JP2016130706A - 非接地電源の絶縁検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直流電源とアースとの間の地絡抵抗を計測すると共に、簡易な構成で、メインリレーの不良を検出することが可能な絶縁検出装置を提供することである。【解決手段】第１及び第２のメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−よりも直流電源１から遠い側にそれぞれ配置されると共に抵抗成分を有し、直流電源１の正極側とアースとの間を接続する第１の抵抗素子Ｒｐと、直流電源１の負極側とアースとの間を接続する第２の抵抗素子Ｒｎと、を備え、第１及び第２のメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−よりも直流電源１に近い側の正極側又は／及び負極側にコンデンサ３が接続されてなり、コンデンサ３の端子電圧の変動量を検出し、コンデンサ３の端子電圧の変動量に基づいて、第１及び第２のメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ状態及びＯＦＦ状態を検出する固着検出部１０を備える絶縁検出装置である。【選択図】 図１

Description

本発明は、非接地電源の絶縁検出装置に関し、特に、電気による推進力を利用する車両に搭載された非接地の直流電源の絶縁状態と共に、直流電源と負荷回路との間に配置されるメインリレーの動作不良の検出に好適な絶縁検出装置に関する。

電気自動車やハイブリッドカーに搭載される高電圧出力の直流電源は、車両（車体）から電気的に絶縁された構成すなわち直流電源は非接地の構成となっており、車両（車体）は直流電源のアースとして使用されない構成となっている。このため、直流電源と車両（車体）との絶縁状態を監視するための絶縁検出装置として、例えば、特許文献１に記載の地絡検出回路のように、カップリングコンデンサを用いて、地絡検出回路系から直流電源を直流的に分離しつつ、直流電源と車両（車体）との絶縁状態を監視する、ＡＣカップリング方式の絶縁検出装置が知られている。この特許文献１に開示される技術では、対地的に浮遊状態に保持された非接地の直流電源中の所定の一点に、電圧検出抵抗及びカップリングコンデンサを順次介してパルス（パルス信号，交流信号）を印加し、直流電源における地絡による電圧検出抵抗の電圧降下の変動を検出する構成となっている。

より具体的には、特許文献１に記載のＡＣカップリング方式の絶縁検出装置は、矩形状の低周波電圧の交流信号をパルスとして出力するパルス発生回路を備え、該パルス発生回路から出力されるパルスが電圧検出抵抗を介してカップリングコンデンサの一端に供給される構成となっている。また、カップリングコンデンサの他端は直流電源中の所定の一点に接続されており、該カップリングコンデンサを介して、パルスが直流電源中の所定の一点に供給される構成となっている。また、カップリングコンデンサの一端には、パルスにより充電されるカップリングコンデンサの電圧を検出する電圧検出回路が接続され、漏電判定回路が電圧検出手段の検出した電圧を閾値と比較することによって、アースと直流電源及び該直流電源に接続される電源線との間に形成される仮想的な抵抗である地絡抵抗に起因する直流電源の漏電の有無を判定する構成となっている。

一方、高圧の直流電源の出力はイグニッションスイッチに連動してＯＮ／ＯＦＦ制御されるメインリレーを介して負荷回路に供給される構成となっており、例えば、特許文献２に記載の電源制御装置のように、絶縁検出装置とは別体のメインリレーの診断回路を設けることによって、メインリレーの不良を検出する構成となっている。特許文献２に記載の電源制御装置では、メインリレーの負荷回路側（メインリレーの後段）において、直流電源からの正極側及び負極側の電源線の間にコンデンサが接続されると共に、該コンデンサと並列に正極側及び負極側の電源線にコンバータが接続される構成となっている。イグニッションスイッチのＯＮ後のメインリレーのＯＦＦ時において、まず、コンバータから出力によってコンデンサを充電した後に、正極側のメインリレーのみをＯＮさせて計測した電圧に基づいて、負極側のメインリレーの溶着を検出する構成となっている。

特開２００３−２７４５０４号公報 特開２００７−２９５６９９号公報

近年の電気自動車やハイブリッドカーにおいては、広い車室空間の確保や軽量化が要望されており、直流電源の小型化及び軽量化と共に、該直流電源の状態を監視する電流センサや絶縁検出装置に対しても小型化及び軽量化が要望されている。この要望を実現するために、特許文献１に記載の絶縁検出装置に特許文献２に記載の診断回路の技術を適用することも考えられるが、特許文献１に記載のＡＣカップリング方式の絶縁検出装置では、前述するように、電圧検出回路で検出したカップリングコンデンサの電圧を、漏電判定回路が閾値と比較することにより、直流電源の漏電の有無を判定する構成となっている。このため、引用文献２に記載の技術を引用文献１のＡＣカップリング方式の絶縁検出装置に適用した場合であっても、メインリレーの溶着の有無を判定できないという問題がある。

例えば、イグニッションスイッチのＯＮ後のメインリレーのＯＦＦ時において、まず、正極側のメインリレーのみをＯＮさせ、このときに電圧検出回路で検出したカップリングコンデンサの電圧は、正極側の電源線のみの地絡抵抗分が加算された計測電圧となるが、この計測電圧は負極側の電源線の地絡抵抗分が加算された場合の計測電圧とほぼ同等の計測電圧となるので、ＡＣカップリング方式の絶縁検出装置においては、正極側及び負極側のメインリレーをそれぞれ個別にＯＮ／ＯＦＦ制御した場合であっても、ＯＮ／ＯＦＦ制御に伴う計測電圧の変動を精度よく検出することができないという問題がある。

本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、直流電源とアースとの間の地絡抵抗を計測すると共に、簡易な構成で、メインリレーのＯＮ固着／ＯＦＦ固着を検出することが可能な絶縁検出装置を提供することである。

前記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、アースから電気的に絶縁される高圧の直流電源と、前記直流電源からの電力が供給される負荷と前記直流電源との間の正極側及び負極側にそれぞれ配置され、ＯＮ／ＯＦＦ制御される第１及び第２のメインリレーと、前記直流電源の正極側又は／及び負極側に接続されるコンデンサと、前記コンデンサの端子電圧に基づいて、前記直流電源と前記アースとの間の絶縁状態を検出する絶縁状態検出部とを備える絶縁検出装置であって、
前記第１及び第２のメインリレーよりも前記直流電源から遠い側にそれぞれ配置されると共に抵抗成分を有し、前記直流電源の正極側と前記アースとの間を接続する第１の抵抗素子と、前記直流電源の負極側と前記アースとの間を接続する第２の抵抗素子と、を備え、
前記コンデンサは、前記第１及び第２のメインリレーよりも前記直流電源に近い側の正極側又は／及び負極側に接続されてなり、
前記絶縁状態検出部は、前記コンデンサの端子電圧の変動量を検出し、前記コンデンサの端子電圧の変動量に基づいて、前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ状態及びＯＦＦ状態を検出する固着検出部を備えることを特徴とする絶縁検出装置である。

前記課題を解決するための請求項２に記載の発明は、前記コンデンサは、一端が前記直流電源の正極側又は負極側に接続されるカップリングコンデンサからなり、
前記絶縁状態検出部は、前記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部と、前記カップリングコンデンサの他端のアースに対する電圧の振幅レベルを検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した前記アースに対する電圧の振幅レベルに基づいて地絡抵抗の低下を検出する地絡検出部とを備え、
前記固着検出部は、前記電圧検出部が検出した前記アースに対する電圧の振幅レベルに基づいて、前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ状態及びＯＦＦ状態を検出することを特徴とする請求項１に記載の絶縁検出装置である。

前記課題を解決するための請求項３に記載の発明は、前記第１及び第２のメインリレーの制御情報を取得する制御情報の取得部を備え、
前記固着検出部は、前記前記第１及び第２のメインリレーの制御情報と前記検出した前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ／ＯＦＦの状態情報とに基づいて、前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ固着又は／及びＯＦＦ固着を検出することを特徴とする請求項２に記載の絶縁検出装置である。

前記課題を解決するための請求項４に記載の発明は、前記コンデンサは、一端が前記直流電源の正極側又は負極側に接続されるカップリングコンデンサからなり、
前記絶縁状態検出部は、前記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部と、前記カップリングコンデンサの他端のアースに対する電圧の振幅レベルを検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した前記アースに対する電圧の振幅レベルに基づいて地絡抵抗の低下を検出する地絡検出部とを備え、
前記固着検出部は、前記電圧検出部が検出した前記アースに対する電圧の振幅レベルに基づいて、前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ状態及びＯＦＦ状態を検出し、該検出したＯＮ／ＯＦＦの状態情報を前記第１及び第２のメインリレーにＯＮ／ＯＦＦ制御の指令を出す制御装置に出力する手段を備え、
前記制御装置は、前記固着検出部で検出される前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ／ＯＦＦの状態情報と、前記前記第１及び第２のメインリレーの制御情報とに基づいて、前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ固着又は／及びＯＦＦ固着を検出することを特徴とする請求項１に記載の絶縁検出装置である。

前記課題を解決するための請求項５に記載の発明は、アースから電気的に絶縁される高圧の直流電源の正極側及び負極側にそれぞれ配置される第１及び第２のメインリレーよりも、前記直流電源に近い側の正極側又は／及び負極側に接続されるコンデンサと、前記コンデンサの端子電圧に基づいて、前記直流電源と前記アースとの間の絶縁状態を検出する絶縁状態検出部とを備える絶縁検出装置であって、
前記絶縁状態検出部と同一のケース筐体内又は同一の回路基板に配置され、抵抗成分を有する抵抗素子で形成される第１及び第２の抵抗素子を備え、
前記第１の抵抗素子の一端は、前記第１のメインリレーよりも前記直流電源から遠い側に接続されると共に、他端は前記アースに接続され、
前記第２の抵抗素子の一端は、前記第２のメインリレーよりも前記直流電源から遠い側に接続されると共に、他端は前記アースに接続されてなり、
前記絶縁状態検出部は、前記コンデンサの端子電圧の変動量を検出し、前記コンデンサの端子電圧の変動量に基づいて、前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ状態及びＯＦＦ状態を検出する固着検出部を備えることを特徴とする絶縁検出装置である。

本発明によれば、直流電源とアースとの間の地絡抵抗を計測すると共に、簡易な構成で、メインリレーのＯＮ固着／ＯＦＦ固着を検出することができる。

本発明の実施形態１の絶縁検出装置の全体構成を説明するための図である。 実施形態１の絶縁検出装置においてメインリレーＲ＋，Ｒ−をＯＮ／ＯＦＦさせた場合の計測パルスの一例を示す図である。 本発明の実施形態２の絶縁検出装置の全体構成を説明するための図である。 本発明の実施形態３の絶縁検出装置の全体構成を説明するための図である。である。 実施形態３の絶縁検出装置においてメインリレーＲ＋，Ｒ−をＯＮ／ＯＦＦさせた場合のＶ０計測時、Ｖｃ１ｐ計測時、及びＶｃ１ｎ計測時での各計測電圧−時間特性のシミュレーション結果を示す図である。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。

〈実施形態１〉
図１は本発明の実施形態１の絶縁検出装置の全体構成を説明するための図、図２は実施形態１の絶縁検出装置においてメインリレーＲ＋，Ｒ−をＯＮ／ＯＦＦさせた場合の計測パルスの一例を示す図であり、以下、図１，２に基づいて、実施形態１の絶縁検出装置の構成及び地絡抵抗とメインリレーの不良との検出動作を説明する。ただし、本願明細書中においては、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良の内で、コイルの断線や接点不良等によってメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が常時ＯＦＦとなってしまう不良を『ＯＦＦ固着』、接点の溶着等によってメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が常時ＯＮとなってしまう不良を『ＯＮ固着』と記す。

図１に示すように、実施形態１の絶縁検出装置では、例えば、対地的に浮遊状態に保持された非接地の直流電源すなわちアースから絶縁された直流電源として、２００Ｖ（ボルト）以上の高圧の周知の直流電源１を備え、該直流電源１の正極は電源線１２を介して周知のメインリレーＭＲ＋の一端に接続される構成となっている。また、直流電源１の負極は分岐した電源線１３に接続され、分岐した電源線１３を介して絶縁検出回路（絶縁状態検出部）２を構成するカップリングコンデンサ（コンデンサ）３の一端と、周知のメインリレーＭＲ−の一端とにそれぞれ接続される構成となっている。なお、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−は図示しない周知のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）等の上位の制御装置により、ＯＮ／ＯＦＦ制御される。

このとき、直流電源１の正極も含めた電源線１２とアースとの間には数百（ＭΩ）程度の仮想的な地絡抵抗が形成され、同様に、電源線１３とアースとの間にも数百（ＭΩ）程度の仮想的な地絡抵抗が形成される。一方、実施形態１の絶縁検出装置であるＡＣカップリング方式の絶縁検出回路２においては、直流電源１中の所定の一点として、直流電源１の負極側の一点にカップリングコンデンサ３を介してパルス（パルス信号，交流信号）を印加する構成となっている。よって、図１に示す実施形態１の絶縁検出装置においては、カップリングコンデンサ３の一端すなわち絶縁検出回路２からみた場合の仮想的な地絡抵抗として、直流電源１の負極側の電源線１３に接続される地絡抵抗ＲＬのみを記す。また、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−がＯＦＦ時における地絡抵抗ＲＬの計測を可能とするために、メインリレーＭＲ−よりも直流電源１に近い電源線１３にカップリングコンデンサ３の一端が接続されている。なお、直流電源１とカップリングコンデンサ３との接続は、直流電源１の負極側に限定されることなく、直流電源１の正極側に接続される構成であってもよい。

メインリレーＭＲ＋の他端には電源線１４が接続され、メインリレーＭＲ−の他端には電源線１５が接続されている。この電源線１４，１５は図示しない周知のインバータ等の負荷回路に接続され、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−がＯＮ時に、電源線１４，１５を介して負荷回路に直流電源１から電力を供給する周知の電源線である。なお、直流電源１が直接に負荷回路に接続される構成に限定されることはなく、周知の昇圧回路等を介して負荷回路に接続される構成であってもよい。

さらには、実施形態１の絶縁検出装置においては、抵抗成分を有する高耐圧の地絡抵抗素子（第１の抵抗素子）Ｒｐが正極側の電源線１４とアース（アース線１６）との間に接続される構成であると共に、抵抗成分を有する高耐圧の地絡抵抗素子（第２の抵抗素子）Ｒｎが負極側の電源線１５とアース（アース線１６）との間に接続される構成となっている。すなわち、直流電源１からの高電圧の供給と停止を制御するメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−よりも地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎが負荷回路側となるように、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−よりも直流電源１から遠い部分に地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎがそれぞれ配置される構成となっている。この構成により、従来ではメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−がＯＮ時であっても数百（ＭΩ）となる直流電源１の正極又は負極とアースとの間の地絡抵抗を、それぞれ地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値程度に下げると共に、ＯＮ時の地絡抵抗が略確定された抵抗値となる構成としている。このとき、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎは同一（略同一を含む）の抵抗値の抵抗成分を有する素子で構成され、本実施形態１においては抵抗値が略２ＭΩの抵抗素子で構成されている。なお、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値は２ＭΩに限定されることはなく、１００ｋΩ以上等のように、十分な絶縁性を確保でき、第２及び第３の閾値の設定及び検出が可能な範囲であればよい。

ただし、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎはそれぞれ１つの抵抗素子で形成される構成に限定されることはなく、例えば、複数の抵抗素子によって、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎを形成する構成であってもよい。また、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎの配置個所は、電源線１４，１５のメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−側の端部から負荷回路側の端部に至るまでの何れの個所であってもよい。さらには、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎは、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−と電源線１４，１５とをそれぞれ接続する接続部分に配置する構成や、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の筐体内や負荷回路の筐体内に配置する構成であってもよい。なお、図１中においては、アース線１６を介して地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎのそれぞれの近傍においてアースに接続する構成としたが、これに限定されることはなく、絶縁検出回路２の近傍においてアースに接続する構成、さらには直接に車両のアース（ボディーアース）に接続する構成であってもよい。

実施形態１の絶縁検出回路２は、ＣＰＵ（マイコン）５から出力する矩形波（パルス電圧）をバッファ４で電流増幅し、小さい出力インピーダンスのパルス（交流信号，パルス信号）とした後に、電圧検出用のインピーダンス素子となる抵抗（抵抗素子）Ｒ１に接続される配線１１を介してカップリングコンデンサ３の他端に供給（出力）される構成となっている。また、配線１１は分岐され、該分岐された配線１１を介してカップリングコンデンサ３の他端の電圧が、カップリングコンデンサ３に供給されるパルスの周波数を通過させる周知のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７及び周知のアンプ（増幅器）６を介して、マイコン５のＡ／Ｄ変換部に入力され、マイコン５に取り込まれる構成となっている。なお、インピーダンス素子は抵抗素子に限定されることはなく、例えば、容量素子や誘導素子及びそれらの組み合わせ等であってもよい。

すなわち、実施形態１の絶縁検出回路２は、マイコン５で動作するプログラムによって実現される矩形波（パルス電圧）を生成する図示しない矩形波の生成部と、バッファ４と、抵抗Ｒ１とにより、パルス発生回路（パルス発生部）８を形成している。また、バンドパスフィルタ７と、アンプ６と、マイコン５の備えるＡ／Ｄ変換部とにより、電圧検出回路（電圧検出部）９を形成している。なお、アンプ６の前段に配置するフィルタはＢＰＦ７に限定されることはなく、カップリングコンデンサ３に供給されるパルスの周波数を通過させる周知のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）や、ハイパスフィルタとバンドパスフィルタとの組み合わせであってもよい。また、実施形態１のパルス発生回路８の構成では、図１から明らかなように、マイコン５から出力する矩形波の周波数とパルス発生回路８から供給するパルスの周波数は同じ周波数となる。よって、本願明細書中においては、説明を簡単にするために、特に限定が必要な場合を除いて、パルス発生回路８から供給するパルスの周波数についてもマイコン５から出力する矩形波の周波数と記す場合がある。

また、絶縁検出回路２はマイコン５で動作するプログラムによって実現される地絡抵抗とメインリレーの固着とを検出する検出部１０を備えており、該検出部１０は取り込んだ計測パルス１８のピーク電圧（ピーク値）を予め設定された第１の閾値（第１の閾値電圧）と比較し、地絡抵抗ＲＬの低下の検出すなわち直流電源１の漏電の有無を判定する構成となっている。なお、この構成は、従来の地絡抵抗の検出部における地絡抵抗ＲＬの検出動作と同様であり、実施形態１の絶縁検出装置においては、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎが配置される構成となっているので、第１の閾値は地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎに配置に伴う計測パルス１８のピーク値を含むものであり、該第１の閾値は従来と同様の方法で決定される閾値である。すなわち、第１の閾値（第１の閾値電圧）は、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮ時における地絡抵抗が低下していない場合と地絡抵抗が低下した場合とのそれぞれの計測パルス１８のピーク値の間の電圧であり、図２に示すように、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮされ、かつ、地絡抵抗が低下していない場合の計測パルス１８のピーク値Ｖ１よりも小さい（低い）電圧である。

さらには、実施形態１の検出部１０は、前述する地絡抵抗ＲＬの低下を検出するための地絡抵抗検出部としての機能に加えて、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ／ＯＦＦ状態すなわち共にＯＦＦの場合と、共にＯＮの場合と、何れか一方がＯＮの場合とを検出し、該検出結果と上位の制御装置からのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ／ＯＦＦ制御情報とに基づいて、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の固着を検出する固着検出部としての機能を備える。

この固着検出機能を実現するために、実施形態１の検出部１０は、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮの場合における計測パルス１８のピーク値Ｖ１（図２（ｃ）の計測パルス）と、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の内の何れか一方がＯＮの場合における計測パルス１８のピーク値Ｖ２（図２（ｂ）の計測パルス）との間の任意の電圧を、第２の閾値（第２の閾値電圧）Ｖ２とする構成となっている。また、検出部１０はメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＦＦの場合における計測パルス１８のピーク値Ｖ３（図２（ａ）の計測パルス）と、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の内の何れか一方がＯＮの場合における計測パルス１８のピーク値Ｖ２との間の任意の電圧を、第３の閾値（第３の閾値電圧）として、例えば、第２及び第３の閾値を図示しない格納部に第１の閾値と共に格納する構成となっている。

ただし、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮの場合の計測パルス１８のピーク値Ｖ１と、何れか一方がＯＮの場合の計測パルス１８のピーク値Ｖ２と、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＦＦの場合の計測パルス１８のピーク値Ｖ３とが検出可能な程度に大きく異なるのは、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎを配置することにより、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ／ＯＦＦ制御に伴う地絡抵抗の変化が大きくなるからである。すなわち、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎを配置することにより、地絡抵抗ＲＬのみの場合の計測パルス１８のピーク値と、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎの抵抗分が加算された場合の計測パルス１８のピーク値との変化を、検出可能な程度まで大きくできるからである。

例えば、地絡抵抗素子Ｒｐ＝Ｒｎ＝２ＭΩとした場合、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の内の何れか一方がＯＮの場合における地絡抵抗は一方の地絡抵抗素子Ｒｐ（＝Ｒｎ）＝２ＭΩ、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮの場合の地絡抵抗はＲｐ×Ｒｎ／（Ｒｐ＋Ｒｎ）＝１ＭΩ、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＦＦの場合の地絡抵抗は数百（ＭΩ）となる。すなわち、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮの場合は、何れか一方がＯＮの場合の半分の地絡抵抗となる。よって、図２に示すように、計測パルス１８のピーク値においても、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＦＦの場合のピーク値Ｖ３と、何れか一方がＯＮの場合のピーク値Ｖ２と、共にＯＮの場合のピーク値Ｖ１とがそれぞれ異なるピーク値となる。その結果、計測パルス１８の各ピーク値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を検出することによって、２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ／ＯＦＦが検出でき、検出結果とメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の制御情報と比較することにより、ＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出が可能となる。このとき、実施形態１検出部１０においては、検出精度と検出速度を向上させるために、地絡の検出時と同様に、ピーク値Ｖ１，Ｖ２の間の任意の電圧を第２の閾値（第２の閾値電圧）とし、ピーク値Ｖ２，Ｖ３の間の任意の電圧を第３の閾値（第３の閾値電圧）としている。

これにより、検出部１０は取り込んだ計測パルス１８のピーク電圧と第２及び第３の閾値と比較することにより、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ／ＯＦＦを検出できるので、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の有無の判定と、固着した側のメインリレーの特定とが可能となる。すなわち、２つの地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎの内の何れか一方の地絡抵抗素子と地絡抵抗ＲＬとの合成された地絡抵抗に対応した計測パルス１８が、電圧検出回路９で計測されて検出部１０に入力され、該検出部１０によりメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着が検出される。

さらには、第２及び第３の閾値を用いてメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出を行う場合、後に詳述するように、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−を連続してＯＮ／ＯＦＦ動作させる必要がある。よって、実施形態１の絶縁検出装置では、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−がＯＮ／ＯＦＦ制御される車両の始動時（例えば、イグニッションのＯＮ時）と停止時（例えば、イグニッションのＯＦＦ時）に、それぞれメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出を行う。また、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−がＯＦＦ時における検出を可能とするために、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−よりも直流電源１の側に絶縁検出回路２を配置する構成としている。
〈ＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検知動作の説明〉

次に、図１，２に基づいて、実施形態１の絶縁検出装置におけるＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検知動作について説明する。ただし、以下の検知動作の説明では、上位の制御装置からメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出動作の開始指示により、ＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出動作が開始され、終了指示により検出動作が終了する場合について説明する。また、この検出動作中は、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の制御情報が上位の制御装置からマイコン５に通知され、検出部１０が各メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の有無を検出する。

（ａ）メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着の検出原理
メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＦＦの場合、計測パルス１８のピーク値は電圧Ｖ３となるので、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＦＦ制御時における計測パルス１８のピーク値と第３の閾値とを比較することによって、少なくとも２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の内の一方又は両方のＯＮ固着が検出できる。すなわち、上位の制御装置からのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の制御情報が共にＯＦＦ制御時においては、計測パルス１８のピーク値が第３の閾値よりも小さい場合、図２（ａ）から明らかなように、少なくとも２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の内の一方又は両方のメインリレーは、ＯＮ固着と判定できる。さらには、上位の制御装置からのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の制御情報が共にＯＦＦ制御時において、計測パルス１８のピーク値と第２の閾値とを比較し、計測パルス１８のピーク値が第２の閾値よりも小さい場合は、２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮ固着であると判定できる。

（ｂ）メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＦＦ固着の検出原理
メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮの場合、計測パルス１８のピーク値は電圧Ｖ１となるので、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮ制御時における計測パルス１８のピーク値と第２の閾値とを比較することによって、少なくとも２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の内の少なくとも一方のＯＦＦ固着が検出できる。すなわち、上位の制御装置からのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の制御情報が共にＯＮ制御時においては、計測パルス１８のピーク値が第２の閾値よりも大きい場合、図２（ｃ）から明らかなように、少なくとも２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の内の一方のメインリレーは、ＯＦＦ固着と判定できる。さらには、上位の制御装置からのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の制御情報が共にＯＮ制御時において、計測パルス１８のピーク値と第３の閾値とを比較し、計測パルス１８のピーク値が第３の閾値よりも大きい場合は、２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＦＦ固着であると判定できる。

（ｃ）ＯＮ固着／ＯＦＦ固着したメインリレーの検出原理
前述する（ａ）において、２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の内の一方のメインリレーにＯＮ固着が検出された場合、一方のメインリレー（例えば、メインリレーＭＲ−）をＯＦＦ制御のままとして、他方のメインリレー（例えば、メインリレーＭＲ＋）のみをＯＦＦ制御からＯＮ制御した場合の計測パルス１８のピーク値が変化しないことを確認することにより、当該他方のメインリレー（メインリレーＭＲ＋）のＯＮ固着が検出できる。すなわち、検出部１０が他方のメインリレー（メインリレーＭＲ＋）のみＯＮ制御時の計測パルス１８のピーク値が第２の閾値よりも大きく、かつ第３の閾値よりも小さいことを検出することにより、他方のメインリレー（メインリレーＭＲ＋）のＯＮ固着が検出できる。

このとき、他方のメインリレー（メインリレーＭＲ＋）のみをＯＮ制御した場合の計測パルス１８のピーク値が電圧Ｖ１に変化することが確認できた場合は、一方のメインリレー（例えば、メインリレーＭＲ−）がＯＮ固着であると判定できる。すなわち、検出部１０が他方のメインリレー（例えば、メインリレーＭＲ＋）のみＯＮ制御時の計測パルス１８のピーク値が第２の閾値よりも小さいことを検出した場合は、一方のメインリレー（メインリレーＭＲ−）のＯＮ固着が検出できる。

ただし、一方のメインリレーとしてメインリレーＭＲ＋をＯＦＦ制御のままとして、他方のメインリレーとなるメインリレーＭＲ−のみをＯＦＦ制御からＯＮ制御した場合の計測パルス１８のピーク値が変化しないことを確認することにより、他方のメインリレーであるメインリレーＭＲ−のＯＮ固着を検出する構成であってもよい。

一方、前述する（ｂ）において、２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の内の一方のメインリレーにＯＦＦ固着が検出された場合においては、一方のメインリレー（例えば、メインリレーＭＲ−）をＯＮ制御のままとして、他方のメインリレー（例えば、メインリレーＭＲ＋）のみをＯＮ制御からＯＦＦ制御した場合に、計測パルス１８のピーク値が変化しないことを確認することにより、当該他方のメインリレー（メインリレーＭＲ＋）のＯＦＦ固着が検出できる。すなわち、検出部１０が他方のメインリレー（メインリレーＭＲ＋）のみＯＦＦ制御時の計測パルス１８のピーク値が第２の閾値よりも大きく、かつ第３の閾値よりも小さいことを検出することにより、他方のメインリレー（メインリレーＭＲ＋）のＯＦＦ固着が検出できる。

このとき、他方のメインリレー（メインリレーＭＲ＋）のみをＯＦＦ制御した場合の計測パルス１８のピーク値が電圧Ｖ３に変化することが確認できた場合は、一方のメインリレー（メインリレーＭＲ−）がＯＦＦ固着であると判定できる。すなわち、検出部１０が他方のメインリレー（メインリレーＭＲ＋）のみＯＦＦ制御時の計測パルス１８のピーク値が第３の閾値よりも大きいことを検出した場合は、一方のメインリレー（メインリレーＭＲ−）のＯＦＦ固着が検出できる。

ただし、一方のメインリレーとしてメインリレーＭＲ＋をＯＮ制御のままとして、他方のメインリレーとなるメインリレーＭＲ−のみをＯＮ制御からＯＦＦ制御した場合に、計測パルス１８のピーク値が変化しないことを確認することにより、他方のメインリレーであるメインリレーＭＲ−のＯＦＦ固着を検出する構成であってもよい。

以上に説明する（ａ）〜（ｃ）の検出原理によって、検出部１０が計測パルス１８のピーク値と第２及び第３の閾値とを比較することにより、２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着を検出できる。

次に、（ａ）〜（ｃ）に示す検出原理に基づいて、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出動作を説明する。ただし、以下の説明では、上位の制御装置が通信線１７を介してマイコン５に対し、１回又は複数回の比較・判定を指示することにより、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着が開始される場合について説明する。

車両の始動時（システム始動時）には、上位の制御装置の制御によりメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−がＯＮ制御（ＯＦＦからＯＮ）される。従って、実施形態１の絶縁検出装置を備える上位の制御装置では、該上位の制御装置がメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−をＯＮ制御する前のＯＦＦ時に、上位の制御装置からの絶縁検出計測と計測電圧の判定との指示に基づいて、マイコン５は、矩形波（パルス電圧）の出力を開始し、カップリングコンデンサ３の他端に抵抗Ｒ１を介したパルスを供給する。カップリングコンデンサ３の他端の電圧（端子電圧）は計測パルス１８として電圧検出回路９を介してマイコン５に取り込まれる。検出部１０は取り込まれた計測パルス１８のピーク値と第１の閾値及び第３の閾値とを比較し、地絡抵抗ＲＬの低下すなわち直流電源１の漏電の有無とメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着とを判定する（前述する（ａ）の検出原理に基づく固着検出）。

このＯＮ固着の判定において、地絡抵抗ＲＬの低下とメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着とが検出されない場合は、検出部１０は通信線１７を介して上位の制御装置に地絡抵抗の低下及びＯＮ固着がないことを通知する。この通知により、次に、上位の制御装置はメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−を共にＯＮ制御（ＯＦＦからＯＮ）する。該ＯＮ制御はマイコン５に通知され、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ制御後に、検出部１０は取り込まれた計測パルス１８のピーク値と第１の閾値及び第２の閾値とを比較し、地絡抵抗ＲＬの低下すなわち直流電源１の漏電の有無とメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＦＦ固着とを判定する（前述する（ｂ）の検出原理に基づく固着検出）。

このＯＦＦ固着の判定において、地絡抵抗ＲＬの低下とメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＦＦ固着とが検出されない場合は、検知部１０は通信線１７を介して上位の制御装置に地絡抵抗の低下及びＯＦＦ固着でないことを通知し、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出動作は終了となる。このメインリレーＭＲ−のＯＦＦ固着の検出動作の終了により、実施形態１の絶縁検出回路２による電源投入時におけるメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出動作（地絡抵抗ＲＬの低下検出も含む）が終了となり、以降、従来と同様に、前述する地絡抵抗ＲＬの検出動作が繰り返し行われる。なお、車両の動作時（システム動作時）においては、計測パルス１８のピーク値と第２の閾値との比較を継続する構成であってもよい。この場合、計測パルス１８のピーク値が第２の閾値よりも大きいと判定された場合は、直ちにメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の少なくとも一方のＯＦＦ固着を検出できるからである。

一方、前述する車両の始動時のＯＮ固着の判定時において、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着が検出された場合は、検知部１０は通信線１７を介して上位の制御装置にＯＮ固着の検出を通知する。このＯＮ固着の通知により、上位の制御装置は、メインリレーＭＲ＋のみをＯＮ制御し（メインリレーＭＲ−はＯＦＦ制御）、マイコン５にメインリレーＭＲ＋のみのＯＮ制御を通知する。この通知により、検出部１０は計測パルス１８のピーク値と第２の閾値とを比較し、メインリレーＭＲ−のＯＮ固着の有無を検出する。該検出結果すなわちＯＮ固着の有無を上位の制御装置に通知される。ここで、メインリレーＭＲ−のＯＮ固着が検出されない場合は、上位の制御装置は、メインリレーＭＲ−のみをＯＮ制御し（メインリレーＭＲ＋はＯＦＦ制御）、マイコン５にメインリレーＭＲ−のみのＯＮ制御を通知する。この通知により、検出部１０は計測パルス１８のピーク値と第２の閾値とを比較し、メインリレーＭＲ＋のＯＮ固着の有無を検出し、該検出結果すなわちＯＮ固着の有無を上位の制御装置に通知する（前述する（ｃ）の検出原理に基づく固着検出）。

また、前述する車両の始動時のＯＦＦ固着の判定時において、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＦＦ固着が検出された場合は、検知部１０は通信線１７を介して上位の制御装置にＯＦＦ固着の検出を通知する。このＯＦＦ固着の通知により、上位の制御装置は、メインリレーＭＲ＋のみをＯＦＦ制御し（メインリレーＭＲ−はＯＮ制御）、マイコン５にメインリレーＭＲ＋のみのＯＦＦ制御を通知する。この通知により、検出部１０は計測パルス１８のピーク値と第３の閾値とを比較し、メインリレーＭＲ−のＯＦＦ固着の有無を検出する。該検出結果すなわちＯＦＦ固着の有無を上位の制御装置に通知される。ここで、メインリレーＭＲ−のＯＦＦ固着が検出されない場合は、上位の制御装置は、メインリレーＭＲ−のみをＯＦＦ制御し（メインリレーＭＲ＋はＯＮ制御）、マイコン５にメインリレーＭＲ−のみのＯＦＦ制御を通知する。この通知により、検出部１０は計測パルス１８のピーク値と第３の閾値とを比較し、メインリレーＭＲ＋のＯＦＦ固着の有無を検出し、該検出結果すなわちＯＦＦ固着の有無を上位の制御装置に通知する（前述する（ｃ）の検出原理に基づく固着検出）。

なお、前述するＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出では、逐次、判定結果を通知する構成としたが、これに限定されることはない。例えば、ＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出の有無に係わらずに、２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−を共にＯＦＦ制御からＯＮ制御させる動作と、２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の内の一方のメインリレーのみをＯＦＦ制御からＯＮ制御させる動作とを一連の動作として行い、検出部１０は上位の制御装置からのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の制御情報と第２及び第３の閾値との比較結果に基づいて、各メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出を行い、該検出結果を検出動作の終了時に上位の制御装置に通知する構成であってもよい。

また、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出期間は、常時、検出部１０は比較結果を上位の制御装置に通知する構成とし、上位の制御装置がメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の制御情報と比較結果とに基づいて、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出を行う構成であってもよい。

以上に説明したメインリレーＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出動作の終了により、車両の始動時（システム始動時，イグニッションのＯＮ時）におけるメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出動作（地絡抵抗ＲＬの低下検出も含む）が終了となり、以降、従来と同様に、前述する地絡抵抗ＲＬの検出動作が繰り返し行われる。なお、車両の動作時（システム動作時）においては、計測パルス１８のピーク値と第２の閾値との比較を継続する構成であってもよい。この場合、計測パルス１８のピーク値が第２の閾値よりも大きいと判定された場合は、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の少なくとも一方のＯＦＦ固着と検出できるからである。

一方、車両の停止時（システム停止時、イグニッションのＯＦＦ時）にはメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−は共にＯＮからＯＦＦされることとなる。よって、車両の停止時におけるＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出においても、前述する車両の始動時と同様にして、各メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−におけるＯＮ固着／ＯＦＦ固着の有無が検出可能である。例えば、まず、２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮ時にＯＦＦ固着の検出を行った後に、２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−を共にＯＦＦ制御させてＯＮ固着の検出を行い、このＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出において固着が検出された場合のみ、固着するメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の特定を行う構成とすることにより、少ない時間でメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出ができる。

なお、車両の停止時には、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−は共にＯＮからＯＦＦされることとなる。すなわち、車両の停止時の直前においては、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−は共にＯＮであり、車両が正常に動作することによって、２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−にＯＦＦ固着が生じていないことが判定できる。よって、車両の停止時においてはＯＮ固着の検出のみを行い、ＯＦＦ固着の検出は行わない構成であってもよい。

また、車両の始動時及び停止時のそれぞれにおいてメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出を行う構成に限定されることはない。例えば、車両の始動時には、当該車両の負荷に電力を供給するために重要であるメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＦＦ固着の検出のみを行う。一方、車両の停止時には、当該車両の負荷への電力供給を遮断するために重要であるメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着の検出のみを行う構成であってもよい。この構成とすることにより、前述する効果に加えて、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出に要する時間を短縮することができるという効果も得られる。

以上に説明したように、実施形態１の絶縁検出装置では、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−よりも直流電源１に近い側に絶縁検出回路２が接続されると共に、該メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−よりも直流電源１から遠い側の２本の電源線１４，１５とアース間にそれぞれ地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎを配置する構成とし、計測パルスのピーク値と第２及び第３の閾値とを比較した比較結果と、上位の制御装置からのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の制御状態とに基づいて、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着を判定する構成となっているので、上位の制御回路であるＥＣＵにメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出を検出するための検出回路を特別に設けることなく、簡易な構成で、当該メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良であるＯＮ固着又は／及びＯＦＦ固着の有無の検出と、固着した側のメインリレーの特定ができるという効果を得ることができる。

〈実施形態２〉
図３は本発明の実施形態２の絶縁検出装置の全体構成を説明するための図であり、以下、図３に基づいて、実施形態２の絶縁検出装置について説明する。ただし、実施形態２の絶縁検出装置は、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎが絶縁検出回路２の筐体内に配置され、電源線１４，１５に接続される構成を除く他の構成は、実施形態１と同様である。従って、以下の説明では、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎの構成について詳細に説明する。

図３に示すように、実施形態２の絶縁検出装置においてもＡＣカップリング方式の絶縁検出装置であり、直流電源１の正極は電源線１２を介してメインリレーＭＲ＋の一端に接続され、負極は分岐した電源線１３を介してカップリングコンデンサ３の一端とメインリレーＭＲ−の一端とにそれぞれ接続される構成となっている。また、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−がＯＦＦ時における地絡抵抗ＲＬの計測を可能とするために、メインリレーＭＲ−よりも直流電源１に近い電源線１３にカップリングコンデンサ３の一端が接続される構成となっている。

また、メインリレーＭＲ＋の他端には電源線１４が接続され、該電源線１４の他端が図示しない負荷回路に接続されると共に、実施形態２においては、電源線１４から電源線１９が分岐され、実施形態２の絶縁検出回路２の筐体内に配置される地絡抵抗素子Ｒｐの一端に接続される構成となっている。同様に、メインリレーＭＲ−の他端には電源線１５が接続され、該電源線１５の他端が図示しない負荷回路に接続されると共に、電源線１５から電源線１２０が分岐され、絶縁検出回路２の筐体内に配置される地絡抵抗素子Ｒｎの一端に接続される構成となっている。また、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎの他端は、それぞれアース線２１を介してアースに接続されている。このとき、実施形態２の構成では、電源線１９，２０を介して地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎを流れる電流は、非常に小さな電流となるので、電源線１４，１５よりも線径が小さくかつ電流容量の小さい信号線（ワイヤーハーネス）を用いることができる。

従って、実施形態２の絶縁検出装置においても、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の少なくとも一方がＯＮ時における直流電源１の正極又は負極とアースとの間の地絡抵抗を、それぞれ地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値程度に下げると共に、ＯＮ時の地絡抵抗が略確定された抵抗値となる構成としている。その結果、実施形態２の絶縁検出装置においても、前述する実施形態１の絶縁検出装置と同様の検出動作を行うことが可能となるので、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着／ＯＦＦ固着の検出を行うことができ、実施形態１の絶縁検出装置と同様の効果を得ることができる。

特に、実施形態２の絶縁検出装置においては、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎが絶縁検出回路２と同じ筐体内に配置される構成となっているので、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎの接続に要する工数や配置場所の確保等が不要となり、さらに簡易な構成で、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良であるＯＮ固着又は／及びＯＦＦ固着を検出できるという格別の効果を得ることができる。

〈実施形態３〉
図４は本発明の実施形態３の絶縁検出装置の概略構成を説明するための図であり、以下、図４に基づいて、実施形態３の絶縁検出装置の構成及び地絡抵抗の検出動作を説明する。ただし、実施形態３の絶縁検出回路（絶縁状態検出部）２９では、第２の経路中における抵抗値（抵抗Ｒ１，Ｒ４の合計の抵抗値）と、第３の経路中における抵抗値（抵抗Ｒ２，Ｒ３の合計の抵抗値）とは、同一の抵抗値となるように、抵抗Ｒ１〜Ｒ４が構成されている。また、実施形態３の絶縁検出回路２９は、フライングキャパシタ方式の絶縁検出回路である。さらには、実施形態３の絶縁検出装置においても、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎが絶縁検出回路２の筐体内に配置される構成となっている。

図４に示すように、実施形態３の絶縁検出装置では、直流電源１の正極に接続される電源線２２は分岐され、この分岐後の電源線２２の一方が絶縁検出回路２９を構成するスイッチＳ１の一端に接続され、分岐後の他方がメインリレーＭＲ＋に接続される構成となっている。また、直流電源１の負極に接続される電源線２３も分岐され、分岐後の電源線２３の一方が絶縁検出回路２９を構成するスイッチＳ２の一端に接続され、他方がメインリレーＭＲ−に接続される構成となっている。なお、後述するスイッチＳ３，Ｓ４を含めたスイッチＳ１〜Ｓ４は、例えば周知の光ＭＯＳＦＥＴで構成されており、直流電源１から絶縁されたマイコン３１によりＯＮ／ＯＦＦ制御される構成となっている。

スイッチＳ１の他端はダイオードＤ１及び該ダイオードＤ１に直列接続される抵抗Ｒ１並びに該抵抗Ｒ１に電気的に接続される分岐された配線（分岐配線）２４を介して、フライングキャパシタとなるコンデンサＣ１の一端（図中上側の端子）に電気的に接続されている。一方、スイッチＳ２の他端は抵抗Ｒ２及び分岐配線２５を介してコンデンサＣ１の他端（図中下側の端子）に電気的に接続されている。この構成により、２つのスイッチＳ１，Ｓ２のＯＮ／ＯＦＦ制御（開閉制御）によって、直流電源１の正極とコンデンサＣ１の一端との電気的な接続、及び直流電源１の負極とコンデンサＣ１の他端との電気的な接続をそれぞれ独立して制御可能な構成としている。ただし、ダイオードＤ１は、直流電源ＢＡＴの正極からコンデンサＣ１に至る方向が順方向となるように配置されている。

コンデンサＣ１の一端は、分岐配線２４に電気的に接続されるダイオードＤ２及び該ダイオードＤ２の他端に接続される分岐配線２６を介して、スイッチＳ３の一端に接続されている。さらには、コンデンサＣ１の一端は、分岐配線２４に電気的に接続されるダイオードＤ３及び該ダイオードＤ３に直列接続される抵抗Ｒ３並びに抵抗Ｒ３の他端に接続される分岐配線２６を介して、スイッチＳ３の一端に接続されている。ただし、ダイオードＤ２はスイッチＳ３からコンデンサＣ１に至る方向が順方向となり、ダイオードＤ３はコンデンサＣ１からスイッチＳ３（抵抗Ｒ３）に至る方向が順方向となるように、それぞれ接続される。

一方、コンデンサＣ１の他端は、分岐配線２５を介してスイッチＳ４の一端に接続されている。このスイッチＳ４の他端は抵抗Ｒ４を介してアース（接地電位）に接続される分岐配線２８に接続されている。すなわち、スイッチＳ４の他端は抵抗Ｒ４を介してアースに接続されている。さらには、前述するように、コンデンサＣ１の他端は、分岐配線２５に接続される抵抗Ｒ２を介してスイッチＳ２の他端に接続されている。なお、コンデンサＣ１としては、極性を有しない周知のセラミックコンデンサ等が好適であるが、極性を有する電解コンデンサ等を用いる構成であってもよい。極性を有するコンデンサを用いる場合は、分岐配線２４が接続される側をコンデンサの正極側とする。

スイッチＳ３の他端は、分岐配線２７を介して周知のサンプルアンドホールド回路３０の入力端子に電気的に接続されると共に、該分岐配線２７に接続される抵抗Ｒ５及び該抵抗Ｒ５の他端に接続する分岐配線２８を介して、アースに接続されている。このとき、サンプルアンドホールド回路３０の出力端子は、マイコン３１が有するＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換部）の入力端子に接続されている。この構成により、スイッチＳ３，Ｓ４をＯＮさせてコンデンサＣ１に充電された電圧を計測する際は、コンデンサＣ１に充電された電圧は抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５とで分圧され、該分圧された電圧がコンデンサＣ１の計測電圧として、Ａ／Ｄ変換部により計測される構成となっている。なお、Ａ／Ｄ変換部を有するマイコン３１よる地絡抵抗の計測方法については、後に詳述する。

このとき、直流電源１の正極側の電源線２２とアースとの間には、数百（ＭΩ）程度の仮想的な地絡抵抗（正極側の地絡抵抗）ＲＬｐ１が形成されている。さらには、直流電源１の負極側の電源線２３とアースとの間にも、数百（ＭΩ）程度の仮想的な地絡抵抗（負極側の地絡抵抗）ＲＬｎ１が形成されている。

さらには、メインリレーＭＲ＋の他端には電源線１４が接続され、メインリレーＭＲ−の他端には電源線１５が接続され、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−がＯＮ時に電源線１４，１５を介して図示しない周知のインバータ等の負荷回路に直流電源１から電力を供給する構成となっている。なお、負荷回路はインバータに限定されることはなく、周知の昇圧回路等であってもよい。

また、実施形態３の絶縁検出装置においては、電源線１４から電源線１９が分岐され、絶縁検出回路２９の筐体内に配置される地絡抵抗素子Ｒｐの一端に接続される構成となっている。同様に、メインリレーＭＲ−の他端には電源線１５が接続され、該電源線１５の他端が図示しない負荷回路に接続されると共に、電源線１５から電源線１２０が分岐され、絶縁検出回路２９の筐体内に配置される地絡抵抗素子Ｒｎの一端に接続される構成となっている。また、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎの他端は、それぞれアース線２１を介してアースに接続されている。このとき、電源線１９，２０を介して地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎを流れる電流は、比較的小さな電流となるので、電源線１４，１５よりも線径が小さくかつ電流容量の小さい信号線を用いることができる。実施形態３においても、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎは同一（略同一を含む）の抵抗値の抵抗成分を有する素子で構成され、実施形態３においては抵抗値が略２ＭΩの抵抗素子で構成されている。ただし、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎの抵抗値は２ＭΩに限定されることはなく、１００ｋΩ以上等のように、実施形態３の絶縁検出回路２９で検出可能な範囲であればよい。

また、実施形態３の絶縁検出回路２９による地絡抵抗の検出動作及びメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出動作の開始と終了は、図示しない上位の制御装置であるＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）から通信線１７を介して入力される検出指示に基づいて、マイコン３１が行う構成となっている。また、演算した地絡抵抗値及びメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出の結果については、マイコン３１から通信線１７を介して上位の制御装置に出力（通知）される。ただし、上位の制御装置とマイコン３１の接続は、マイコン３１の通信ポートに接続される通信線１７を介した通信に限定されるものではない。

〈地絡抵抗の検出動作〉
次に、図４に基づいて、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮ時すなわちシステム動作時における絶縁状態の検出動作である地絡抵抗ＲＬの検出（算出）動作について説明する。ただし、本願明細書中においては、Ｖ０計測、Ｖｃ１ｐ計測、及びＶｃ１ｎ計測で計測された計測電圧から算出した絶縁抵抗を、『地絡抵抗ＲＬ』と記す。また、Ｖ０計測、Ｖｃ１ｐ計測、及びＶｃ１ｎ計測におけるコンデンサＣ１の充電期間は、当該コンデンサＣ１の容量及び抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値に応じて適宜選択される期間であり、以下の説明においては、一例として、０．４ｓとして説明する。

まず、Ｖ０計測として、マイコン３１はスイッチＳ１，Ｓ２のみをＯＮさせ、直流電源１の正極に接続される電源線２２からダイオードＤ１、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１、及び抵抗Ｒ２を介して当該直流電源１の負極に接続される電源線２３に至る経路（第１の経路）を形成し、コンデンサＣ１を直流電源１の電圧と略同じ電圧に充電する。次に、コンデンサＣ１の充電電圧の計測と該充電電圧の放電のために、マイコン３１はスイッチＳ１，Ｓ２をＯＦＦした後に、スイッチＳ３，Ｓ４をＯＮさせ、コンデンサＣ１の一端からダイオードＤ３、抵抗Ｒ３、及び抵抗Ｒ５を介してアースに至ると共に、コンデンサＣ１の他端から抵抗Ｒ４を介してアースに至る経路（第４の経路）を形成する。このとき、マイコン３１はサンプルアンドホールド回路３０及び当該マイコン３１のＡ／Ｄ変換部を制御して、コンデンサＣ１の充電電圧が抵抗Ｒ３，Ｒ５で分圧された電圧を計測電圧（電圧Ｖ０）として計測する。なお、計測放電期間に形成される第４の経路はコンデンサＣ１に充電された電圧を放電する経路となるので、実施形態３においては、第４の経路の形成後に速やかにコンデンサＣ１の電圧計測を行う。

次に、マイコン３１はＶｃ１ｎ計測として、スイッチＳ３をＯＦＦした後に、スイッチＳ１をＯＮさせ、直流電源１の正極に接続される電源線２２からダイオードＤ１、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１、及び抵抗Ｒ４を介してアースに至る経路（第２の経路）を形成し、コンデンサＣ１を充電する。次に、コンデンサＣ１の充電電圧の計測と該充電電圧の放電のために、マイコン３１はスイッチＳ１をＯＦＦした後に、スイッチＳ３をＯＮさせて第４の経路を形成し、前述のＶ０計測と同様にして、コンデンサＣ１の充電電圧を計測電圧（電圧Ｖｃ１ｎ）として計測する。ただし、第２の経路でのコンデンサＣ１の充電では、直流電源１の正極側又は負極側に接続される地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎと、仮想的に形成される地絡抵抗ＲＬｎ１が共にアースで接続されるので、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎと地絡抵抗ＲＬｎ１とがアースを介してコンデンサＣ１の充電に影響することとなる。

次に、マイコン３１はＶ０計測のために、スイッチＳ３，Ｓ４をＯＦＦした後に、スイッチＳ１，Ｓ２をＯＮさせて、第１の経路を形成してコンデンサＣ１を充電した後に、第４の経路を形成して、電圧Ｖ０を計測する。

次に、マイコン３１はＶｃ１ｐ計測として、スイッチＳ４をＯＦＦした後に、スイッチＳ２をＯＮさせ、アースから抵抗Ｒ５、ダイオードＤ２、コンデンサＣ１、及び抵抗Ｒ２を介して直流電源１の負極に至る経路（第３の経路）を形成し、コンデンサＣ１を充電する。次に、コンデンサＣ１の充電電圧の計測と該充電電圧の放電のために、マイコン３１はスイッチＳ２をＯＦＦした後に、スイッチＳ４をＯＮさせて第４の経路を形成し、前述のＶ０計測及びＶｃ１ｎ計測と同様に、コンデンサＣ１の充電電圧を計測電圧（電圧Ｖｃ１ｐ）として計測する。この第３の経路でのコンデンサＣ１の充電においては、直流電源１の正極側又は負極側に接続される地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎと、仮想的に形成される地絡抵抗ＲＬｐ１が共にアースに接続されるので、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎと地絡抵抗ＲＬｐ１とがアースを介してコンデンサＣ１の充電に影響することとなる。

このＶｃ１ｐ計測の終了後に、Ｖｃ１ｎ計測で得られた計測電圧Ｖｃ１ｎ及びＶｃ１ｐ計測で得られた計測電圧Ｖｃ１ｐ並びに２回のＶ０計測で得られた計測電圧Ｖ０に基づいて、マイコン３１は（Ｖｃ１ｎ＋Ｖｃ１ｐ）／Ｖ０を演算する。次に、マイコン３１は得られた演算値に基づいて図示しないテーブルデータを参照し、地絡抵抗ＲＬを算出する。ただし、実施形態３の絶縁検出回路２９が備えるテーブルデータは、仮想的な地絡抵抗ＲＬｐ１，ＲＬｎ１と地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎによる計測電圧Ｖｃ１ｎ，Ｖｃ１ｐ及び計測電圧Ｖ０とを考慮した（Ｖｃ１ｎ＋Ｖｃ１ｐ）／Ｖ０に対する地絡抵抗ＲＬを格納するものである。

この算出された地絡抵抗ＲＬに基づいて、マイコン３１が地絡の発生及び絶縁の状態を上位の制御装置に出力する。このＶ０計測からＶｃ１ｐ計測を繰り返すことによって、順次、リアルタイムに地絡抵抗ＲＬの算出及び地絡の発生並びに絶縁の状態を上位の制御装置に出力される。

図５は実施形態３の絶縁検出装置におけるＶ０計測時、Ｖｃ１ｐ計測時、及びＶｃ１ｎ計測時での各計測電圧−時間特性のシミュレーション結果を示す図であり、以下、図５に基づいて、実施形態３の絶縁検出装置による地絡抵抗の検出動作及びメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出動作について説明する。

ただし、図５において、図５（ａ）はメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＦＦの場合（システム停止時に対応）、図５（ｂ）はメインリレーＭＲ−がＯＮ、メインリレーＭＲ＋がＯＦＦの場合、図５（ｃ）はメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮの場合（システム動作時に対応）におけるＶ０計測、Ｖｃ１ｐ計測、及びＶｃ１ｎ計測におけるコンデンサＣ１の充電電圧のシミュレーション結果である。また、図５（ａ）〜（ｃ）に示すシミュレーション結果は、地絡抵抗ＲＬｐ１＝ＲＬｎ１＝１００ＭΩ、地絡抵抗素子Ｒｐ＝Ｒｎ＝２ＭΩ、直流電源１の正極側の図示しないＹコンの容量Ｙコン＋＝負極側の図示しないＹコンの容量Ｙコン−＝０．１μＦ、直流電源１の出力電圧Ｖｂ＝２００Ｖとした場合の電圧変化を示すものである。さらには、図５（ａ）〜（ｃ）に示すＶ０計測、Ｖｃ１ｐ計測、及びＶｃ１ｎ計測の各計測期間は、コンデンサＣ１の充電期間と、該コンデンサＣ１に充電された電圧の計測及び充電された電圧の放電を行う計測放電期間とからなる。

〈メインリレーの不良検出原理〉
まず、図５（ａ）〜（ｃ）に示すメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ／ＯＦＦ時におけるＶ０計測、Ｖｃ１ｐ計測、及びＶｃ１ｎ計測により得られる計測電圧（電圧Ｖ０、電圧Ｖｃ１ｐ、電圧Ｖｃ１ｎ）について説明し、実施形態３の絶縁検出回路２９によるメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出原理について説明する。

（１）メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−がＯＦＦ時（図５（ａ）の期間に対応）
絶縁検出回路２９においては、前述するように、スイッチＳ１，Ｓ２がそれぞれメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の前段に接続され、電源線２２，２３を介して直流電源１に電気的に接続される構成となっている。従って、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＦＦであっても、Ｖ０計測時においては、コンデンサＣ１は第１の経路で充電され、この充電電圧は第４の経路で放電されることとなる。その結果、図５（ａ）〜（ｃ）から明らかなように、Ｖ０計測におけるコンデンサＣ１の充電電圧は、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ／ＯＦＦに係わらずに、所定の電圧まで充電されることとなる。

メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＦＦの場合、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎは直流電源１に電気的に接続されない、すなわち直流電源１から地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎに電力が供給されない構成となる。その結果、Ｖｃ１ｎ計測時には、アースを介して直流電源１の負極に接続される仮想的な地絡抵抗ＲＬｎ１のみが、第２の経路によるコンデンサＣ１の充電に影響を与えることとなる。このとき、直流電源１の絶縁状態が正常の場合を想定する図５（ａ）のシミュレーションでは地絡抵抗ＲＬｎ１は１００ＭΩ以上であり、コンデンサＣ１の充電電圧に与える影響は極めて小さいので、コンデンサＣ１の充電電圧は略０Ｖ（ゼロボルト）となる。従って、図５（ａ）に示すように、Ｖｃ１ｎ計測期間におけるコンデンサＣ１の端子電圧は、略０Ｖとなる。同様にして、Ｖｃ１ｐ計測時には、アースを介して直流電源１の正極に接続される仮想的な地絡抵抗ＲＬｐ１のみが第３の経路によるコンデンサＣ１の充電に影響を与えることとなるので、コンデンサＣ１の充電電圧は略０Ｖとなる。

（２）メインリレーＭＲ−のみがＯＮ時（図５（ｂ）の期間）
前述するように、Ｖ０計測におけるコンデンサＣ１の充電電圧は、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ／ＯＦＦに係わらずに、所定の電圧まで充電されることとなる。

メインリレーＭＲ＋がＯＦＦであり、且つメインリレーＭＲ−がＯＮの場合、図４から明らかなように、電源線１５，２０が直流電源１の負極と電気的に接続され、直流電源１の負極のみが地絡抵抗素子Ｒｎ（アース線２１を含む）を介してアースに電気的に接続される構成となる。すなわち、地絡抵抗素子Ｒｎには電源線１５から分岐される電源線２０を介して直流電源１の負極から直接に電力が供給されることになる。その結果、Ｖｃ１ｎ計測時には、地絡抵抗素子Ｒｎと仮想的な地絡抵抗ＲＬｎ１とがアースを介して直流電源１の負極にそれぞれ並列に接続されることとなり、第２の経路によるコンデンサＣ１の充電に影響を与えることとなる。このとき、地絡抵抗ＲＬｎ１が１００ＭΩに対して、地絡抵抗素子Ｒｎは２ＭΩとなるので、図５（ｂ）のＶｃ１ｎ計測に示すように、コンデンサＣ１は電圧Ｖ４まで充電される。

また、メインリレーＭＲ＋がＯＦＦの場合、電源線１４，１９及び該電源線１９に接続される地絡抵抗素子Ｒｐは直流電源１の正極に電気的に接続されない、すなわち直流電源１の正極から地絡抵抗素子Ｒｐに電力が供給されない構成となる。従って、Ｖｃ１ｐ計測時には、アースを介して直流電源１の正極に接続される仮想的な地絡抵抗ＲＬｐ１のみが、第３の経路によるコンデンサＣ１の充電に影響を与えることとなる。よって、図５（ｂ）に示すように、Ｖｃ１ｐ計測期間におけるコンデンサＣ１の端子電圧は、略０Ｖとなる。

なお、図５中には示していないが、メインリレーＭＲ＋がＯＮであり、且つメインリレーＭＲ−がＯＦＦの場合には、Ｖｃ１ｐ計測期間において、地絡抵抗素子Ｒｐと仮想的な地絡抵抗ＲＬｐ１とがアースを介して直流電源１の正極にそれぞれ並列に接続されることとなり、第３の経路によるコンデンサＣ１の充電に影響を与えることとなる。このとき、地絡抵抗ＲＬｐ１は１００ＭΩ、地絡抵抗素子Ｒｐは２ＭΩであり、第２の経路と第３の経路における抵抗が同じとなるように構成されているので、コンデンサＣ１は電圧Ｖ４まで充電されることとなる。一方、Ｖｃ１ｎ計測期間においては、アースを介して直流電源１の負極に接続される仮想的な地絡抵抗ＲＬｎ１のみが、第２の経路によるコンデンサＣ１の充電に影響を与えることとなる。よって、Ｖｃ１ｎ計測期間におけるコンデンサＣ１の端子電圧は略０Ｖとなる。

（３）メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮ時（図５（ｃ）の期間）
前述する図５（ａ）（ｂ）に示すＶ０計測時と同様に、Ｖ０計測におけるコンデンサＣ１の充電電圧は、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ／ＯＦＦに係わらずに、所定の電圧まで充電されることとなる。

メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮの場合、図４から明らかなように、電源線１４は直流電源１の正極と電気的に接続され、電源線１５は直流電源１の負極と電気的に接続される。よって、直流電源１の正極は電源線１４から分岐される電源線１９と地絡抵抗素子Ｒｐを介してアースに電気的に接続され、直流電源１の負極は電源線１５から分岐される電源線２０と地絡抵抗素子Ｒｎを介してアースに電気的に接続される。その結果、Ｖｃ１ｎ計測時には、地絡抵抗素子Ｒｎと仮想的な地絡抵抗ＲＬｎ１とがアースを介して直流電源１の負極にそれぞれ並列に接続されると共に、地絡抵抗素子Ｒｐもアースを介して直流電源１の正極に接続されることとなり、第２の経路によるコンデンサＣ１の充電に影響を与えることとなる。同様にして、Ｖｃ１ｐ計測時には、地絡抵抗素子Ｒｐと仮想的な地絡抵抗ＲＬｐ１とがアースを介して直流電源１の負極にそれぞれ並列に接続されると共に、地絡抵抗素子Ｒｎもアースを介して直流電源１の負極に接続されることとなり、第３の経路によるコンデンサＣ１の充電に影響を与えることとなる。

従って、図５（ｃ）のＶｃ１ｎ計測時及びＶｃ１ｐ計測時の電圧波形から明らかなように、それぞれの計測において、コンデンサＣ１は電圧Ｖ５まで充電される。すなわち、Ｖｃ１ｎ計測時及びＶｃ１ｐ計測時の計測電圧Ｖｃ１ｎ，Ｖｃ１ｐは、共に略０Ｖとならない。

以上に説明する（１）〜（３）の結果から、２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−を備える構成において、Ｖｃ１ｎ計測及びＶｃ１ｐ計測で計測される電圧Ｖｃ１ｎ，Ｖｃ１ｐが略０Ｖであるかを判定することによって、２つのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ／ＯＦＦ状態（導通／非導通状態）を判定できる。

具体的には、Ｖｃ１ｎ計測及びＶｃ１ｐ計測で計測される電圧Ｖｃ１ｎ，Ｖｃ１ｐが共に略０Ｖとなる場合は、２つメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＦＦであると判定できる。また、Ｖｃ１ｎ計測及びＶｃ１ｐ計測で計測される電圧Ｖｃ１ｎ，Ｖｃ１ｐの内で、計測電圧Ｖｃ１ｐが略０Ｖであり、且つ計測電圧Ｖｃ１ｎが略０Ｖでない場合は、メインリレーＭＲ＋がＯＦＦであり、且つメインリレーＭＲ−がＯＮであると判定できる。さらには、Ｖｃ１ｎ計測及びＶｃ１ｐ計測で計測される電圧Ｖｃ１ｎ，Ｖｃ１ｐの内で、計測電圧Ｖｃ１ｎが略０Ｖであり、且つ計測電圧Ｖｃ１ｐが略０Ｖでない場合は、メインリレーＭＲ−がＯＦＦであり、且つメインリレーＭＲ＋がＯＮであると判定できる。さらにはまた、Ｖｃ１ｎ計測及びＶｃ１ｐ計測で計測される電圧Ｖｃ１ｎ，Ｖｃ１ｐが共に略０Ｖでない場合は、２つメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＮであると判定できる。

〈メインリレーの不良検出動作〉
次に、前述する（１）〜（３）に示す不良検出原理に基づいて、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出動作について説明する。ただし、高圧の直流電源１を備える従来の車両では、イグニッションのＯＮ等の始動操作によって、上位の制御装置からのＯＮ信号が出力され、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−がＯＮされることとなる。従って、実施形態３では、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−よりも直流電源１の側に絶縁検出回路２９を配置する構成としている。また、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出（ＯＮ固着及びＯＦＦ固着の検出）を行う場合、少なくとも当該メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−をＯＦＦ動作させる必要がある。従って、実施形態３の絶縁検出装置では、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−がＯＮ／ＯＦＦ制御される車両の始動時（例えば、イグニッションのＯＮ時）と停止時（例えば、イグニッションのＯＦＦ時）に、それぞれメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着とＯＦＦ固着の検出を行う構成としている。

まず、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着の検出動作について説明する。
車両の始動時（システム始動時）には、上位の制御装置によってメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−がＯＮされる。従って、実施形態３の絶縁検出装置を備える上位の制御装置では、上位の制御装置がメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−をＯＮさせる直前に、当該上位の制御装置が通信線１７を介して絶縁検出回路２９のマイコン３１に対し、１回又は複数回の絶縁検出計測すなわちＶ０計測、Ｖｃ１ｎ計測、及びＶｃ１ｐ計測と、計測電圧の判定すなわち計測された電圧Ｖｃ１ｎ，Ｖｃ１ｐが略０Ｖであるかの判定を指示することにより、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着を検出する。以下、詳細に説明する。

上位の制御装置からの絶縁検出計測と計測電圧の判定との指示に基づいて、マイコン３１はＶ０計測を行った後に、Ｖｃ１ｎ計測を行う。次に、マイコン３１はＶｃ１ｎ計測で得られた電圧Ｖｃ１ｎが略０Ｖであるかの判定を行う。ここで、電圧Ｖｃ１ｎが略０Ｖの場合には、前述する（１）の説明から明らかなように、メインリレーＭＲ−がＯＦＦであると判定される。一方、電圧Ｖｃ１ｎが略０Ｖでない場合には、前述する（２）の説明から明らかなように、マイコン３１はメインリレーＭＲ−がＯＮすなわちメインリレーＭＲ−がＯＮ固着であると判定し、当該メインリレーＭＲ−のＯＮ固着を上位の制御装置に通信線１７を介して通知する。この通知に基づいて、上位の制御装置は予め設定されたＯＮ固着に対応した所定の動作を行うこととなる。このときの上位の制御装置の動作としては、例えば、マイコン３１に再度のＶｃ１ｎ計測と得られた電圧Ｖｃ１ｎが略０Ｖであるかの判定とを再度行う等の動作指示も含まれる。

電圧Ｖｃ１ｎが略０ＶすなわちメインリレーＭＲ−がＯＮ固着でないと判定された場合には、マイコン３１は次のＶ０計測を行った後に、Ｖｃ１ｐ計測を行い、得られた電圧Ｖｃ１ｐが略０Ｖであるかの判定を行う。ここで、電圧Ｖｃ１ｐが略０Ｖの場合には、前述する（１）の説明から明らかなように、マイコン３１はメインリレーＭＲ＋がＯＦＦすなわちＯＮ固着でないと判定し、メインリレーＭＲ−，ＭＲ＋が正常である旨を上位の制御装置に通信線１７を介して通知する。一方、電圧Ｖｃ１ｐが略０Ｖでないと判定された場合には、前述する（２）の説明から明らかなように、メインリレーＭＲ＋がＯＮすなわちメインリレーＭＲ＋がＯＮ固着であると判定できるので、マイコン３１はメインリレーＭＲ＋のＯＮ固着を上位の制御装置に通信線１７を介して通知する。この後の動作は、メインリレーＭＲ−のＯＮ固着の検出時と同様となる。

なお、前述するＯＮ固着の検出動作では、Ｖｃ１ｎ計測及びＶｃ１ｐ計測毎にＯＮ固着の検出を行う場合について説明したが、これに限定されることはない。例えば、地絡抵抗ＲＬの検出時と同様に、一連のＶ０計測、Ｖｃ１ｎ計測、及びＶｃ１ｐ計測を行った後に、ＯＮ固着の検出を行う構成であってもよい。

次に、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＦＦ固着の検出動作について説明する。
メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＦＦ固着の検出動作は、上位の制御回路がメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−をＯＮさせた後に、通信線１７を介してマイコン３１に指示するＯＦＦ固着の検出指示によって起動される。

上位の制御装置からのＯＦＦ固着の検出指示に基づいて、マイコン３１はＶ０計測を行った後に、Ｖｃ１ｎ計測を行う。次に、マイコン３１はＶｃ１ｎ計測で得られた電圧Ｖｃ１ｎが略０Ｖであるかの判定を行う。ここで、判定結果が略０Ｖでないと判定された場合には、前述する（２），（３）の説明から明らかなように、メインリレーＭＲ−が正常にＯＮされていると判断し、マイコン３１はその結果を上位の制御装置に出力する。

一方、判定結果が略０Ｖであると判定された場合には、前述する（２），（３）の説明から明らかなように、メインリレーＭＲ−がＯＦＦすなわちメインリレーＭＲ−がＯＦＦ固着であると判定できるので、マイコン３１はメインリレーＭＲ−のＯＦＦ固着を上位の制御装置に通信線１７を介して通知する。この通知に基づいて、上位の制御装置は予め設定されたＯＦＦ固着に対応した動作を行うこととなる。このときの動作として、例えば、前述するＯＮ固着の検出時と同様に、再度マイコン３１にＶｃ１ｎ計測と、得られた電圧Ｖｃ１ｎが略０Ｖであるかの判定を行う等の動作指示も含まれる。

次に、電圧Ｖｃ１ｎが略０ＶでないすなわちメインリレーＭＲ−がＯＦＦ固着でないと判定された場合には、マイコン３１は次のＶ０計測を行った後に、Ｖｃ１ｐ計測を行う。次に、メインリレーＭＲ−のＯＦＦ固着の検出と同様にして、マイコン３１は得られた電圧Ｖｃ１ｐが略０Ｖであるかを判定し、その結果に基づいてメインリレーＭＲ＋がＯＦＦ固着であるかを判定し、判定結果を上位の制御装置に出力する。この判定結果の出力により、絶縁検出回路２９による電源投入時におけるメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＦＦ固着の検出動作も終了となり、当該メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が正常の場合には、以降、前述する地絡抵抗ＲＬの検出動作が繰り返し行われる。

一方、車両の停止時（システム停止時）には、上位の制御装置によってメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−が共にＯＦＦされる。従って、実施形態３の絶縁検出装置を備える上位の制御装置では、上位の制御装置がメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−をＯＦＦさせる前に、当該上位の制御装置が通信線１７を介して絶縁検出回路２９のマイコン３１に対し、まず、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＦＦ固着の検出を指示した後に、ＯＮ固着の検出を指示する構成とする。この構成とすることにより、車両の停止に伴うメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮからＯＦＦへの切り替えを利用すると共に、前述する手順と同様の検出動作で、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出（ＯＮ固着及びＯＦＦ固着）をできるという効果が得られる。

ただし、車両の始動時及び停止時のそれぞれにおいてメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着とＯＦＦ固着の検出を行う構成に限定されることはない。例えば、車両の始動時には、当該車両の負荷に電力を供給するために重要であるメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＦＦ固着の検出のみを行う。一方、車両の停止時には、当該車両の負荷への電力供給を遮断するために重要であるメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着の検出のみを行う構成であってもよい。この構成とすることにより、前述する効果に加えて、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出に要する時間を短縮することができるという効果も得られる。

以上に説明したように、実施形態３の絶縁検出装置では、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−よりも直流電源１に近い側に絶縁検出回路２９を配置すると共に、該メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−よりも直流電源１から遠い側の２本の電源線１４，１５から分岐される電源線１９，２０とアース間にそれぞれ接続される地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎを配置する構成としている。そして、Ｖｃ１ｎ計測とＶｃ１ｐ計測で計測される電圧Ｖｃ１ｎ，Ｖｃ１ｐがそれぞれ略０Ｖであるかを判定結果と、上位の制御装置からのメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の制御状態とに基づいて、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−のＯＮ固着及びＯＦＦ固着を判定する構成となっているので、上位の制御装置にメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出を検出するための検出回路を特別に設けることなく、簡易な構成で、当該メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良であるＯＮ固着及びＯＦＦ固着を検出できる。

特に、実施形態３の絶縁検出装置においても、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎが絶縁検出回路２と同じ筐体内に配置される構成となっているので、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎの接続に要する工数や配置場所の確保等が不要となり、さらに簡易な構成で、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良であるＯＮ固着又は／及びＯＦＦ固着を検出できるという格別の効果を得ることができる。

なお、実施形態３の絶縁検出装置では、Ｖｃ１ｎ計測の後にＶｃ１ｐ計測を行う構成としたが、これに限定されることはない。例えば、Ｖ０計測、Ｖｃ１ｐ計測、Ｖ０計測、及びＶｃ１ｎ計測の順番、又はＶ０、Ｖｃ１ｎ計測、及びＶｃ１ｐ計測の順番等のように、適宜、変更可能である。

また、実施形態３の絶縁検出装置では、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出（ＯＮ固着及びＯＦＦ固着の検出）期間においても、絶縁抵抗値を検出する場合と同じ動作を行う（Ｖ０計測も行う）構成としたが、これに限定されることはない。例えば、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出の期間は、当該不良検出に必要となるＶｃ１ｐ計測及びＶｃ１ｎ計測のみを行う構成であってもよい。この場合、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出に要する期間を短縮することが可能となる。ただし、この場合には、Ｖｃ１ｐ計測及びＶｃ１ｎ計測のみを連続して行う計測制御を追加する必要があるので、Ｖ０計測も行う構成とすることが好ましい。

さらには、実施形態３の絶縁検出装置では、１回のＶ０計測、Ｖｃ１ｎ計測、及びＶｃ１ｐ計測で得られた電圧Ｖｃ１ｎ，Ｖｃ１ｐに基づいてメインリレーＭＲ＋，ＭＲ−の不良検出を行う場合について説明するが、これに限定されることはない。例えば、２回以上の複数回の計測で得られた電圧Ｖｃ１ｎ，Ｖｃ１ｐに基づいて判定を行う、又は複数回の計測毎に判定を行って得られた判定結果の多い結果を最終の判定結果とする等の構成であってもよい。

また、メインリレーＭＲ＋，ＭＲ−がＯＦＦ時に計測される電圧Ｖｃ１ｎ，Ｖｃ１ｐは地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎの影響を受けない電圧、すなわち仮想的な地絡抵抗ＲＬｐ１，ＲＬｎ１を介してアースに接続されることとなる直流電源１の正極側又は負極側の電圧の影響を受けるのみとなる。従って、地絡抵抗ＲＬｐ１，ＲＬｎ１が数百ＭΩ程度の場合には、図５（ａ）に示すように、電圧Ｖｃ１ｎ，Ｖｃ１ｐは略０Ｖとなる。一方、直流電源１の初期の絶縁性能が低下し、例えば、地絡抵抗ＲＬｐ１，ＲＬｎ１の何れかが数ＭΩ程度に低下してしまった場合、本願発明の絶縁検出装置においては、絶縁抵抗が数ＭΩ程度に低下した地絡抵抗がコンデンサＣ１の充電電圧に影響を与えることとなる。従って、絶縁抵抗の低下であってもＯＮ固着としても検出されることとなるが、この場合も、Ｖ０計測、Ｖｃ１ｐ計測、及びＶｃ１ｎ計測を継続し、得られた電圧Ｖ０，Ｖｃ１ｎ，Ｖｃ１ｐに基づいて地絡抵抗ＲＬを算出し、この地絡抵抗ＲＬも上位の制御回路に出力する構成とする。これにより、上位の制御回路は地絡抵抗ＲＬの低下度合を検出することができる。

また、前述する実施形態３の絶縁検出装置では、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎが絶縁検出回路２の筐体内に配置される構成となっているが、これに限定されることはない。例えば、実施形態１と同様に、地絡抵抗素子Ｒｐ，Ｒｎが絶縁検出回路２の筐体外に配置される構成であってもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

ＭＲ＋，ＭＲ− メインリレー
Ｓ１〜Ｓ４ スイッチ
Ｄ１〜Ｄ３ ダイオード
Ｃ１ コンデンサ（フライングキャパシタ）
Ｒ１〜Ｒ５ 抵抗
Ｒｐ，Ｒｎ 地絡抵抗素子
ＲＬ，ＲＬｐ１，ＲＬｎ１ 地絡抵抗
１ 直流電源
２，２９ 絶縁検出回路
３ カップリングコンデンサ（コンデンサ）
４ バッファ
５，３１ マイコン
６ アンプ
７ ＢＰＦ
８ パルス発生回路
９ 電圧検出回路
１０ 検出部
１１ 配線
１２〜１５，２２，２３ 電源線
１６，２１ アース線
１７ 通信線
１９，２０ 信号線
２４〜２８ 配線（分岐配線）
３０ サンプルアンドホールド回路

Claims (5)

1. アースから電気的に絶縁される高圧の直流電源と、前記直流電源からの電力が供給される負荷と前記直流電源との間の正極側及び負極側にそれぞれ配置され、ＯＮ／ＯＦＦ制御される第１及び第２のメインリレーと、前記直流電源の正極側又は／及び負極側に接続されるコンデンサと、前記コンデンサの端子電圧に基づいて、前記直流電源と前記アースとの間の絶縁状態を検出する絶縁状態検出部とを備える絶縁検出装置であって、
   前記第１及び第２のメインリレーよりも前記直流電源から遠い側にそれぞれ配置されると共に抵抗成分を有し、前記直流電源の正極側と前記アースとの間を接続する第１の抵抗素子と、前記直流電源の負極側と前記アースとの間を接続する第２の抵抗素子と、を備え、
   前記コンデンサは、前記第１及び第２のメインリレーよりも前記直流電源に近い側の正極側又は／及び負極側に接続されてなり、
   前記絶縁状態検出部は、前記コンデンサの端子電圧の変動量を検出し、前記コンデンサの端子電圧の変動量に基づいて、前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ状態及びＯＦＦ状態を検出する固着検出部を備えることを特徴とする絶縁検出装置。
2. 前記コンデンサは、一端が前記直流電源の正極側又は負極側に接続されるカップリングコンデンサからなり、
   前記絶縁状態検出部は、前記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部と、前記カップリングコンデンサの他端のアースに対する電圧の振幅レベルを検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した前記アースに対する電圧の振幅レベルに基づいて地絡抵抗の低下を検出する地絡検出部とを備え、
   前記固着検出部は、前記電圧検出部が検出した前記アースに対する電圧の振幅レベルに基づいて、前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ状態及びＯＦＦ状態を検出することを特徴とする請求項１に記載の絶縁検出装置。
3. 前記第１及び第２のメインリレーの制御情報を取得する制御情報の取得部を備え、
   前記固着検出部は、前記前記第１及び第２のメインリレーの制御情報と前記検出した前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ／ＯＦＦの状態情報とに基づいて、前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ固着又は／及びＯＦＦ固着を検出することを特徴とする請求項２に記載の絶縁検出装置。
4. 前記コンデンサは、一端が前記直流電源の正極側又は負極側に接続されるカップリングコンデンサからなり、
   前記絶縁状態検出部は、前記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部と、前記カップリングコンデンサの他端のアースに対する電圧の振幅レベルを検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した前記アースに対する電圧の振幅レベルに基づいて地絡抵抗の低下を検出する地絡検出部とを備え、
   前記固着検出部は、前記電圧検出部が検出した前記アースに対する電圧の振幅レベルに基づいて、前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ状態及びＯＦＦ状態を検出し、該検出したＯＮ／ＯＦＦの状態情報を前記第１及び第２のメインリレーにＯＮ／ＯＦＦ制御の指令を出す制御装置に出力する手段を備え、
   前記制御装置は、前記固着検出部で検出される前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ／ＯＦＦの状態情報と、前記前記第１及び第２のメインリレーの制御情報とに基づいて、前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ固着又は／及びＯＦＦ固着を検出することを特徴とする請求項１に記載の絶縁検出装置。
5. アースから電気的に絶縁される高圧の直流電源の正極側及び負極側にそれぞれ配置される第１及び第２のメインリレーよりも、前記直流電源に近い側の正極側又は／及び負極側に接続されるコンデンサと、前記コンデンサの端子電圧に基づいて、前記直流電源と前記アースとの間の絶縁状態を検出する絶縁状態検出部とを備える絶縁検出装置であって、
   前記絶縁状態検出部と同一のケース筐体内又は同一の回路基板に配置され、抵抗成分を有する抵抗素子で形成される第１及び第２の抵抗素子を備え、
   前記第１の抵抗素子の一端は、前記第１のメインリレーよりも前記直流電源から遠い側に接続されると共に、他端は前記アースに接続され、
   前記第２の抵抗素子の一端は、前記第２のメインリレーよりも前記直流電源から遠い側に接続されると共に、他端は前記アースに接続されてなり、
   前記絶縁状態検出部は、前記コンデンサの端子電圧の変動量を検出し、前記コンデンサの端子電圧の変動量に基づいて、前記第１及び第２のメインリレーのＯＮ状態及びＯＦＦ状態を検出する固着検出部を備えることを特徴とする絶縁検出装置。

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