JP2016031298A - 絶縁異常検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過電圧から保護しつつ簡素な構成にて自己診断を行うことができる絶縁異常検知装置を提供する。【解決手段】保護素子付半導体スイッチング素子３６をオフ状態にしてカップリングコンデンサ３３の第２の電極が絶縁抵抗５３を介して接地された状態にしたときにおいて接続点Ａから取り出される信号から絶縁抵抗５３の抵抗値の低下を検知する。保護素子付半導体スイッチング素子３６をオン状態にしてカップリングコンデンサ３３の第２の電極が絶縁抵抗５３を介して接地されるとともにカップリングコンデンサ３３の第２の電極が擬似抵抗３４を介して接地された状態にしたときにおいて接続点Ａから取り出される信号から発振回路３１と検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３を含めた発振信号伝送系の異常を検出する。【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁異常検知装置に関するものである。

特許文献１において絶縁異常検知装置が開示されており、カップリングコンデンサの高圧側電極に切替スイッチを介して擬似抵抗の一端が接続され、擬似抵抗の他端は接地ラインに接続され、切替スイッチの可動接点を切り替えて自己診断を行うようにしている。また、特許文献２に開示の地絡検出装置においては、第１スイッチと第２スイッチを有し、第１スイッチはカップリングコンデンサと高電圧バッテリとの間に接続されている。第２スイッチは、一端が車体に接続され、他端が擬似地絡抵抗を介して、第１スイッチがカップリングコンデンサと接続される接続点に接続されている。そして、コンデンサ短絡検出動作として第１スイッチをオフにするとともに第２スイッチをオンにしてカップリングコンデンサが短絡したか否か判定するようにしている。

特開２０１３−１４８４７４号公報 特開２００５−９１２２４号公報

ところで、構成の簡素化を図るべく高圧側と電気的に切り離した状態で自己診断を行うのではなく高圧側（電池側）と接続したまま自己診断ができるようにしたいという要求がある。つまり、特許文献２で用いた第１スイッチと第２スイッチに対し第２スイッチのみを用いて絶縁異常検知装置を構成する。この場合、スイッチに過電圧が印加されてしまうことが懸念され、その対策を講じる必要がある。

本発明の目的は、過電圧から保護しつつ簡素な構成にて自己診断を行うことができる絶縁異常検知装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明では、直流電源の接地ラインに設けられた絶縁抵抗の抵抗値の低下を検知する絶縁異常検知装置において、第１の電極に検出抵抗を介して発振回路から発振信号が入力されるカップリングコンデンサと、前記カップリングコンデンサの第２の電極から接地ラインに至る電流経路に設けられた擬似抵抗と、前記電流経路の途中に設けられた保護素子付半導体スイッチング素子または高耐圧スイッチング素子または機械式開閉器と、前記保護素子付半導体スイッチング素子または高耐圧スイッチング素子または機械式開閉器を遮断状態にして前記カップリングコンデンサの第２の電極が前記絶縁抵抗を介して接地された状態にしたときにおいて前記検出抵抗と前記カップリングコンデンサの間の接続点から取り出される信号から前記絶縁抵抗の抵抗値の低下を検知する第１の判定手段と、前記保護素子付半導体スイッチング素子または高耐圧スイッチング素子または機械式開閉器を導通状態にして前記カップリングコンデンサの第２の電極が前記絶縁抵抗を介して接地されるとともに前記カップリングコンデンサの第２の電極が前記擬似抵抗を介して接地された状態にしたときにおいて前記検出抵抗と前記カップリングコンデンサの間の接続点から取り出される信号から前記発振回路と前記検出抵抗と前記カップリングコンデンサを含めた発振信号伝送系の異常を検出する第２の判定手段と、を備えたことを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、第１の判定手段により、保護素子付半導体スイッチング素子または高耐圧スイッチング素子または機械式開閉器を遮断状態にしてカップリングコンデンサの第２の電極が絶縁抵抗を介して接地された状態にしたときにおいて、検出抵抗とカップリングコンデンサの間の接続点から取り出される信号から絶縁抵抗の抵抗値の低下が検知される。また、第２の判定手段により、保護素子付半導体スイッチング素子または高耐圧スイッチング素子または機械式開閉器を導通状態にしてカップリングコンデンサの第２の電極が絶縁抵抗を介して接地されるとともにカップリングコンデンサの第２の電極が擬似抵抗を介して接地された状態にしたときにおいて検出抵抗とカップリングコンデンサの間の接続点から取り出される信号から発振回路と検出抵抗とカップリングコンデンサを含めた発振信号伝送系の異常が検出される。さらに、保護素子付半導体スイッチング素子または高耐圧スイッチング素子または機械式開閉器を用いることにより過電圧から保護される。このようにして、過電圧から保護しつつ簡素な構成にて自己診断を行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の絶縁異常検知装置において、前記保護素子付半導体スイッチング素子は、半導体スイッチング素子と、前記半導体スイッチング素子の制御端子と高圧側端子との間においてカソードが前記高圧側端子側となるとともにアノードが前記制御端子側となるように設けられたツェナーダイオードと、前記半導体スイッチング素子の制御端子に設けた電流制限抵抗と、を有することを要旨とする。

請求項２に記載の発明によれば、半導体スイッチング素子が遮断状態で半導体スイッチング素子の耐圧を超えるような高い電圧が印加されようとしてもツェナーダイオードと電流制限抵抗により半導体スイッチング素子を導通状態にさせて半導体スイッチング素子が保護される。

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の絶縁異常検知装置において、前記保護素子付半導体スイッチング素子または高耐圧スイッチング素子は、前記電流経路における前記擬似抵抗と接地ラインとの間に設けられていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明によれば、保護素子付半導体スイッチング素子または高耐圧スイッチング素子の低圧側端子がアース電位となっているので保護素子付半導体スイッチング素子または高耐圧スイッチング素子の制御性に優れる。

本発明によれば、過電圧から保護しつつ簡素な構成にて自己診断を行うことができる。

実施形態における絶縁異常検知装置の電気的構成を示す回路図。 （ａ）〜（ｃ）は絶縁異常検知装置の作用を説明するためのタイムチャート。 （ａ）〜（ｆ）は絶縁異常検知装置の作用を説明するためのタイムチャート。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、ハイブリッド車の走行モータの制御システムにおいて、車載バッテリ（二次電池）５０の正極端子と負極端子との間にはインバータ５１が接続され、インバータ５１には走行用モータ５２が接続されている。インバータ５１はスイッチング素子を具備しており、スイッチング素子のスイッチング動作により車載バッテリ５０による直流電力を交流電力に変換して走行用モータ５２に供給して走行用モータ５２を駆動する。本実施形態では、車載バッテリ５０に対する負荷がインバータ５１と走行用モータ５２により構成されている。

また、車載バッテリ５０の負極端子は絶縁抵抗５３を介して接地されている（ボディアースされている）。つまり、直流電源としての車載バッテリ５０の接地ラインに絶縁抵抗５３が設けられている。この絶縁抵抗５３の絶縁異常、即ち、抵抗値の低下を検知するために絶縁異常検知装置１０が設けられている。

絶縁異常検知装置１０は、電池監視ユニット２０を備えており、電池監視ユニット２０の接続端子２１は車載バッテリ５０の負極端子と接続されている。つまり、電池監視ユニット２０の接続端子２１は絶縁抵抗５３を介して接地されている（ボディアースされている）。

電池監視ユニット２０は絶縁抵抗低下検出器３０とマイコン４０を備えている。絶縁抵抗低下検出器３０は発振回路３１と検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３と擬似抵抗３４とフィルタ回路３５と保護素子付半導体スイッチング素子３６を備えている。マイコン４０はＡ／Ｄコンバータ４１とＣＰＵ４２を備えている。

電池監視ユニット２０の接続端子２２は外部において接地されている（ボディアースされている）。電池監視ユニット２０の内部において接続端子２２には発振回路３１が接続されている。また、電池監視ユニット２０の内部において発振回路３１の信号出力端子には検出抵抗３２が接続されている。そして、マイコン４０のＣＰＵ４２からの発振指令により発振回路３１が駆動して、発振回路３１の信号出力端子から発振信号としての低周波信号が出力されるようになっている。

カップリングコンデンサ３３は、低圧側電極である第１の電極が検出抵抗３２を介して発振回路３１と接続され、発振回路３１から発振信号としての低周波信号が入力される。当該低周波信号はカップリングコンデンサ３３を通過する。具体的には、発振回路３１から出力される低周波信号の周波数が、例えば、１〜３Ｈｚであり、この帯域の低周波信号がカップリングコンデンサ３３を通過するようになっている。

カップリングコンデンサ３３における高圧側電極である第２の電極は電池監視ユニット２０の接続端子２１と接続されている。また、カップリングコンデンサ３３における第２の電極が擬似抵抗３４の一端と接続されている。擬似抵抗３４の他端は保護素子付半導体スイッチング素子３６を介して電池監視ユニット２０の接続端子２２と接続されている。

このように、擬似抵抗３４は、カップリングコンデンサ３３の第２の電極から接地ラインに至る電流経路に設けられている。また、電流経路の途中には保護素子付半導体スイッチング素子３６が設けられている。保護素子付半導体スイッチング素子３６は、電流経路における擬似抵抗３４と接地ラインとの間に設けられている。

保護素子付半導体スイッチング素子３６は、半導体スイッチング素子３７と、ツェナーダイオード３８と、電流制限抵抗３９とを有する。半導体スイッチング素子３７は、ｎチャネルパワーＭＯＳＦＥＴである。半導体スイッチング素子３７は、低圧側端子としてのソース端子と、高圧側端子としてのドレイン端子と、制御端子としてのゲート端子を有する。半導体スイッチング素子３７は耐圧（例えば１００ボルト）を有する。ツェナーダイオード３８は、半導体スイッチング素子３７のゲート端子とドレイン端子との間においてカソードがドレイン端子側となるとともにアノードがゲート端子側となるように設けられている。また、半導体スイッチング素子３７のゲート端子に電流制限抵抗３９が設けられている。半導体スイッチング素子３７のゲート端子は、電流制限抵抗３９を介してＣＰＵ４２に接続されている。

そして、半導体スイッチング素子３７はＣＰＵ４２によりオン／オフ制御される。半導体スイッチング素子３７のオフ時（遮断時）には、カップリングコンデンサ３３の第２の電極は擬似抵抗３４を介してアース側と遮断された状態になる。一方、半導体スイッチング素子３７のオン時（導通時）には、カップリングコンデンサ３３の第２の電極が擬似抵抗３４を介して接地された状態になる。

このように、保護素子付半導体スイッチング素子３６の半導体スイッチング素子３７をオフ状態（遮断状態）にしてカップリングコンデンサ３３の第２の電極が絶縁抵抗５３を介して接地された状態にできる。また、保護素子付半導体スイッチング素子３６の半導体スイッチング素子３７をオン状態（導通状態）にして、カップリングコンデンサ３３の第２の電極が絶縁抵抗５３を介して接地されるとともにカップリングコンデンサ３３の第２の電極が擬似抵抗３４を介して接地された状態にできる。つまり、カップリングコンデンサ３３から見て高圧側（車載バッテリ５０側）に擬似抵抗３４と保護素子付半導体スイッチング素子３６の半導体スイッチング素子３７を設けて半導体スイッチング素子３７のオン（導通）により擬似抵抗３４側にも接続することができる構造となっている。

検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３との間の接続点Ａはフィルタ回路３５を介してマイコン４０のＡ／Ｄコンバータ４１と接続されている。フィルタ回路３５はローパスフィルタあるいはバンドパスフィルタであり、ノイズを除去するためのものである。

接続点Ａでの電圧（信号）がフィルタ回路３５を介してＡ／Ｄコンバータ４１に入力され、Ａ／Ｄコンバータ４１においてアナログ値からデジタル値に変換される。Ａ／Ｄコンバータ４１にはＣＰＵ４２が接続され、ＣＰＵ４２はＡ／Ｄコンバータ４１からＡ／Ｄ変換後の信号を取り込むようになっている。そして、ＣＰＵ４２は、取り込んだ信号の振幅から異常の有無を判定する。

また、マイコン４０のＣＰＵ４２にはイグニッションスイッチ操作信号が送られてくる。マイコン４０にはシステムＥＣＵ６０が接続され、マイコン４０のＣＰＵ４２から、異常検出信号が電池監視ユニット２０の外部のシステムＥＣＵ６０に対し出力されるようになっている。

次に、このように構成した絶縁異常検知装置１０の作用について説明する。
絶縁抵抗５３の異常（抵抗値の低下）を検知すべく、ＣＰＵ４２は、オフ指令を保護素子付半導体スイッチング素子３６に送り、半導体スイッチング素子３７がオフ状態（遮断状態）にされる。このとき、カップリングコンデンサ３３の第２の電極は、車載バッテリ５０の負極端に接続されるとともに絶縁抵抗５３を介して接地される。一方、ＣＰＵ４２は発振回路３１に対し発振指令を送り、発振回路３１から図２（ａ）に示す低周波信号を出力させる。発振信号としての低周波信号は０ボルトと５ボルトの間で変化する矩形信号であって、振幅が５ボルトの信号である。この低周波信号が検出抵抗３２を介してカップリングコンデンサ３３に向かって送られ、接続点Ａでの電圧（信号）がフィルタ回路３５によりノイズ成分が除去された後にＡ／Ｄコンバータ４１に送られる。そして、Ａ／Ｄコンバータ４１によりアナログ信号からデジタル信号に変換された後にＣＰＵ４２に取り込まれ、この取り込んだ信号に基づいて（接続点Ａから取り出される信号から）ＣＰＵ４２は、絶縁抵抗５３における絶縁異常の検知（抵抗値の低下検知）を行う。

例えば、図２（ｂ）に示すように、接続点Ａでの電圧（信号）が４ボルト程度であると、ＣＰＵ４２は、絶縁抵抗５３の抵抗値が低下しておらず正常であると判定する。一方、図２（ｃ）に示すように、接続点Ａでの電圧（信号）が正常時の振幅（４ボルト）に対し振幅が小さいと（例えば２ボルト以下であると）、ＣＰＵ４２は絶縁抵抗５３が異常である（抵抗値が低下した）と判定する。

このようにして、絶縁抵抗５３の異常（抵抗値の低下）を検知する絶縁異常検知動作において、ＣＰＵ４２は、絶縁抵抗５３の異常（抵抗値の低下）を検知すると、異常検出信号を外部のシステムＥＣＵ６０に出力する。

また、発振回路３１と検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３を含めた発振信号伝送系の異常を検出すべく、イグニッションスイッチがオン操作されると、ＣＰＵ４２は、オン指令を保護素子付半導体スイッチング素子３６に送り、半導体スイッチング素子３７がオン状態（導通状態）にされる。これにより、カップリングコンデンサ３３の第２の電極は、車載バッテリ５０の負極端および絶縁抵抗５３に接続されるとともに擬似抵抗３４を介して接地される。一方、ＣＰＵ４２は発振回路３１に対し発振指令を送り、発振回路３１から図３（ａ）に示す低周波信号を出力させる。この発振信号としての低周波信号は図２（ａ）と同様に０ボルトと５ボルトの間で変化する矩形信号であり、振幅が５ボルトの信号である。この低周波信号が検出抵抗３２を介してカップリングコンデンサ３３に向かって送られ、接続点Ａでの電圧（信号）がフィルタ回路３５によりノイズ成分が除去された後にＡ／Ｄコンバータ４１に送られる。そして、Ａ／Ｄコンバータ４１によりアナログ信号からデジタル信号に変換された後にＣＰＵ４２に取り込まれ、この取り込んだ信号に基づいて（接続点Ａから取り出される信号から）ＣＰＵ４２は、発振回路３１と検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３を含めた発振信号伝送系の異常を検出する（自己診断を行う）。

例えば、図３（ｂ）に示すように、接続点Ａでの電圧（信号）が０ボルトと４ボルトの間で変化する信号であったならば（カップリングコンデンサ３３に対応する所定振幅となっていたならば）、ＣＰＵ４２は、発振回路３１と検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３を含めた発振信号伝送系が正常と判定する。

一方、図３（ｃ）に示すように、接続点Ａでの電圧（信号）がゼロボルトで推移すると、ＣＰＵ４２は、発振回路３１と検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３を含めた発振信号伝送系が異常であると判定する。また、図３（ｄ）に示すように、接続点Ａでの電圧（信号）の振幅が５ボルトに張り付いた状態であると、ＣＰＵ４２は、検出抵抗３２がショートしたと判定する。さらに、図３（ｅ）のように、接続点Ａでの電圧（信号）の振幅が４．５ボルト程度あると、ＣＰＵ４２は、カップリングコンデンサ３３がオープンされていると判定する。また、図３（ｆ）に示すように、接続点Ａでの電圧（信号）の振幅が３．５ボルト程度あると、ＣＰＵ４２は、カップリングコンデンサ３３がショートしていると判定する。

このようにして、発振回路３１と検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３を含めた発振信号伝送系の異常の検出（自己診断）動作において、ＣＰＵ４２は異常が発生したと判定すると、異常検出信号を外部のシステムＥＣＵ６０に出力する。

次に、半導体スイッチング素子３７のソース・ドレイン間に過電圧が印加された場合について説明する。
カップリングコンデンサ３３の高圧側（電池側）に、自己診断用の擬似抵抗３４が接続され、擬似抵抗３４とボディグランドとを接続する半導体スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）３７がボディグランド側に設けられている。そして、半導体スイッチング素子３７がオフ状態で例えばバッテリ負荷が急変した等により高圧側の電位が瞬間的に例えば２００ボルトに振れて半導体スイッチング素子３７に過電圧が印加されてもツェナーダイオード３８と電流制限抵抗３９に電流が流れて半導体スイッチング素子３７のゲート電位が上昇する。これにより、半導体スイッチング素子３７がオンすることで、半導体スイッチング素子３７の耐圧１００ボルトを超えることなく半導体スイッチング素子３７の故障を回避できる。

つまり、半導体スイッチング素子３７がオフ状態で半導体スイッチング素子３７の耐圧を超えるような高い電圧が印加されようとしてもツェナーダイオード３８と電流制限抵抗３９により半導体スイッチング素子３７をオンさせて半導体スイッチング素子３７が保護される。詳しくは、半導体スイッチング素子３７に対し高電圧が瞬間的に印加されても、ツェナーダイオード３８、および、半導体スイッチング素子３７のゲート端子に設けた電流制限抵抗３９により、半導体スイッチング素子３７が瞬時にオン状態にされて半導体スイッチング素子３７が保護される。

このように、半導体スイッチング素子３７の過電圧保護のため、ツェナーダイオード３８と電流制限抵抗３９が設けられている。これにより、カップリングコンデンサ３３の故障も含めて自己診断が可能となる。

また、半導体スイッチング素子３７はソース電位がグランド電位であり（半導体スイッチング素子３７はボディグランド基準であり）、マイコン４０もボディグランド基準で作動している。よって、半導体スイッチング素子３７ではボディグランド基準でオン／オフ制御するためＣＰＵ４２からの制御が容易となる。

以上のごとく本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）絶縁異常検知装置１０の構成として、カップリングコンデンサ３３と擬似抵抗３４と保護素子付半導体スイッチング素子３６とＣＰＵ４２とを備える。第１の判定手段としてのＣＰＵ４２は、保護素子付半導体スイッチング素子３６をオフ状態（遮断状態）にしてカップリングコンデンサ３３の第２の電極が絶縁抵抗５３を介して接地された状態にしたときにおいて検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３の間の接続点Ａから取り出される信号から絶縁抵抗５３の抵抗値の低下を検知する。第２の判定手段としてのＣＰＵ４２は、保護素子付半導体スイッチング素子３６をオン状態（導通状態）にしてカップリングコンデンサ３３の第２の電極が絶縁抵抗５３を介して接地されるとともにカップリングコンデンサ３３の第２の電極が擬似抵抗３４を介して接地された状態にしたときにおいて検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３の間の接続点Ａから取り出される信号から発振回路３１と検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３を含めた発振信号伝送系の異常を検出する。保護素子付半導体スイッチング素子３６は１つのみ用いており、簡素な構成となっている。また、保護素子付半導体スイッチング素子３６を用いることにより過電圧から保護される。よって、過電圧から保護しつつ簡素な構成にて自己診断を行うことができる。

（２）保護素子付半導体スイッチング素子３６は、半導体スイッチング素子３７とツェナーダイオード３８と電流制限抵抗３９とを有する。これにより、半導体スイッチング素子３７が過電圧から保護される。

（３）保護素子付半導体スイッチング素子３６は、カップリングコンデンサ３３の第２の電極から接地ラインに至る電流経路における擬似抵抗３４と接地ラインとの間に設けられている。このようにして、保護素子付半導体スイッチング素子３６の低圧側端子がアース電位となっているので保護素子付半導体スイッチング素子３６の制御性に優れている。

（４）半導体スイッチング素子３７はｎチャネルパワーＭＯＳＦＥＴであるので、オン抵抗を小さくすることができる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。

・保護素子付半導体スイッチング素子３６は、カップリングコンデンサ３３の第２の電極から接地ラインに至る電流経路における擬似抵抗３４と接地ラインとの間に設けた。これに代わり、保護素子付半導体スイッチング素子３６は、カップリングコンデンサ３３の第２の電極から接地ラインに至る電流経路におけるカップリングコンデンサ３３の第２の電極と擬似抵抗３４との間に設けてもよい。この場合、半導体スイッチング素子３７としてｐチャネルパワーＭＯＳＦＥＴを用いるとよい。

・保護素子付半導体スイッチング素子３６における半導体スイッチング素子３７としてパワーＭＯＳＦＥＴを用いたが、これに代わり、半導体スイッチング素子３７としてＩＧＢＴを用いてもよい。

・カップリングコンデンサ３３の第２の電極から接地ラインに至る電流経路の途中に保護素子付半導体スイッチング素子３６を設けたが、保護素子付半導体スイッチング素子３６に代わり、カップリングコンデンサ３３の第２の電極から接地ラインに至る電流経路の途中に高耐圧スイッチング素子を設けてもよい。そして、ＣＰＵ４２は、高耐圧スイッチング素子をオフ状態（遮断状態）にしてカップリングコンデンサ３３の第２の電極が絶縁抵抗５３を介して接地された状態にしたときにおいて検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３の間の接続点Ａから取り出される信号から絶縁抵抗５３の抵抗値の低下を検知する。また、ＣＰＵ４２は、高耐圧スイッチング素子をオン状態（導通状態）にしてカップリングコンデンサ３３の第２の電極が絶縁抵抗５３を介して接地されるとともにカップリングコンデンサ３３の第２の電極が擬似抵抗３４を介して接地された状態にしたときにおいて検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３の間の接続点Ａから取り出される信号から発振回路３１と検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３を含めた発振信号伝送系の異常を検出する。

また、高耐圧スイッチング素子は、カップリングコンデンサ３３の第２の電極から接地ラインに至る電流経路における擬似抵抗３４と接地ラインとの間に設けるとよい。
・カップリングコンデンサ３３の第２の電極から接地ラインに至る電流経路の途中に保護素子付半導体スイッチング素子３６を設けたが、保護素子付半導体スイッチング素子３６に代わり、カップリングコンデンサ３３の第２の電極から接地ラインに至る電流経路の途中に機械式開閉器を設けてもよい。具体的には、リレーコイルとリレーコンタクトで機械式開閉器（メカニカルリレー）を構成する。

つまり、カップリングコンデンサ３３の第２の電極から接地ラインに至る電流経路の途中に機械式開閉器を設ける。そして、ＣＰＵ４２は、機械式開閉器を開路状態（遮断状態）にしてカップリングコンデンサ３３の第２の電極が絶縁抵抗５３を介して接地された状態にしたときにおいて検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３の間の接続点Ａから取り出される信号から絶縁抵抗５３の抵抗値の低下を検知する。また、ＣＰＵ４２は、機械式開閉器を閉路状態（導通状態）にしてカップリングコンデンサ３３の第２の電極が絶縁抵抗５３を介して接地されるとともにカップリングコンデンサ３３の第２の電極が擬似抵抗３４を介して接地された状態にしたときにおいて検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３の間の接続点Ａから取り出される信号から発振回路３１と検出抵抗３２とカップリングコンデンサ３３を含めた発振信号伝送系の異常を検出する。

・上記実施形態ではＣＰＵ４２においてＡ／Ｄコンバータ４１の出力信号から振幅を求め、この振幅から異常の有無を判定してシステムＥＣＵ６０に異常検出信号を出力した。これに代わり、ＣＰＵ４２においてＡ／Ｄコンバータ４１の出力信号から振幅を求め、この振幅をシステムＥＣＵ６０に出力し、システムＥＣＵ６０において振幅から異常の有無を判定してもよい。

・フィルタ回路３５は無くてもよい。
・負荷はインバータ５１と走行用モータ５２であったが、これに限定されるものではない。

・発振回路３１から矩形波を出力したが、正弦波等であってもよい。

１０…絶縁異常検知装置、３１…発振回路、３２…検出抵抗、３３…カップリングコンデンサ、３４…擬似抵抗、３６…保護素子付半導体スイッチング素子、３７…半導体スイッチング素子、３８…ツェナーダイオード、３９…電流制限抵抗、４２…ＣＰＵ、５０…車載バッテリ、５３…絶縁抵抗。

Claims (3)

1. 直流電源の接地ラインに設けられた絶縁抵抗の抵抗値の低下を検知する絶縁異常検知装置において、
   第１の電極に検出抵抗を介して発振回路から発振信号が入力されるカップリングコンデンサと、
   前記カップリングコンデンサの第２の電極から接地ラインに至る電流経路に設けられた擬似抵抗と、
   前記電流経路の途中に設けられた保護素子付半導体スイッチング素子または高耐圧スイッチング素子または機械式開閉器と、
   前記保護素子付半導体スイッチング素子または高耐圧スイッチング素子または機械式開閉器を遮断状態にして前記カップリングコンデンサの第２の電極が前記絶縁抵抗を介して接地された状態にしたときにおいて前記検出抵抗と前記カップリングコンデンサの間の接続点から取り出される信号から前記絶縁抵抗の抵抗値の低下を検知する第１の判定手段と、
   前記保護素子付半導体スイッチング素子または高耐圧スイッチング素子または機械式開閉器を導通状態にして前記カップリングコンデンサの第２の電極が前記絶縁抵抗を介して接地されるとともに前記カップリングコンデンサの第２の電極が前記擬似抵抗を介して接地された状態にしたときにおいて前記検出抵抗と前記カップリングコンデンサの間の接続点から取り出される信号から前記発振回路と前記検出抵抗と前記カップリングコンデンサを含めた発振信号伝送系の異常を検出する第２の判定手段と、
   を備えたことを特徴とする絶縁異常検知装置。
2. 前記保護素子付半導体スイッチング素子は、
   半導体スイッチング素子と、
   前記半導体スイッチング素子の制御端子と高圧側端子との間においてカソードが前記高圧側端子側となるとともにアノードが前記制御端子側となるように設けられたツェナーダイオードと、
   前記半導体スイッチング素子の制御端子に設けた電流制限抵抗と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の絶縁異常検知装置。
3. 前記保護素子付半導体スイッチング素子または高耐圧スイッチング素子は、前記電流経路における前記擬似抵抗と接地ラインとの間に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁異常検知装置。