形出力回路９０からの出力波形が安定せず、空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かの診断を適正に行なうことができない場合が生じる。第１実施例では、このことを考慮して、高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬに等しい電圧で保持しながら空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かの診断を行なうものとした。これにより、この診断の最中に高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが変動するのを抑制することができ、この診断をより適正に行なうことができる。なお、この場合、高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬに等しい電圧で保持しているから、インバータ６２の作動時には、空調用コンプレッサ６１に電力が供給されるようインバータ６２を制御するものとしてもよい。
【００３０】
こうして空調交流部診断処理を実行すると、上アームオン制御の実行を終了して（ステップＳ２４０）、ステップＳ２００に戻る。その後、イグニッションオフされるまでは、ステップＳ２００でイグニッションオフされていないと判定され、ステップＳ２１０で空調交流部診断処理が完了していると判定されてステップＳ２００に戻り、イグニッションオフされたときに、インバータ４１よりモータＭＧ１側の第１モータ交流部やインバータ４２よりモータＭＧ２側の第２モータ交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断するモータ交流部診断処理を実行すると共に（ステップＳ２５０）、インバータ４１，４２より高電圧系電力ライン５４ａ側やインバータ６２より電池電圧系電力ライン５４ｂ側の直流部のうちシステムメインリレー５６よりバッテリ５０側のバッテリ部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断するバッテリ部診断処理を実行して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。いま、イグニッションオフされたときを考えているから、モータＭＧ１，ＭＧ２からトルクを出力する必要がないため、第１実施例では、昇圧コンバータ５５については、上アームオン制御を実行するか駆動停止するものとした。なお、昇圧コンバータ５５を駆動停止しても昇圧コンバータ５５のダイオードＤ３１を介してバッテリ５０からインバータ４１，４２に電力を供給することは可能である。モータ交流部診断処理は、モータＥＣＵ４０に指令を出力してその指令を受信したモータＥＣＵ４０にインバータ４１の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ４１を制御させて、それらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いた上述の絶縁判定によって第１モータ交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断し、続いて、モータＥＣＵ４０に指令を出力してその指令を受信したモータＥＣＵ４０にインバータ４２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ４２を制御させて、それらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いた絶縁判定によって第２モータ交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断することによって行なうものとした。また、バッテリ部診断処理は、システムメインリレー５６がオンオフされるよう制御し、それらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いた絶縁判定によって直流部のうちバッテリ部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断することによって行なうものとした。ここで、インバータ４１，４２の作動は、上アームと下アームのうち一方をオンで保持すると共に他方をオフで保持するものとしてもよいし、上アームがオンで下アームがオフの状態と上アームがオフで下アームがオンの状態とを周期的に切り替えるものとしてもよいし、モータＭＧ１，ＭＧ２のｄ軸に電流が流れるようにトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６をスイッチング制御するものとしてもよい。こうしたステップＳ２３０，Ｓ２５０，Ｓ２６０の処理により、絶縁抵抗の低下箇所を特定することができる。なお、モータ交流部診断処理では、インバータ４１，４２をゲート遮断する必要があり、バッテリ部診断処理では、システムメインリレー５６をオフとする必要があるため、第１実施例では、イグニッションオフされたときにこれらの処理を行なうものとした。
【００３１】
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、インバータ６２より空調用コンプレッサ６１側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、昇圧コンバータ５５の上アームをオンで保持すると共に下アームをオフで保持しながらインバータ６２の作動とゲート遮断とを行なってそれらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形に基づいて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断するから、この診断中に高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが変動するのを抑制することができ、この診断をより適正に行なうことができる。
【００３２】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際には、昇圧コンバータ５５の上アームがオンで保持されると共に下アームがてオフで保持されるよう昇圧コンバータ５５を制御する上アームオン制御を実行しながら空調交流部診断処理を実行するものとしたが、上アームオン制御に代えて、昇圧コンバータ５５の上アームが周期的にオンオフされる（いわゆるデューティ制御される）と共に下アームがてオフで保持されるよう昇圧コンバータ５５を制御するものとしたり、昇圧コンバータ５５の上アームおよび下アームが共にオフとされるよう昇圧コンバータ５５を制御する（昇圧コンバータ５５を駆動停止する）ものとしたりしてもよい。
【００３３】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、電気系のうち接続点Ｃｎから見た現在の接続部分である現在対象部分の絶縁抵抗の低下を検出したときには、空調交流部診断処理を未だ行なっていないときに、上アームオン制御を実行しながら空調交流部診断処理を実行するものとしたが、空調交流部診断処理を未だ行なっておらず上アームオン制御を実行可能なときに、上アームオン制御を実行しながら空調交流部診断処理を実行するものとしてもよい。なお、上アームオン制御を実行できないときとしては、例えば、昇圧コンバータ５５の上アームの温度が許容温度を超えているときや、オフからオンに切り替えることができないときなどが考えられる。
【実施例２】
【００３４】
次に、本発明の第２実施例としてのハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図１および図２を用いて説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、重複した説明を回避するために、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂのハード構成についての詳細な説明は省略する。
【００３５】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、図４の絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンに代えて、図５に例示する絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンを実行する。このルーチンは、図４のルーチンのステップＳ２２０〜Ｓ２４０の処理に代えてステップＳ２２０ｂ，２３０ｂの処理を実行する点を除いて図４のルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
図５の絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンでは、電気系のうち接続点Ｃｎから見た現在の接続部分である現在対象部分の絶縁抵抗の低下を検出した後において、未だイグニッションオフされておらず（ステップＳ２００）、空調交流部診断処理を未だ行なっていないときには（ステップＳ２１０）、空調用コンプレッサ６１の消費電力が値０となるようインバータ６２を制御するゼロ電力制御を実行する（ステップＳ２２０）。このゼロ電力制御は、インバータ６２の上アームと下アームとのうち一方をオンで保持すると共に他方をオフで保持したり、上アームがオンで下アームがオフの状態と上アームがオフで下アームがオンの状態とを周期的に切り替えたりすることによって行なうことができる。
【００３７】
そして、空調用コンプレッサ６１の消費電力が値０となると、空調用コンプレッサ６１で電力が消費されない態様でインバータ６２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ６２を制御しながら電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いた上述の絶縁判定によって空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか異常であるかを診断する空調交流部診断処理を実行する（ステップＳ２３０ｂ）。具体的には、インバータ６２の作動では、インバータ６２の上アーム（トランジスタＴ４１〜Ｔ４３）と下アーム（トランジスタＴ４４〜Ｔ４６）とのうち一方をオンとすると共に他方をオフとし、ゲート遮断では、インバータ６２の全てのトランジスタＴ４１〜Ｔ４６をオフとし、これらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いた絶縁判定によって空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか異常であるかを診断する。この場合、インバータ６２の作動時に空調用コンプレッサ６１には電力が供給されないため、インバータ６２の作動とゲート遮断とを切り替える際に空調用コンプレッサ６１の消費電力の変化によって高電圧系電力ライン５４ａに電圧変動が生じるのを抑制することができる。この結果、空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かの診断をより適正に行なうことができる。
【００３８】
こうして空調交流部診断処理を実行すると、ステップＳ２００に戻り、その後に、イグニッションオフされたときに、モータ交流部診断処理を実行すると共に（ステップＳ２５０）、バッテリ部診断処理を実行して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。
【００３９】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、インバータ６２より空調用コンプレッサ６１側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、空調用コンプレッサ６１の消費電力が値０となるようインバータ６２を制御するゼロ電力制御を実行し、その後に、空調用コンプレッサ６１で電力が消費されない態様でインバータ６２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ６２を制御しながら電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか異常であるかを診断するから、この診断中に高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが変動するのを抑制することができ、この診断をより適正に行なうことができる。
【００４０】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、ゼロ電力制御を実行した後に、空調用コンプレッサ６１で電力が消費されない態様でインバータ６２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ６２を制御しながら空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか異常であるかを診断するものとしたが、ゼロ電力制御を実行せずに、直ちに、空調用コンプレッサ６１で電力が消費されない態様でインバータ６２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ６２を制御しながら空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断するものとしてもよい。
【００４１】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、電気系のうち接続点Ｃｎから見た現在の接続部分である現在対象部分の絶縁抵抗の低下を検出した後にイグニッションオフされたときには、モータ交流部診断処理やバッテリ部診断処理を実行するものとしたが、現在対象部分の絶縁抵抗の低下を検出した後にイグニッションオフされたときでも、既に、空調交流部の絶縁抵抗が異常であると判定されているときには、モータ交流部診断処理やバッテリ部診断処理を実行しないものとしてもよい。
【００４２】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、現在対象部分の絶縁抵抗の低下を検出したときに、空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断するものとしたが、このときに限られず、例えば、イグニッションオンされてシステムメインリレー５６をオンとした後などに空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断するものとしてもよい。
【００４３】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、電圧波形出力回路９０は、バッテリ５０の負極端子とシステムメインリレー５６との間の接続点Ｃｎに接続されるものとしたが、バッテリ５０の正極端子とシステムメインリレー５６との間の接続点Ｃｎに接続されるものとしてもよい。
【００４４】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、モータＭＧ２からの動力を駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３２に出力するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３２が接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図６における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００４５】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸３２に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３２に出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸に変速機２３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機２３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。また、図８の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機３３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸とは異なる車軸（図８における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００４６】
第１実施例や第２実施例では、本発明を、駆動軸３２にプラネタリギヤ３０を介して接続されたエンジン２２およびモータＭＧ１と、駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、を備えるハイブリッド自動車２０，２０Ｂに適用するものとしたが、図９の変形例の電気自動車４２０に例示するように、走行用の動力を出力するモータＭＧを備える単純な電気自動車に適用するものとしてもよい。
【００４７】
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。第１実施例および第２実施例とこれらに対応する本発明の第１および第２の自動車との関係として、共通して、モータＭＧ１，ＭＧ２が「電動機」に相当し、インバータ４インバータ４１，４２が「電動機用インバータ回路」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、昇圧コンバータ５５が「昇圧コンバータ」に相当し、空調装置６０が「空調装置」に相当し、空調装置６０の空調用コンプレッサ６１を駆動するインバータ６２が「空調用インバータ回路」に相当し、電圧波形出力回路９０が「絶縁抵抗信号検出手段」に相当する。
【００４８】
第１実施例と本発明の第１の自動車との関係では、インバータ６２より空調用コンプレッサ６１側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、昇圧コンバータ５５の上アームをオンで保持すると共に下アームをオフで保持しながらインバータ６２の作動とゲート遮断とを行なってそれらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形に基づいて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する図４の絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「診断処理実行手段」に相当する。
【００４９】
第２実施例と本発明の第２の自動車との関係では、インバータ６２より空調用コンプレッサ６１側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、空調用コンプレッサ６１の消費電力が値０となるようインバータ６２を制御するゼロ電力制御を実行し、その後に、空調用コンプレッサ６１で電力が消費されない態様でインバータ６２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ６２を制御しながら電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか異常であるかを診断する図５の絶縁抵抗低下箇所特定ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「診断処理実行手段」に相当する。
【００５０】
ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１，ＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の電動機であれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「電動機用インバータ」としては、インバータ４１，４２に限定されるものではなく、電動機を駆動するものであれば如何なるものとしても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、如何なるタイプの二次電池であっても構わない。「昇圧コンバータ」としては、昇圧コンバータ５５に限定されるものではなく、二次電池が接続された電池電圧系と電動機用インバータ回路が接続された駆動電圧系とに接続されて駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧以上の範囲内で調節すると共に電池電圧系と駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「空調装置」としては、空調装置６０に限定されるものではなく、車室内の空気調和を行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「空調用インバータ回路」としては、空調装置６０の空調用コンプレッサ６１を駆動するインバータ６２に限定されるものではなく、電池電圧系に接続され空調装置を駆動するものであれば如何なるものとしても構わない。「絶縁抵抗信号検出手段」としては、電圧波形出力回路９０に限定されるものではなく、二次電池の正極側または負極側に接続されて回路の絶縁抵抗に応じた信号を絶縁抵抗信号として検出するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００５１】
本発明の第１の自動車における「診断処理実行手段」としては、インバータ６２より空調用コンプレッサ６１側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、昇圧コンバータ５５の上アームをオンで保持すると共に下アームをオフで保持しながらインバータ６２の作動とゲート遮断とを行なってそれらのときの電圧波形出力回路９０からの電圧波形に基づいて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断するものに限定されるものではなく、空調用インバータ回路より空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際、駆動電圧系の電圧が電池電圧系の電圧に対して昇圧されないよう昇圧コンバータを制御する非昇圧制御と、空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御と、を伴って絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて空調交流部診断処理を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００５２】
本発明の第２の自動車における「診断処理実行手段」としては、インバータ６２より空調用コンプレッサ６１側の空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する際には、空調用コンプレッサ６１の消費電力が値０となるようインバータ６２を制御するゼロ電力制御を実行し、その後に、空調用コンプレッサ６１で電力が消費されない態様でインバータ６２の作動とゲート遮断とが行なわれるようインバータ６２を制御しながら電圧波形出力回路９０からの電圧波形を用いて空調交流部の絶縁抵抗が正常であるか異常であるかを診断するものに限定されるものではなく、空調用インバータ回路より空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際、空調装置で電力が消費されずに空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御を伴って絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて空調交流部診断処理を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００５３】
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。
【００５４】
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】
【００５５】
本発明は、自動車の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
２０，１２０，２２０，３２０ 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、３２ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、３９ｃ，３９ｄ 車輪、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 バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ 高電圧系電力ライン、５４ｂ 電池電圧系電力ライン、５５ 昇圧コンバータ、５７，５８ コンデンサ、５７ａ，５７ｂ 電圧センサ、６０ 空調装置、６１ 空調用コンプレッサ、６２ インバータ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８２ シフトポジションセンサ、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、８９ 警告灯、２２９ クラッチ、２３０，３３０ 変速機、４２０ 電気自動車、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ ダイオード、Ｌ リアクトル、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２ トランジスタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の電動機と、前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、二次電池と、前記二次電池が接続された電池電圧系と前記電動機用インバータ回路が接続された駆動電圧系とに接続されて前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上の範囲内で調節すると共に前記電池電圧系と前記駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、車室内の空気調和を行なう空調装置と、前記電池電圧系に接続され前記空調装置を駆動する空調用インバータ回路と、を備える自動車であって、
前記二次電池の正極側または負極側に接続されて回路の絶縁抵抗に応じた信号を絶縁抵抗信号として検出する絶縁抵抗信号検出手段と、
前記空調用インバータ回路より前記空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際、前記駆動電圧系の電圧が前記電池電圧系の電圧に対して昇圧されないよう前記昇圧コンバータを制御する非昇圧制御と、前記空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう該空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御と、を伴って前記絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて前記空調交流部診断処理を実行する診断処理実行手段と、
を備える自動車。
【請求項２】
走行用の電動機と、前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、二次電池と、前記二次電池が接続された電池電圧系と前記電動機用インバータ回路が接続された駆動電圧系とに接続されて前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上の範囲内で調節すると共に前記電池電圧系と前記駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、車室内の空気調和を行なう空調装置と、前記電池電圧系に接続され前記空調装置を駆動する空調用インバータ回路と、を備える自動車であって、
前記二次電池の正極側または負極側に接続されて回路の絶縁抵抗に応じた信号を絶縁抵抗信号として検出する絶縁抵抗信号検出手段と、
前記空調用インバータ回路より前記空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際、前記空調装置で電力が消費されずに前記空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう該空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御を伴って前記絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて前記空調交流部診断処理を実行する診断処理実行手段と、
を備える自動車。
【請求項３】
請求項２記載の自動車であって、
前記診断処理実行手段は、前記空調交流部診断処理を実行する際、前記空調装置の消費電力が値０となるよう前記空調インバータ回路を制御するゼロ電力制御を実行し、該ゼロ電力制御の実行後に、前記空調交流部診断処理を実行する手段である、
自動車。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記診断処理実行手段は、前記電動機と前記電動機用インバータ回路と前記二次電池と前記昇圧コンバータと前記空調装置と前記空調用インバータ回路とを含む電気系のいずれかの箇所で絶縁抵抗の低下が生じたことを前記絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて検出したとき、前記空調交流部診断処理を実行する手段である、
自動車。
【請求項１】
走行用の電動機と、前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、二次電池と、前記二次電池が接続された電池電圧系と前記電動機用インバータ回路が接続された駆動電圧系とに接続されて前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上の範囲内で調節すると共に前記電池電圧系と前記駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、車室内の空気調和を行なう空調装置と、前記電池電圧系に接続され前記空調装置を駆動する空調用インバータ回路と、を備える自動車であって、
前記二次電池の正極側または負極側に接続されて回路の絶縁抵抗に応じた信号を絶縁抵抗信号として検出する絶縁抵抗信号検出手段と、
前記空調用インバータ回路より前記空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際、前記駆動電圧系の電圧が前記電池電圧系の電圧に対して昇圧されないよう前記昇圧コンバータを制御する非昇圧制御と、前記空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう該空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御と、を伴って前記絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて前記空調交流部診断処理を実行する診断処理実行手段と、
を備える自動車。
【請求項２】
走行用の電動機と、前記電動機を駆動する電動機用インバータ回路と、二次電池と、前記二次電池が接続された電池電圧系と前記電動機用インバータ回路が接続された駆動電圧系とに接続されて前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上の範囲内で調節すると共に前記電池電圧系と前記駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、車室内の空気調和を行なう空調装置と、前記電池電圧系に接続され前記空調装置を駆動する空調用インバータ回路と、を備える自動車であって、
前記二次電池の正極側または負極側に接続されて回路の絶縁抵抗に応じた信号を絶縁抵抗信号として検出する絶縁抵抗信号検出手段と、
前記空調用インバータ回路より前記空調装置側の絶縁抵抗が正常であるか否かを診断する空調交流部診断処理を実行する際、前記空調装置で電力が消費されずに前記空調用インバータ回路の作動とゲート遮断とが行なわれるよう該空調用インバータ回路を制御するゲート切替制御を伴って前記絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて前記空調交流部診断処理を実行する診断処理実行手段と、
を備える自動車。
【請求項３】
請求項２記載の自動車であって、
前記診断処理実行手段は、前記空調交流部診断処理を実行する際、前記空調装置の消費電力が値０となるよう前記空調インバータ回路を制御するゼロ電力制御を実行し、該ゼロ電力制御の実行後に、前記空調交流部診断処理を実行する手段である、
自動車。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記診断処理実行手段は、前記電動機と前記電動機用インバータ回路と前記二次電池と前記昇圧コンバータと前記空調装置と前記空調用インバータ回路とを含む電気系のいずれかの箇所で絶縁抵抗の低下が生じたことを前記絶縁抵抗信号検出手段により検出される絶縁抵抗信号に基づいて検出したとき、前記空調交流部診断処理を実行する手段である、
自動車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１３５１２４（Ｐ２０１２−１３５１２４Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８５４６２（Ｐ２０１０−２８５４６２）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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