JP2013213750A

JP2013213750A - Electrical leak detection device

Info

Publication number: JP2013213750A
Application number: JP2012084468A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sekine; 武司関根; Takahiro Saito; 貴弘齊藤; Masato Kasashima; 正人笠島; Masateru Fujii; 真輝藤井
Original assignee: Omron Automotive Electronics Co Ltd
Current assignee: Nidec Mobility Corp
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2013-10-17

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the time to resumption of leak detection from completion of self-diagnosis.SOLUTION: A leak detection device 100 includes coupling capacitors C1 and C3, a pulse generator 2, a ground fault simulation circuit 4, a memory 5, a voltage detection unit 6, a leak assessment unit 7, and a self-diagnosis unit 8. The memory 5 stores threshold values α and β (α>β). The leak assessment unit 7 assesses the presence of leak using the threshold value α in normal situation where a switching element Q of the ground fault simulation circuit 4 is off. If the switching element Q is turned on to put a DC power supply 30 into an artificial ground fault condition, and then turned off to remove the artificial ground fault condition, the leak assessment unit 7 uses the threshold value β to assess the presence of leak for a certain period of time from the removal.

Description

本発明は、例えば電気自動車において、直流電源の漏電を検出するために用いられる漏電検出装置に関する。 The present invention relates to a leakage detection device used for detecting leakage of a DC power supply, for example, in an electric vehicle.

電気自動車においては、モータや車載機器を駆動するための高電圧の直流電源が搭載される。この直流電源は、グランドに接地されている車体と電気的に絶縁されている。しかしながら、何らかの原因により、直流電源と車体との間で絶縁不良や短絡等が発生した場合、直流電源からグランドへ至る経路に電流が流れ、漏電が生じる。そこで、この漏電を検出するための漏電検出装置が、直流電源に付設される。 In an electric vehicle, a high-voltage DC power source for driving a motor or on-vehicle equipment is mounted. This DC power supply is electrically insulated from the vehicle body that is grounded. However, when an insulation failure or a short circuit occurs between the DC power source and the vehicle body for some reason, a current flows in a path from the DC power source to the ground, resulting in leakage. Therefore, a leakage detection device for detecting this leakage is attached to the DC power supply.

漏電検出装置には、漏電検出を正常に行えるか否かを診断することができる、いわゆる自己診断機能を備えたものがある。後掲の特許文献１〜４には、このような自己診断機能を備えた漏電検出装置が記載されている。 Some leakage detection devices have a so-called self-diagnosis function that can diagnose whether or not leakage detection can be normally performed. Patent Documents 1 to 4 listed later describe a leakage detection device having such a self-diagnosis function.

特許文献１では、検出抵抗と絶縁抵抗との接続点と、グランドとの間に、自己診断用抵抗およびスイッチング素子が直列に接続されている。自己診断時には、スイッチング素子がオンの状態で、検出抵抗と絶縁抵抗との接続点に現れる電圧の値が基準値と異なる場合に、検出抵抗の劣化または故障と判定する。 In Patent Document 1, a self-diagnosis resistor and a switching element are connected in series between a connection point between a detection resistor and an insulation resistor and a ground. At the time of self-diagnosis, if the value of the voltage appearing at the connection point between the detection resistance and the insulation resistance is different from the reference value with the switching element turned on, it is determined that the detection resistance is deteriorated or failed.

特許文献２では、カップリングコンデンサを通じて対地絶縁回路にパルス電圧を印加し、対地絶縁回路に流れる漏電電流に略比例する信号電圧の大きさに応じて、対地絶縁回路の絶縁良否を判定する装置において、対地絶縁回路の対地絶縁抵抗が低下した場合と同じ信号変化を生じさせる、自己診断用の疑似絶縁低下回路が設けられている。 In Patent Document 2, in a device that applies a pulse voltage to a ground insulating circuit through a coupling capacitor and determines whether the ground insulating circuit is insulated according to the magnitude of a signal voltage that is substantially proportional to a leakage current flowing through the ground insulating circuit. A pseudo insulation lowering circuit for self-diagnosis is provided that causes the same signal change as when the ground insulation resistance of the ground insulation circuit is lowered.

特許文献３では、外部強制漏電回路および自己診断回路が設けられ、外部強制漏電回路をバッテリパックにコンタクタを介して接続し、自己診断回路をオン状態にした後、外部強制漏電回路を作動させて漏電の有無を検出する。 In Patent Document 3, an external forced leakage circuit and a self-diagnosis circuit are provided, the external forced leakage circuit is connected to the battery pack via a contactor, the self-diagnosis circuit is turned on, and then the external forced leakage circuit is activated. Detects whether there is a leak.

特許文献４では、カップリングコンデンサやフィルタの故障時に、パルス信号の出力に対するフィルタ出力の立ち上がり時間が正常時に比べて短くなることを利用し、パルス信号のパルス幅を変動させたときのフィルタ出力に基づいて、自己診断を行う。 In Patent Document 4, when the coupling capacitor or the filter fails, the filter output rise time with respect to the output of the pulse signal is shortened compared to the normal time, and the filter output when the pulse width of the pulse signal is changed is used. Based on the self-diagnosis.

図６は、自己診断機能を備えた従来の漏電検出装置の一例を示している。漏電検出装置２００は、例えば電気自動車に搭載された直流電源（バッテリ）３０の漏電を検出するものであって、上位装置であるＥＣＵ（電子制御ユニット）３００と接続されている。 FIG. 6 shows an example of a conventional leakage detection device having a self-diagnosis function. The leakage detection device 200 detects, for example, leakage of a DC power supply (battery) 30 mounted on an electric vehicle, and is connected to an ECU (electronic control unit) 300 that is a host device.

漏電検出装置２００は、ＣＰＵ１０、パルス発生器２、フィルタ回路３、擬似漏電回路４、メモリ５０、抵抗Ｒ１、カップリングコンデンサＣ１，Ｃ３、および端子Ｔ１〜Ｔ４を備えている。 The leakage detection device 200 includes a CPU 10, a pulse generator 2, a filter circuit 3, a pseudo leakage circuit 4, a memory 50, a resistor R1, coupling capacitors C1 and C3, and terminals T1 to T4.

ＣＰＵ１０は、電圧検出部６、漏電判定部７、および自己診断部８を備えている。パルス発生器２は、所定周波数のパルスを生成する。カップリングコンデンサＣ１，Ｃ３は、直流電源３０と漏電検出装置２００とを直流的に分離するためのコンデンサである。フィルタ回路３は、抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ２からなる。擬似漏電回路４は、トランジスタＱおよび抵抗Ｒ３〜Ｒ５からなる。グランドＧは、例えば電気自動車の車体である。メモリ５０には、漏電有無の判定に用いる閾値αが記憶されている。 The CPU 10 includes a voltage detection unit 6, a leakage determination unit 7, and a self-diagnosis unit 8. The pulse generator 2 generates a pulse having a predetermined frequency. The coupling capacitors C1 and C3 are capacitors for separating the DC power supply 30 and the leakage detection device 200 in a DC manner. The filter circuit 3 includes a resistor R2 and a capacitor C2. The pseudo leakage circuit 4 includes a transistor Q and resistors R3 to R5. The ground G is, for example, the body of an electric vehicle. The memory 50 stores a threshold value α used for determining whether there is a leakage.

ＣＰＵ１０において、電圧検出部６は、Ｐ点からフィルタ回路３を介してＣＰＵ１０に取り込まれる入力電圧Ｖに基づいて、カップリングコンデンサＣ１の電圧を検出する。漏電判定部７は、電圧検出部６が検出した電圧を閾値αと比較し、その比較結果に基づいて、直流電源３０の漏電有無を判定する。自己診断部８は、漏電検出装置２００が正常に動作するか否かを診断する自己診断時に、擬似漏電回路４を駆動して直流電源３０を擬似的に漏電状態にする。そして、この擬似漏電状態において漏電判定部７が「漏電あり」と判定したか否かを診断する。 In the CPU 10, the voltage detection unit 6 detects the voltage of the coupling capacitor C 1 based on the input voltage V taken into the CPU 10 through the filter circuit 3 from the point P. The leakage determination unit 7 compares the voltage detected by the voltage detection unit 6 with the threshold value α, and determines whether or not the DC power supply 30 has a leakage based on the comparison result. The self-diagnosis unit 8 drives the pseudo-leakage circuit 4 to make the DC power supply 30 pseudo-leakage at the time of self-diagnosis for diagnosing whether or not the leakage detection device 200 operates normally. And it is diagnosed whether the earth leakage determination part 7 determined with "there is electric leakage" in this pseudo electric leakage state.

直流電源３０の正極は、図示しない高電圧ユニットを介して負荷に接続されている。直流電源３０の負極は、端子Ｔ１と端子Ｔ２にそれぞれ接続されている。端子Ｔ１，Ｔ２は、それぞれカップリングコンデンサＣ１，Ｃ３に接続されている。端子Ｔ３、Ｔ４は、ＣＰＵ１０に接続されている。端子Ｔ３は、漏電が検出された場合に、ＥＣＵ３００へ漏電検出信号を出力する端子である。端子Ｔ４は、自己診断を行う場合に、ＥＣＵ３００から自己診断指令信号が入力される端子である。 The positive electrode of the DC power supply 30 is connected to a load via a high voltage unit (not shown). The negative electrode of the DC power supply 30 is connected to the terminal T1 and the terminal T2. Terminals T1 and T2 are connected to coupling capacitors C1 and C3, respectively. Terminals T3 and T4 are connected to CPU10. The terminal T3 is a terminal that outputs a leakage detection signal to the ECU 300 when a leakage is detected. The terminal T4 is a terminal to which a self-diagnosis command signal is input from the ECU 300 when performing self-diagnosis.

次に、漏電検出装置２００の動作について説明する。 Next, the operation of the leakage detection device 200 will be described.

最初に、自己診断を行っていない通常の場合の動作につき、図７を参照しながら説明する。パルス発生器２は、図７（ａ）に示すような矩形波のパルスを所定周期で出力する。このパルスは、抵抗Ｒ１を介してカップリングコンデンサＣ１に供給され、カップリングコンデンサＣ１を充電する。なお、実際には、端子Ｔ１，Ｔ２と車体との間に浮遊容量が存在し、パルスによって浮遊容量にも充電が行われる。カップリングコンデンサＣ１への充電によって、図６のＰ点の電位が上昇する。このＰ点の電位はフィルタ回路３を介して、入力電圧ＶとしてＣＰＵ１０に入力される。入力電圧Ｖは、図７（ｄ）のような波形となる。 First, an operation in a normal case where self-diagnosis is not performed will be described with reference to FIG. The pulse generator 2 outputs a rectangular wave pulse as shown in FIG. This pulse is supplied to the coupling capacitor C1 through the resistor R1 to charge the coupling capacitor C1. Actually, stray capacitance exists between the terminals T1 and T2 and the vehicle body, and the stray capacitance is also charged by the pulse. Due to the charging of the coupling capacitor C1, the potential at the point P in FIG. 6 rises. The potential at the point P is input to the CPU 10 as the input voltage V through the filter circuit 3. The input voltage V has a waveform as shown in FIG.

端子Ｔ４に、ＥＣＵ３００から自己診断指令信号が入力されていない場合（図７（ｂ）；自己診断指令信号ＯＦＦ）は、ＣＰＵ１０は、擬似漏電回路４へ駆動信号を出力しない。このため、擬似漏電回路４のトランジスタＱはオフしている。 When no self-diagnosis command signal is input from the ECU 300 to the terminal T4 (FIG. 7B; self-diagnosis command signal OFF), the CPU 10 does not output a drive signal to the pseudo-leakage circuit 4. For this reason, the transistor Q of the pseudo leakage circuit 4 is turned off.

ＣＰＵ１０の電圧検出部６は、入力電圧Ｖに基づいて、カップリングコンデンサＣ１の電圧を検出する。この電圧の検出は、カップリングコンデンサＣ１に供給されるパルスが立ち下がる時刻（あるいはその直前）において行われる。検出されたカップリングコンデンサＣ１の電圧を、以下では「検出電圧」という。 The voltage detection unit 6 of the CPU 10 detects the voltage of the coupling capacitor C1 based on the input voltage V. This voltage detection is performed at the time (or immediately before) when the pulse supplied to the coupling capacitor C1 falls. The detected voltage of the coupling capacitor C1 is hereinafter referred to as “detection voltage”.

漏電判定部７は、電圧検出部６で検出された検出電圧と、メモリ５０に記憶されている閾値αとを比較して、その比較結果に基づき漏電の有無を判定する。直流電源３０に漏電が生じていなければ（図７（ｃ）；漏電無）、図７（ｄ）のＡで示すように、検出電圧が閾値αを超える。したがって、漏電判定部７は「漏電なし」と判定し、ＣＰＵ１０から端子Ｔ３を介して、ＥＣＵ３００へ漏電検出信号は出力されない（図７（ｅ）；漏電検出信号ＯＦＦ）。 The leakage determination unit 7 compares the detection voltage detected by the voltage detection unit 6 with the threshold value α stored in the memory 50 and determines the presence or absence of leakage based on the comparison result. If no leakage has occurred in the DC power supply 30 (FIG. 7C; no leakage), the detected voltage exceeds the threshold value α as indicated by A in FIG. 7D. Therefore, the leakage determination unit 7 determines “no leakage”, and no leakage detection signal is output from the CPU 10 to the ECU 300 via the terminal T3 (FIG. 7E; leakage detection signal OFF).

一方、直流電源３０に漏電が生じていると（図７（ｃ）；漏電有）、漏電インピーダンスのためにカップリングコンデンサＣ１の電圧が減少する。したがって、図７（ｄ）のＢで示すように、検出電圧が閾値αを超えず、漏電判定部７は「漏電あり」と判定する。そして、ＣＰＵ１０から端子Ｔ３を介して、ＥＣＵ３００へ漏電検出信号が出力される（図７（ｅ）；漏電検出信号ＯＮ）。 On the other hand, when a leakage occurs in the DC power supply 30 (FIG. 7C; leakage), the voltage of the coupling capacitor C1 decreases due to the leakage impedance. Therefore, as indicated by B in FIG. 7D, the detected voltage does not exceed the threshold value α, and the leakage determination unit 7 determines that “leakage is present”. Then, a leakage detection signal is output from the CPU 10 to the ECU 300 via the terminal T3 (FIG. 7 (e); leakage detection signal ON).

次に、自己診断時の動作につき、図８を参照しながら説明する。自己診断時には、ＥＣＵ３００から端子Ｔ４に、図８（ｂ）の自己診断指令信号が時刻ｔ１で入力される（図８（ｂ）；自己診断指令信号ＯＮ）。すると、同じタイミングでＣＰＵ１０から擬似漏電回路４へ駆動信号が出力される。この駆動信号は、トランジスタＱをオンにするためのＨ（High）レベル信号である。トランジスタＱは、この駆動信号が抵抗Ｒ５を介してベースに与えられることによって、オンする。 Next, the operation during self-diagnosis will be described with reference to FIG. At the time of self-diagnosis, the self-diagnosis command signal of FIG. 8B is input from the ECU 300 to the terminal T4 at time t1 (FIG. 8B; self-diagnosis command signal ON). Then, a drive signal is output from the CPU 10 to the pseudo leakage circuit 4 at the same timing. This drive signal is an H (High) level signal for turning on the transistor Q. The transistor Q is turned on when this drive signal is applied to the base via the resistor R5.

トランジスタＱがオンすると、図６に破線矢印で示したように、パルス発生器２→抵抗Ｒ１→カップリングコンデンサＣ１→端子Ｔ１→端子Ｔ２→カップリングコンデンサＣ３→擬似漏電回路４の電流経路Ｘが形成される。擬似漏電回路４のトランジスタＱのエミッタはグランドＧ（車体）に接地されているので、トランジスタＱのオンにより、直流電源３０と車体との間で実際に漏電が生じた場合と同様の、擬似的な漏電状態が作り出される（図８（ｃ）；擬似漏電）。 When the transistor Q is turned on, the current path X of the pulse generator 2 → the resistor R1 → the coupling capacitor C1 → the terminal T1 → the terminal T2 → the coupling capacitor C3 → the pseudo-leakage circuit 4 is represented by a broken line arrow in FIG. It is formed. Since the emitter of the transistor Q of the pseudo-leakage circuit 4 is grounded to the ground G (vehicle body), the pseudo-leakage circuit 4 is turned on in the same way as when a leakage actually occurs between the DC power supply 30 and the vehicle body by turning on the transistor Q. A simple leakage state is created (FIG. 8 (c); pseudo leakage).

この擬似漏電状態においては、パルス発生器２が出力するパルスにより、カップリングコンデンサＣ１が充電されるとともに、カップリングコンデンサＣ３も充電される。このため、Ｐ点の電位すなわち入力電圧Ｖの上昇が緩やかとなる。その結果、図８（ｄ）のＢに示すように、カップリングコンデンサＣ１の検出電圧が閾値α未満となるので、漏電判定部７は「漏電あり」と判定する。そして、この判定に基づき、図８（ｅ）に示すように、時刻ｔ２でＣＰＵ１０から漏電検出信号が出力される（図８（ｅ）；漏電検出信号ＯＮ）。これにより、自己診断部８は、漏電検出が正常に行われていると判定する。 In this pseudo-leakage state, the coupling capacitor C1 is charged and the coupling capacitor C3 is charged by the pulse output from the pulse generator 2. For this reason, the potential at the point P, that is, the input voltage V rises gradually. As a result, as shown in B of FIG. 8D, the detected voltage of the coupling capacitor C1 is less than the threshold value α, so that the leakage determination unit 7 determines that “leakage is present”. Based on this determination, as shown in FIG. 8E, the leakage detection signal is output from the CPU 10 at time t2 (FIG. 8E; leakage detection signal ON). Thereby, the self-diagnosis part 8 determines with the leak detection being normally performed.

その後、自己診断を終了するために、時刻ｔ３で端子Ｔ４に自己診断指令信号が入力されなくなると、同じタイミングでＣＰＵ１０からの駆動信号の出力がなくなり、擬似漏電回路４のトランジスタＱは再びオフとなる。このため、図６の電流経路Ｘが形成されなくなって、擬似漏電状態が解除され、漏電検出装置２００は自己診断前の状態に戻る。 Thereafter, when the self-diagnosis command signal is not input to the terminal T4 at the time t3 in order to end the self-diagnosis, the drive signal is not output from the CPU 10 at the same timing, and the transistor Q of the pseudo leakage circuit 4 is turned off again. Become. For this reason, the current path X of FIG. 6 is not formed, the pseudo leakage state is canceled, and the leakage detection device 200 returns to the state before the self-diagnosis.

ところで、自己診断を行っていない通常動作時には、パルス発生器２から出力されるパルスにより、カップリングコンデンサＣ１のみが充電されるのに対し、自己診断を行っている時には、カップリングコンデンサＣ１に加えて、カップリングコンデンサＣ３も充電される。そして、自己診断終了時にトランジスタＱがオフすると、カップリングコンデンサＣ３は、グランドＧから切り離されるので、すぐには放電を完了することができない。このため、自己診断が終了した後、カップリングコンデンサＣ３の放電が完了するまでの間は、カップリングコンデンサＣ１の電圧に基づく入力電圧Ｖの振幅が、通常動作時に比べて小さくなる。 By the way, during normal operation when self-diagnosis is not performed, only the coupling capacitor C1 is charged by a pulse output from the pulse generator 2, whereas when performing self-diagnosis, in addition to the coupling capacitor C1. Thus, the coupling capacitor C3 is also charged. When the transistor Q is turned off at the end of the self-diagnosis, the coupling capacitor C3 is disconnected from the ground G, so that the discharge cannot be completed immediately. For this reason, the amplitude of the input voltage V based on the voltage of the coupling capacitor C1 is smaller than that during normal operation until the discharge of the coupling capacitor C3 is completed after the self-diagnosis is completed.

これを図８（ｄ）で説明する。時刻ｔ３で自己診断が終了すると、入力電圧Ｖの波形はすぐには自己診断前の状態に復帰せず、カップリングコンデンサＣ３の緩やかな放電に伴って、検出電圧はＣ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ａのように徐々に増加してゆく。このため、時刻ｔ３〜ｔ７では、検出電圧（Ｃ，Ｄ）が閾値αよりも小さくなる。その結果、時刻ｔ３〜ｔ７の間は、漏電の有無にかかわらず、図８（ｅ）に示すように漏電検出信号が出力され続けるので、漏電判定部７は「漏電あり」と判定してしまう。したがって、この期間では、漏電検出を正確に行うことができなくなる。 This will be described with reference to FIG. When the self-diagnosis is completed at time t3, the waveform of the input voltage V does not immediately return to the state before the self-diagnosis, and the detected voltage becomes C → D → E → F along with the gentle discharge of the coupling capacitor C3. → Gradually increase like A. For this reason, the detection voltage (C, D) becomes smaller than the threshold value α at times t3 to t7. As a result, since the leakage detection signal continues to be output as shown in FIG. 8 (e) between times t3 and t7 as shown in FIG. 8 (e), the leakage determination unit 7 determines that “leakage is present”. . Therefore, the leakage detection cannot be performed accurately during this period.

図９は、自己診断が終了した後に漏電検出を再開する場合のタイムチャートである。前記の通り、時刻ｔ３〜ｔ７の間は正確な漏電検出が不可能なため、漏電検出を再開するには、カップリングコンデンサＣ３の放電により検出電圧（Ｅ）が閾値αを越えて、漏電検出信号が出力されなくなる時刻ｔ８が経過するまで待つ必要がある。この待ち時間は、直流電源３０と車体との間に存在する浮遊容量や抵抗の値によって変動する。そして、時刻ｔ９で漏電が発生した場合、検出電圧（Ｂ）が閾値αよりも小さくなって、時刻ｔ１０で漏電検出信号が出力されるため、漏電判定部７は「漏電あり」と正常に判定する。 FIG. 9 is a time chart in a case where leakage detection is resumed after the self-diagnosis is completed. As described above, since accurate leakage detection is impossible between times t3 and t7, in order to resume leakage detection, the detection voltage (E) exceeds the threshold value α due to the discharge of the coupling capacitor C3, and leakage detection is performed. It is necessary to wait until time t8 when no signal is output. This waiting time varies depending on the value of stray capacitance and resistance existing between the DC power supply 30 and the vehicle body. When a leakage occurs at time t9, the detected voltage (B) becomes smaller than the threshold value α and a leakage detection signal is output at time t10. Therefore, the leakage determination unit 7 determines that “leakage is present” normally. To do.

したがって、漏電検出信号の出力が停止（時刻ｔ８）した直後の時刻ｔ９で漏電が発生したとしても、自己診断が終了してから漏電検出信号が出力されるまでには、最短でもＴ２（ｔ３〜ｔ１０）の時間が経過することとなる。このため、自己診断終了から漏電検出再開までに長時間を要するという問題がある。 Therefore, even if the leakage occurs at time t9 immediately after the output of the leakage detection signal is stopped (time t8), T2 (t3 to t3) is shortest after the self-diagnosis is completed until the leakage detection signal is output. The time t10) will elapse. For this reason, there is a problem that it takes a long time from the end of self-diagnosis to restart of leakage detection.

特開２００５−１２７８２１号公報JP 2005-127721 A 特開２００７−１６３２９１号公報JP 2007-163291 A 特開２０１０−１８１３６８号公報JP 2010-181368 A 特開２００５−１１４４９７号公報JP 2005-114497 A

本発明の課題は、自己診断終了から漏電検出再開までの時間を短縮することにある。 An object of the present invention is to shorten the time from the end of self-diagnosis to the restart of leakage detection.

本発明に係る漏電検出装置は、一端が直流電源に接続される第１のカップリングコンデンサと、この第１のカップリングコンデンサの他端にパルスを供給するパルス発生器と、このパルスにより充電される第１のカップリングコンデンサの電圧を検出する電圧検出部と、第１の閾値、および、これより小さい第２の閾値を記憶した記憶部と、電圧検出部が検出した電圧に基づいて、直流電源の漏電の有無を判定する漏電判定部と、スイッチング素子を有し、当該スイッチング素子がオンすることにより、直流電源を擬似的に漏電状態にする擬似漏電回路と、直流電源と擬似漏電回路との間に設けられた第２のカップリングコンデンサと、擬似漏電回路により直流電源を擬似的に漏電状態にした場合に、漏電判定部が漏電ありと判定したか否かを診断する自己診断部とを備える。漏電判定部は、擬似漏電回路のスイッチング素子がオフを維持している通常状態では、電圧検出部が検出した電圧と、第１の閾値との比較結果に基づいて、漏電の有無を判定する。また、漏電判定部は、擬似漏電回路のスイッチング素子がオンして、直流電源が擬似的に漏電状態となった後、スイッチング素子がオフして、擬似的な漏電状態が解除された場合は、当該漏電状態の解除後、一定時間が経過するまでは、電圧検出部が検出した電圧と、第２の閾値との比較結果に基づいて、漏電の有無を判定する。 The leakage detecting device according to the present invention includes a first coupling capacitor having one end connected to a DC power supply, a pulse generator for supplying a pulse to the other end of the first coupling capacitor, and a charge generated by the pulse. Based on the voltage detection unit that detects the voltage of the first coupling capacitor, the storage unit that stores the first threshold value and the second threshold value that is smaller than this, and the voltage detected by the voltage detection unit An earth leakage determination unit that determines whether or not there is an electric leakage in the power supply, a pseudo-leakage circuit that has a switching element and turns on the DC power supply in a pseudo-leakage state when the switching element is turned on, a DC power supply, and a pseudo-leakage circuit Whether or not the leakage determining unit determines that there is a leakage when the DC power supply is in a pseudo leakage state by the second coupling capacitor provided between and the pseudo leakage circuit And a diagnostic self-diagnosis unit. In a normal state in which the switching element of the pseudo-leakage circuit is kept off, the leakage determination unit determines the presence or absence of leakage based on the comparison result between the voltage detected by the voltage detection unit and the first threshold value. In addition, when the switching element of the pseudo-leakage circuit is turned on and the DC power supply is in a pseudo-leakage state, the leakage detection unit is turned off and the pseudo-leakage state is released. Until the fixed time elapses after the leakage state is canceled, the presence / absence of leakage is determined based on the comparison result between the voltage detected by the voltage detection unit and the second threshold value.

このようにすると、自己診断が終了して擬似的な漏電状態が解除された時点から一定時間は、漏電有無判定のための閾値が、第１の閾値からこれより低い第２の閾値に切り替えられる。このため、自己診断が終了した直後において、第２のカップリングコンデンサの放電が完了していないことに起因して、電圧検出部が検出した電圧が低い値であっても、当該電圧は第２の閾値を超える。これにより、漏電検出信号が停止して回路がリセット状態となるので、従来よりも早いタイミングで、漏電検出を再開することが可能となる。 In this way, the threshold for determining whether or not there is a leakage is switched from the first threshold to a second threshold lower than this for a certain period of time after the self-diagnosis is completed and the pseudo leakage state is released. . For this reason, immediately after the self-diagnosis is finished, even if the voltage detected by the voltage detection unit is a low value due to the fact that the discharge of the second coupling capacitor is not completed, the voltage is Exceeds the threshold. As a result, the leakage detection signal is stopped and the circuit is reset, so that the leakage detection can be restarted at a timing earlier than in the prior art.

本発明では、第２の閾値は、擬似的な漏電状態が解除された直後に電圧検出部で検出される電圧よりも、低い値に設定するとよい。 In the present invention, the second threshold value may be set to a value lower than the voltage detected by the voltage detection unit immediately after the pseudo electric leakage state is released.

また、本発明では、閾値が第２の閾値に切り替えられている時間は、擬似的な漏電状態が解除された時点から、電圧検出部で検出される電圧が最初に第１の閾値を超える時点までの時間よりも、短い時間に設定するとよい。 In the present invention, the time when the threshold is switched to the second threshold is the time when the voltage detected by the voltage detection unit first exceeds the first threshold from the time when the pseudo leakage state is released. It is better to set the time shorter than the time until.

本発明によれば、自己診断終了から漏電検出再開までの時間を短縮することが可能な漏電検出装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the leak detection apparatus which can shorten the time from the end of self-diagnosis to the restart of leak detection can be provided.

本発明の実施形態による漏電検出装置の回路図である。1 is a circuit diagram of a leakage detection device according to an embodiment of the present invention. 図１の漏電検出装置における通常時の動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation | movement at the normal time in the leak detection apparatus of FIG. 図１の漏電検出装置における自己診断時の動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation | movement at the time of the self-diagnosis in the leak detection apparatus of FIG. 図１の漏電検出装置において自己診断終了後に漏電が発生した場合のタイムチャートである。2 is a time chart when a leakage occurs after the self-diagnosis ends in the leakage detection apparatus of FIG. 1. 本発明の他の実施形態による漏電検出装置の回路図である。It is a circuit diagram of the earth-leakage detection apparatus by other embodiment of this invention. 従来の漏電検出装置の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional electric leakage detection apparatus. 図６の漏電検出装置における通常時の動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation | movement at the normal time in the leak detection apparatus of FIG. 図６の漏電検出装置における自己診断時の動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation | movement at the time of the self-diagnosis in the leak detection apparatus of FIG. 図６の漏電検出装置において自己診断終了後に漏電が発生した場合のタイムチャートである。FIG. 7 is a time chart when a leakage occurs after the self-diagnosis ends in the leakage detection apparatus of FIG. 6. FIG.

本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。以下では、本発明を電気自動車に搭載される漏電検出装置に適用した場合を例に挙げる。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Below, the case where this invention is applied to the electrical leakage detection apparatus mounted in an electric vehicle is mentioned as an example.

図１は、本発明の実施形態による漏電検出装置を示している。図１では、図６と同一の部分または対応する部分には、図６と同一符号を付してある。漏電検出装置１００は、電気自動車に搭載された直流電源（バッテリ）３０の漏電を検出するものであって、上位装置であるＥＣＵ（電子制御ユニット）３００と接続されている。 FIG. 1 shows a leakage detector according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 6 are assigned to the same or corresponding parts as those in FIG. The leakage detection device 100 detects a leakage of a DC power supply (battery) 30 mounted on an electric vehicle, and is connected to an ECU (electronic control unit) 300 that is a host device.

漏電検出装置１００は、ＣＰＵ１、パルス発生器２、フィルタ回路３、擬似漏電回路４、メモリ５、抵抗Ｒ１、カップリングコンデンサＣ１，Ｃ３、および端子Ｔ１〜Ｔ４を備えている。 The leakage detection device 100 includes a CPU 1, a pulse generator 2, a filter circuit 3, a pseudo leakage circuit 4, a memory 5, a resistor R1, coupling capacitors C1 and C3, and terminals T1 to T4.

ＣＰＵ１は、漏電検出装置１００の動作を制御する制御部であって、電圧検出部６、漏電判定部７、自己診断部８、および計時部９を備えている。実際には、これらのブロック６〜９の各機能は、ソフトウェアによって実現される。パルス発生器２は、ＣＰＵ１からの指令に基づき、所定周波数のパルスを生成する。抵抗Ｒ１はパルス発生器２の出力側に接続されている。カップリングコンデンサＣ１（第１のカップリングコンデンサ）は、直流電源３０と漏電検出装置１００とを直流的に分離するためのコンデンサであって、抵抗Ｒ１と端子Ｔ１との間に接続されている。 The CPU 1 is a control unit that controls the operation of the leakage detection device 100, and includes a voltage detection unit 6, a leakage determination unit 7, a self-diagnosis unit 8, and a timing unit 9. Actually, each function of these blocks 6 to 9 is realized by software. The pulse generator 2 generates a pulse having a predetermined frequency based on a command from the CPU 1. The resistor R1 is connected to the output side of the pulse generator 2. The coupling capacitor C1 (first coupling capacitor) is a capacitor for separating the DC power source 30 and the leakage detection device 100 in a DC manner, and is connected between the resistor R1 and the terminal T1.

フィルタ回路３は、抵抗Ｒ１とカップリングコンデンサＣ１との接続点（Ｐ点）と、ＣＰＵ１との間に設けられている。このフィルタ回路３は、ＣＰＵ１に入力される電圧のノイズを除去するためのもので、抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ２からなる。抵抗Ｒ２の一端はＰ点に接続されている。抵抗Ｒ２の他端は、ＣＰＵ１に接続されているとともに、コンデンサＣ２の一端に接続されている。コンデンサＣ２の他端は、グランドＧに接地されている。本実施形態では、グランドＧは電気自動車の車体である。 The filter circuit 3 is provided between the CPU 1 and a connection point (point P) between the resistor R1 and the coupling capacitor C1. The filter circuit 3 is for removing noise of the voltage input to the CPU 1, and includes a resistor R2 and a capacitor C2. One end of the resistor R2 is connected to the point P. The other end of the resistor R2 is connected to the CPU 1 and to one end of the capacitor C2. The other end of the capacitor C2 is grounded to the ground G. In the present embodiment, the ground G is the body of the electric vehicle.

擬似漏電回路４と端子Ｔ２との間には、カップリングコンデンサＣ３（第２のカップリングコンデンサ）が接続されている。このカップリングコンデンサＣ３は、カップリングコンデンサＣ１と同様に、直流電源３０と漏電検出装置１００とを直流的に分離するためのコンデンサである。 A coupling capacitor C3 (second coupling capacitor) is connected between the pseudo earth leakage circuit 4 and the terminal T2. The coupling capacitor C3 is a capacitor for separating the DC power supply 30 and the leakage detection device 100 in a DC manner, like the coupling capacitor C1.

擬似漏電回路４は、トランジスタＱおよび抵抗Ｒ３〜Ｒ５からなる。トランジスタＱのコレクタには抵抗Ｒ３が接続されており、カップリングコンデンサＣ３は、抵抗Ｒ３と直列に接続されている。トランジスタＱのエミッタは、グランドＧに接地されている。トランジスタＱのベースは、抵抗Ｒ５を介して、ＣＰＵ１に接続されている。抵抗Ｒ４は、トランジスタＱのベースとエミッタとにまたがって接続されている。 The pseudo leakage circuit 4 includes a transistor Q and resistors R3 to R5. A resistor R3 is connected to the collector of the transistor Q, and the coupling capacitor C3 is connected in series with the resistor R3. The emitter of the transistor Q is grounded to the ground G. The base of the transistor Q is connected to the CPU 1 via the resistor R5. The resistor R4 is connected across the base and emitter of the transistor Q.

メモリ５は、ＲＯＭやＲＡＭなどからなり、本発明における記憶部を構成する。このメモリ５には、ＣＰＵ１の動作プログラムや制御用データが記憶されているとともに、漏電有無の判定に用いる閾値α（第１の閾値）および閾値β（第２の閾値）が記憶されている。閾値βは、閾値αより小さい値に設定されている（α＞β）。 The memory 5 includes a ROM, a RAM, and the like, and constitutes a storage unit in the present invention. The memory 5 stores an operation program of the CPU 1 and control data, and stores a threshold value α (first threshold value) and a threshold value β (second threshold value) used for determining whether there is a leakage. The threshold value β is set to a value smaller than the threshold value α (α> β).

ＣＰＵ１において、電圧検出部６は、Ｐ点からフィルタ回路３を介してＣＰＵ１に取り込まれる入力電圧Ｖに基づいて、カップリングコンデンサＣ１の電圧を検出する。 In the CPU 1, the voltage detection unit 6 detects the voltage of the coupling capacitor C 1 based on the input voltage V taken into the CPU 1 from the point P via the filter circuit 3.

漏電判定部７は、電圧検出部６が検出した電圧を閾値αまたは閾値βと比較し、その比較結果に基づいて、直流電源３０の漏電有無を判定する。閾値α，βの切り替えについては後述する。 The leakage determination unit 7 compares the voltage detected by the voltage detection unit 6 with the threshold value α or the threshold value β, and determines whether or not the DC power supply 30 has a leakage based on the comparison result. The switching of the threshold values α and β will be described later.

自己診断部８は、漏電検出装置１００が正常に動作するか否かを診断する自己診断時に、擬似漏電回路４を駆動して直流電源３０を擬似的に漏電状態にする。そして、この擬似漏電状態において漏電判定部７が「漏電あり」と判定したか否かを診断する。 The self-diagnosis unit 8 drives the pseudo-leakage circuit 4 to make the DC power supply 30 pseudo-leakage at the time of self-diagnosis for diagnosing whether or not the leakage detection device 100 operates normally. And it is diagnosed whether the earth leakage determination part 7 determined with "there is electric leakage" in this pseudo electric leakage state.

計時部９は、カウンタから構成されており、ＣＰＵ１の内部で発生するクロック信号を計数することで、時間の計測を行う。 The timer unit 9 is composed of a counter, and measures time by counting clock signals generated inside the CPU 1.

直流電源３０の正極は、図示しない高電圧ユニットを介して負荷に接続されている。高電圧ユニットは、ＤＣ−ＤＣコンバータやインバータ回路などから構成される。負荷は、例えばモータや車載機器である。直流電源３０の負極は、端子Ｔ１と端子Ｔ２にそれぞれ接続されている。端子Ｔ１は、カップリングコンデンサＣ１に接続されている。端子Ｔ２は、カップリングコンデンサＣ３に接続されている。 The positive electrode of the DC power supply 30 is connected to a load via a high voltage unit (not shown). The high voltage unit includes a DC-DC converter, an inverter circuit, and the like. The load is, for example, a motor or an in-vehicle device. The negative electrode of the DC power supply 30 is connected to the terminal T1 and the terminal T2. The terminal T1 is connected to the coupling capacitor C1. The terminal T2 is connected to the coupling capacitor C3.

漏電検出装置１００の端子Ｔ３、Ｔ４は、ＣＰＵ１に接続されている。端子Ｔ３は、漏電が検出された場合に、ＥＣＵ３００へ漏電検出信号を出力する端子である。端子Ｔ４は、自己診断を行う場合に、ＥＣＵ３００から自己診断指令信号が入力される端子である。この指令信号は、例えば、イグニッションスイッチ（図示省略）がオンしてから所定時間が経過した後に、ＥＣＵ３００から出力される。漏電検出装置１００は、端子Ｔ３、Ｔ４以外にも、ＥＣＵ３００との間で通信を行う端子を備えているが、図１では図示を省略してある。 Terminals T3 and T4 of the leakage detection device 100 are connected to the CPU1. The terminal T3 is a terminal that outputs a leakage detection signal to the ECU 300 when a leakage is detected. The terminal T4 is a terminal to which a self-diagnosis command signal is input from the ECU 300 when performing self-diagnosis. This command signal is output from the ECU 300 after a predetermined time has elapsed since an ignition switch (not shown) is turned on, for example. In addition to terminals T3 and T4, leakage detection device 100 includes a terminal that communicates with ECU 300, but is not shown in FIG.

次に、漏電検出装置１００の動作について説明する。 Next, the operation of the leakage detection device 100 will be described.

最初に、自己診断を行っていない通常の場合の動作につき、図２を参照しながら説明する。この場合の動作は、図７で説明した動作と実質的に同じである。パルス発生器２は、図２（ａ）に示すような矩形波のパルスを所定周期で出力する。このパルスは、抵抗Ｒ１を介してカップリングコンデンサＣ１に供給され、カップリングコンデンサＣ１を充電する。なお、実際には、端子Ｔ１，Ｔ２と車体との間に浮遊容量が存在し、パルスによって浮遊容量にも充電が行われる。カップリングコンデンサＣ１への充電によって、図１のＰ点の電位が上昇する。このＰ点の電位はフィルタ回路３を介して、入力電圧ＶとしてＣＰＵ１に入力される。入力電圧Ｖは、図２（ｄ）のような波形となる。 First, an operation in a normal case where self-diagnosis is not performed will be described with reference to FIG. The operation in this case is substantially the same as the operation described in FIG. The pulse generator 2 outputs a rectangular wave pulse as shown in FIG. This pulse is supplied to the coupling capacitor C1 through the resistor R1 to charge the coupling capacitor C1. Actually, stray capacitance exists between the terminals T1 and T2 and the vehicle body, and the stray capacitance is also charged by the pulse. Due to the charging of the coupling capacitor C1, the potential at point P in FIG. 1 rises. The potential at the point P is input to the CPU 1 as the input voltage V through the filter circuit 3. The input voltage V has a waveform as shown in FIG.

端子Ｔ４に、ＥＣＵ３００から自己診断指令信号が入力されていない場合（図２（ｂ）；自己診断指令信号ＯＦＦ）は、ＣＰＵ１は、擬似漏電回路４へ駆動信号を出力しない。このため、擬似漏電回路４のトランジスタＱはオフしている。 When no self-diagnosis command signal is input from the ECU 300 to the terminal T4 (FIG. 2B; self-diagnosis command signal OFF), the CPU 1 does not output a drive signal to the pseudo-leakage circuit 4. For this reason, the transistor Q of the pseudo leakage circuit 4 is turned off.

ＣＰＵ１の電圧検出部６は、入力電圧Ｖに基づいて、カップリングコンデンサＣ１の電圧を検出する。この電圧の検出は、カップリングコンデンサＣ１に供給されるパルスが立ち下がる時刻（あるいはその直前）において行われる。検出されたカップリングコンデンサＣ１の電圧を、以下では「検出電圧」という。 The voltage detection unit 6 of the CPU 1 detects the voltage of the coupling capacitor C1 based on the input voltage V. This voltage detection is performed at the time (or immediately before) when the pulse supplied to the coupling capacitor C1 falls. The detected voltage of the coupling capacitor C1 is hereinafter referred to as “detection voltage”.

漏電判定部７は、電圧検出部６で検出された検出電圧と、メモリ５に記憶されている閾値αとを比較して、その比較結果に基づき漏電の有無を判定する。直流電源３０に漏電が生じていなければ（図２（ｃ）；漏電無）、図２（ｄ）のＡで示すように、検出電圧が閾値αを超える。したがって、漏電判定部７は「漏電なし」と判定し、ＣＰＵ１から端子Ｔ３を介して、ＥＣＵ３００へ漏電検出信号は出力されない（図２（ｅ）；漏電検出信号ＯＦＦ）。 The leakage determination unit 7 compares the detected voltage detected by the voltage detection unit 6 with the threshold value α stored in the memory 5 and determines the presence or absence of leakage based on the comparison result. If no leakage has occurred in the DC power supply 30 (FIG. 2 (c); no leakage), the detected voltage exceeds the threshold value α, as indicated by A in FIG. 2 (d). Therefore, the leakage determination unit 7 determines “no leakage”, and the leakage detection signal is not output from the CPU 1 to the ECU 300 via the terminal T3 (FIG. 2E; leakage detection signal OFF).

一方、直流電源３０に漏電が生じていると（図２（ｃ）；漏電有）、漏電インピーダンスのためにカップリングコンデンサＣ１の電圧が減少する。したがって、図２（ｄ）のＢで示すように、検出電圧が閾値αを超えず、漏電判定部７は「漏電あり」と判定する。そして、ＣＰＵ１から端子Ｔ３を介して、ＥＣＵ３００へ漏電検出信号が出力される（図２（ｅ）；漏電検出信号ＯＮ）。 On the other hand, when leakage occurs in the DC power supply 30 (FIG. 2 (c); leakage), the voltage of the coupling capacitor C1 decreases due to the leakage impedance. Therefore, as indicated by B in FIG. 2D, the detected voltage does not exceed the threshold value α, and the leakage determination unit 7 determines that “leakage is present”. Then, a leakage detection signal is output from the CPU 1 to the ECU 300 via the terminal T3 (FIG. 2 (e); leakage detection signal ON).

次に、自己診断時の動作につき、図３を参照しながら説明する。自己診断時には、ＥＣＵ３００から端子Ｔ４に、図３（ｂ）の自己診断指令信号が時刻ｔ１で入力される（図３（ｂ）；自己診断指令信号ＯＮ）。すると、同じタイミングでＣＰＵ１から擬似漏電回路４へ駆動信号が出力される。この駆動信号は、トランジスタＱをオンにするためのＨ（High）レベル信号である。トランジスタＱは、この駆動信号が抵抗Ｒ５を介してベースに与えられることによって、オンする。 Next, the operation during self-diagnosis will be described with reference to FIG. At the time of self-diagnosis, the self-diagnosis command signal of FIG. 3B is input from the ECU 300 to the terminal T4 at time t1 (FIG. 3B; self-diagnosis command signal ON). Then, a drive signal is output from the CPU 1 to the pseudo leakage circuit 4 at the same timing. This drive signal is an H (High) level signal for turning on the transistor Q. The transistor Q is turned on when this drive signal is applied to the base via the resistor R5.

トランジスタＱがオンすると、図１に破線矢印で示したように、パルス発生器２→抵抗Ｒ１→カップリングコンデンサＣ１→端子Ｔ１→端子Ｔ２→カップリングコンデンサＣ３→擬似漏電回路４の電流経路Ｘが形成される。擬似漏電回路４のトランジスタＱのエミッタはグランドＧ（車体）に接地されているので、トランジスタＱのオンにより、直流電源３０と車体との間で実際に漏電が生じた場合と同様の、擬似的な漏電状態が作り出される（図３（ｃ）；擬似漏電）。 When the transistor Q is turned on, the current path X of the pulse generator 2 → the resistor R1 → the coupling capacitor C1 → the terminal T1 → the terminal T2 → the coupling capacitor C3 → the pseudo-leakage circuit 4 is changed as indicated by a broken line arrow in FIG. It is formed. Since the emitter of the transistor Q of the pseudo-leakage circuit 4 is grounded to the ground G (vehicle body), the pseudo-leakage circuit 4 is turned on in the same way as when a leakage actually occurs between the DC power supply 30 and the vehicle body by turning on the transistor Q. A simple leakage state is created (FIG. 3 (c); pseudo leakage).

この擬似漏電状態においては、パルス発生器２が出力するパルスにより、カップリングコンデンサＣ１が充電されるとともに、カップリングコンデンサＣ３も充電される。このため、Ｐ点の電位すなわち入力電圧Ｖの上昇が緩やかとなる。その結果、図３（ｄ）のＢに示すように、カップリングコンデンサＣ１の検出電圧が閾値α未満となるので、漏電判定部７は「漏電あり」と判定する。そして、この判定に基づき、図３（ｅ）に示すように、時刻ｔ２でＣＰＵ１から漏電検出信号が出力される（図３（ｅ）；漏電検出信号ＯＮ）。これにより、自己診断部８は、漏電検出が正常に行われていると判定する。 In this pseudo-leakage state, the coupling capacitor C1 is charged and the coupling capacitor C3 is charged by the pulse output from the pulse generator 2. For this reason, the potential at the point P, that is, the input voltage V rises gradually. As a result, as shown in B of FIG. 3D, the detected voltage of the coupling capacitor C1 is less than the threshold value α, so the leakage determination unit 7 determines that “leakage is present”. Based on this determination, as shown in FIG. 3E, the leakage detection signal is output from the CPU 1 at time t2 (FIG. 3E; leakage detection signal ON). Thereby, the self-diagnosis part 8 determines with the leak detection being normally performed.

その後、自己診断を終了するために、時刻ｔ３で端子Ｔ４に自己診断指令信号が入力されなくなると、同じタイミングでＣＰＵ１からの駆動信号の出力がなくなり、擬似漏電回路４のトランジスタＱは再びオフとなる。このため、図１の電流経路Ｘが形成されなくなって、擬似漏電状態が解除される。ここまでの動作は、図８の場合と実質的に同じである。 Thereafter, when the self-diagnosis command signal is not input to the terminal T4 at the time t3 in order to end the self-diagnosis, the drive signal is not output from the CPU 1 at the same timing, and the transistor Q of the pseudo leakage circuit 4 is turned off again. Become. For this reason, the current path X of FIG. 1 is not formed, and the pseudo-leakage state is released. The operation so far is substantially the same as the case of FIG.

本実施形態の特徴は、図３（ｄ）のように、自己診断が終了して擬似漏電状態が解除された時点（時刻ｔ３）から、一定時間τが経過するまでの間、閾値αをこれより小さい閾値βへ切り替える点にある。そして、検出電圧と閾値βとの比較結果に基づいて、漏電有無の判定を行う。 As shown in FIG. 3D, the feature of the present embodiment is that the threshold value α is set from the time when the self-diagnosis is completed and the pseudo-leakage state is released (time t3) until a predetermined time τ elapses. The point is to switch to a smaller threshold β. And based on the comparison result of detection voltage and threshold value (beta), the presence or absence of an electric leakage is determined.

ここで、閾値βの値は、擬似漏電状態が解除された直後（時刻ｔ４）に電圧検出部６で検出される電圧（図３（ｄ）のＣ）の検出値Ｖｔ_４よりも、低い値に設定されている（α＞Ｖｔ_４＞β）。また、閾値βに切り替えられている時間τは、擬似漏電状態が解除された時点（時刻ｔ３）から、検出電圧（Ｅ）が最初に閾値αを超える時点（時刻ｔ８）までの時間よりも、短い時間に設定されている。この時間τは、計時部９によって計時される。 Here, the value of the threshold β is lower than the detection value Vt _{4 of the} voltage (C in FIG. 3D) detected by the voltage detection unit 6 immediately after the pseudo-leakage state is released (time t4). (Α> Vt ₄ > β). In addition, the time τ that is switched to the threshold β is greater than the time from the time when the pseudo-leakage state is canceled (time t3) to the time when the detected voltage (E) first exceeds the threshold α (time t8). It is set to a short time. This time τ is measured by the timer unit 9.

前述したように、自己診断終了時にトランジスタＱがオフすることで、検出電圧は、カップリングコンデンサＣ３の放電とともにＣ→Ｄ→Ｅ→Ｆ→Ａのように徐々に増加してゆく。従来は、この過程で閾値がαに固定されていたため、検出電圧が閾値αを超えるまで漏電検出信号が出力された（図８（ｅ））。しかるに、本実施形態では、自己診断が終了した時点で、閾値がαからβに低下するので、図３（ｄ）のＣ、Ｄのように検出電圧が小さくても、当該検出電圧は閾値βを超える。このため、検出電圧（Ｃ）が閾値βを超えた時刻ｔ４において、漏電検出信号の出力が停止する（図３（ｅ））。この結果、回路がリセット状態となり、従来よりも早いタイミングで、漏電検出を再開することが可能となる。 As described above, when the transistor Q is turned off at the end of the self-diagnosis, the detection voltage gradually increases in the order of C → D → E → F → A as the coupling capacitor C3 is discharged. Conventionally, since the threshold value is fixed to α in this process, the leakage detection signal is output until the detection voltage exceeds the threshold value α (FIG. 8E). However, in this embodiment, when the self-diagnosis is completed, the threshold value decreases from α to β. Therefore, even if the detection voltage is small as in C and D in FIG. Over. For this reason, at time t4 when the detection voltage (C) exceeds the threshold value β, the output of the leakage detection signal stops (FIG. 3 (e)). As a result, the circuit is reset and leakage detection can be resumed at a timing earlier than in the prior art.

漏電検出の再開につき、図４によりさらに詳細に説明する。図４において、閾値は、自己診断が終了した時刻ｔ３から一定時間τだけβに低下し、その後、時刻ｔ７で再びαに戻る。このため、時刻ｔ７で漏電が発生した場合、時刻ｔ８における検出電圧（Ｂ）は、閾値αよりも小さくなる。したがって、時刻ｔ８で漏電検出信号が出力され、漏電判定部７は「漏電あり」と正常に判定する。この結果、自己診断終了から漏電検出信号の出力までの最短時間は、Ｔ１（ｔ３〜ｔ８）となる。図４と図９を比較すればわかるように、図４の時間Ｔ１は、図９の時間Ｔ２よりも短い。このため、自己診断が終了した後、短時間で漏電検出を再開することができる。 The restart of leakage detection will be described in more detail with reference to FIG. In FIG. 4, the threshold value decreases to β for a fixed time τ from time t3 when the self-diagnosis is completed, and then returns to α again at time t7. For this reason, when a leak occurs at time t7, the detected voltage (B) at time t8 is smaller than the threshold value α. Therefore, the leakage detection signal is output at time t8, and the leakage determination unit 7 determines that “leakage is present” normally. As a result, the shortest time from the end of self-diagnosis to the output of the leakage detection signal is T1 (t3 to t8). As can be seen by comparing FIG. 4 and FIG. 9, the time T1 in FIG. 4 is shorter than the time T2 in FIG. For this reason, the leakage detection can be restarted in a short time after the self-diagnosis is completed.

以上のように、本実施形態によれば、自己診断が終了して擬似漏電状態が解除された時点から一定時間τは、漏電有無判定のための閾値が、閾値αからこれより低い閾値βに切り替えられる。このため、自己診断が終了した直後において、カップリングコンデンサＣ３の放電が完了していないことに起因して、電圧検出部６が検出した電圧が低い値であっても、この検出電圧は閾値βを超える。これにより、漏電検出信号が停止して回路がリセット状態となるので、自己診断終了から漏電検出再開までの時間を短縮することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the threshold for determining whether or not there is a leak is changed from the threshold value α to a lower threshold value β for a certain time τ from the time when the self-diagnosis is completed and the pseudo-leakage state is released. Can be switched. For this reason, immediately after the completion of the self-diagnosis, even if the voltage detected by the voltage detector 6 is a low value due to the fact that the discharge of the coupling capacitor C3 has not been completed, the detected voltage has a threshold value β. Over. As a result, the leakage detection signal is stopped and the circuit is reset, so that it is possible to reduce the time from the end of self-diagnosis to the restart of leakage detection.

また、本実施形態では、閾値βが、擬似漏電状態が解除された直後に電圧検出部６で検出される電圧よりも、低い値に設定されている。このため、自己診断終了後、直ちに漏電検出信号を停止させて、回路をリセット状態にすることができる。 In the present embodiment, the threshold value β is set to a value lower than the voltage detected by the voltage detector 6 immediately after the pseudo-leakage state is released. For this reason, the leakage detection signal can be stopped immediately after completion of the self-diagnosis to reset the circuit.

また、本実施形態によれば、閾値がβに切り替えられている時間τは、擬似漏電状態が解除された時点から、検出電圧が最初に閾値αを超える時点までの時間よりも、短い時間に設定されている。このため、自己診断終了後、漏電検出再開までの時間を最短とすることができる。 Further, according to the present embodiment, the time τ during which the threshold is switched to β is shorter than the time from when the pseudo-leakage state is canceled until the time when the detected voltage first exceeds the threshold α. Is set. For this reason, the time from the end of self-diagnosis to the restart of leakage detection can be minimized.

本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、図１においては、カップリングコンデンサＣ１に接続された端子Ｔ１と、カップリングコンデンサＣ３に接続された端子Ｔ２とを設けた例を挙げた。これに代えて、図５に示すように、カップリングコンデンサＣ１，Ｃ３をともに端子Ｔ１に接続して、端子Ｔ２を省略してもよい。 In the present invention, various embodiments other than those described above can be adopted. For example, in FIG. 1, the example which provided the terminal T1 connected to the coupling capacitor C1, and the terminal T2 connected to the coupling capacitor C3 was given. Alternatively, as shown in FIG. 5, the coupling capacitors C1 and C3 may be connected to the terminal T1, and the terminal T2 may be omitted.

また、前記の実施形態では、漏電検出装置１００とＥＣＵ３００とを別ユニットとした例を挙げたが、漏電検出装置１００とＥＣＵ３００とを１つのユニットとして構成してもよい。 In the above embodiment, the leakage detection device 100 and the ECU 300 are provided as separate units. However, the leakage detection device 100 and the ECU 300 may be configured as one unit.

また、前記の実施形態では、擬似漏電回路４のスイッチング素子をトランジスタＱで構成した例を示したが、スイッチング素子として、ＦＥＴやリレーを用いてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the example which comprised the switching element of the pseudo earth leakage circuit 4 with the transistor Q was shown, you may use FET and a relay as a switching element.

さらに、前記の実施形態では、電気自動車に搭載される漏電検出装置に本発明を適用した例を挙げたが、本発明は、電気自動車以外の用途に用いられる漏電検出装置にも適用することができる。 Furthermore, although the example which applied this invention to the leak detection apparatus mounted in an electric vehicle was given in the said embodiment, this invention is applicable also to the leak detection apparatus used for uses other than an electric vehicle. it can.

１ＣＰＵ
２パルス発生器
４擬似漏電回路
５メモリ（記憶部）
６電圧検出部
７漏電判定部
８自己診断部
９計時部
３０直流電源
１００漏電検出装置
α 閾値（第１の閾値）
β 閾値（第２の閾値）
Ｃ１カップリングコンデンサ（第１のカップリングコンデンサ）
Ｃ３カップリングコンデンサ（第２のカップリングコンデンサ）
Ｑトランジスタ（スイッチング素子）
τ 一定時間 1 CPU
2 Pulse generator 4 Pseudo earth leakage circuit 5 Memory (storage unit)
6 Voltage detector 7 Leakage determination unit 8 Self-diagnosis unit 9 Timekeeping unit 30 DC power supply 100 Leakage detection device α Threshold (first threshold)
β threshold (second threshold)
C1 coupling capacitor (first coupling capacitor)
C3 coupling capacitor (second coupling capacitor)
Q transistor (switching element)
τ fixed time

Claims

A first coupling capacitor having one end connected to a DC power source;
A pulse generator for supplying a pulse to the other end of the first coupling capacitor;
A voltage detector for detecting a voltage of the first coupling capacitor charged by the pulse;
A storage unit storing a first threshold value and a second threshold value smaller than the first threshold value;
On the basis of the voltage detected by the voltage detection unit, a leakage determination unit that determines presence or absence of leakage of the DC power supply,
A pseudo-leakage circuit having a switching element, and when the switching element is turned on, makes the DC power supply pseudo-leakage;
A second coupling capacitor provided between the DC power supply and the pseudo-leakage circuit;
A self-diagnosis unit that diagnoses whether or not the leakage determination unit determines that there is a leakage when the DC power supply is in a pseudo leakage state by the pseudo-leakage circuit,
The leakage determination unit
In a normal state in which the switching element of the pseudo-leakage circuit is kept off, based on a comparison result between the voltage detected by the voltage detection unit and the first threshold value, the presence or absence of a leakage is determined,
When the switching element of the pseudo-leakage circuit is turned on and the DC power supply is in a pseudo-leakage state, the switching element is turned off and the pseudo-leakage state is released. The leakage detection device determines whether or not there is a leakage based on a comparison result between the voltage detected by the voltage detection unit and the second threshold until a predetermined time elapses after the release of .

In the electric leakage detection apparatus according to claim 1,
The leakage detection device according to claim 1, wherein the second threshold is set to a value lower than a voltage detected by the voltage detection unit immediately after the pseudo leakage state is canceled.

In the electric leakage detection apparatus according to claim 1 or 2,
The certain time is set to a time shorter than a time from when the pseudo leakage state is canceled to a time when the voltage detected by the voltage detection unit first exceeds the first threshold. An earth leakage detection device characterized by comprising: