JP4564338B2

JP4564338B2 - 漏電検出装置

Info

Publication number: JP4564338B2
Application number: JP2004333403A
Authority: JP
Inventors: 岳彦仲村
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2024-11-17
Also published as: JP2006145293A

Description

本発明は、接地電位部から絶縁された直流電源と一端側が接地電位部に接続された充電用のコンデンサの他端側とを接続分離自在な漏電検出用スイッチ手段と、前記コンデンサの他端側と一端側が接地電位部に接続された放電用抵抗の他端側とを接続分離自在な放電用スイッチ手段と、前記放電用スイッチ手段を分離させて前記漏電検出用スイッチ手段を検出用設定時間が経過する間接続状態にする検出用接続処理、その検出用接続処理の後に前記放電用スイッチ手段を接続状態に切り換えて前記コンデンサの端子間電圧を検出する電圧検出処理、その電圧検出処理の検出結果に基づいて前記直流電源が漏電しているか否かを判別する漏電判別処理夫々を実行する制御手段とを備えた漏電検出装置に関する。

上記構成の漏電検出装置は、例えば、電動モータによって駆動走行するようにした電動車両やエンジンと電動モータとを併用して駆動走行するようにしたハイブリッド車両等において、電動モータに駆動用電力を供給する直流電源の接地電位部に対する漏電を検出するために設けられるものである。説明を加えると、上記したような直流電源は、低電圧のバッテリーを多数直列接続して例えば２００Ｖ以上の高電圧にて電動モータを駆動する構成となっているが、このような直流電源は車両の接地電位部に対して電気的に絶縁された状態となっている。

ところで、直流電源において車両の接地電位部に対して漏電が発生していると、使用上の安全性を確保することができないので、このような漏電が発生しているような場合には、運転者に報知したり、電源供給を遮断させる等の安全対策を採るために漏電が発生しているか否かを判別するための漏電判別装置が設けられる構成となっている。

そして、上記したような漏電判別装置として、従来では、次のように構成されたものがあった。
すなわち、接地電位部から絶縁された直流電源と充電用のコンデンサとの間に設けられる前記漏電検出用スイッチ手段として、直流電源の正極と前記充電用のコンデンサの他端側とを接続分離自在な正極側漏電検出用スイッチと、直流電源の負極と前記充電用のコンデンサの他端側とを接続分離自在な負極側漏電検出用スイッチとを夫々設ける構成として、直流電源の正極側において漏電が発生しているか否かを判別するときには、前記正極側漏電検出用スイッチを検出用設定時間が経過する間接続状態にする検出用接続処理を実行し、その検出用接続処理の後に、前記電圧検出処理及び前記漏電判別処理夫々を実行するようになっており、一方、直流電源の負極側において漏電が発生しているか否かを判別するときには、前記負極側漏電検出用スイッチを検出用設定時間が経過する間接続状態にする検出用接続処理を実行し、その検出用接続処理の後に、前記電圧検出処理及び前記漏電判別処理夫々を実行するようにしたものがあった（例えば、特許文献１参照。）。

特開平８−２２６９５０号公報（段落０００１８〜段落００２２、図５）

上記従来構成においては、上記したような漏電検出用スイッチ手段を直流電源における正極側と負極側の夫々に各別に備える必要があり、回路を構成するための部品点数が多くなり、それだけ構成が複雑になる不利があった。しかも、上記従来構成においては、直流電源の正極側及び負極側の夫々において漏電が発生しているか否かを判別するために、上記したような検出用接続処理、前記電圧検出処理及び前記漏電判別処理の夫々を直流電源の正極側及び負極側の夫々について各別に実行する必要があることから、漏電が発生しているか否かを判別するための処理時間が長くかかる等の不利があった。

本発明の目的は、装置構成の簡素化を図ることが可能であり、しかも、直流電源において漏電が発生しているか否かを判別する処理を短時間で行うことが可能となる漏電検出装置を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、接地電位部から絶縁された直流電源と一端側が接地電位部に接続された充電用のコンデンサの他端側とを接続分離自在な漏電検出用スイッチ手段と、前記コンデンサの他端側と一端側が接地電位部に接続された放電用抵抗の他端側とを接続分離自在な放電用スイッチ手段と、前記放電用スイッチ手段を分離させて前記漏電検出用スイッチ手段を検出用設定時間が経過する間接続状態にする検出用接続処理、その検出用接続処理の後に前記放電用スイッチ手段を接続状態に切り換えて前記コンデンサの端子間電圧を検出する電圧検出処理、その電圧検出処理の検出結果に基づいて前記直流電源が漏電しているか否かを判別する漏電判別処理夫々を実行する制御手段とを備えた漏電検出装置において、前記漏電検出用スイッチ手段が、前記直流電源における正極と負極との間の中間電位部と前記コンデンサの他端側とを接続する状態で設けられ、前記制御手段が、前記漏電検出用スイッチ手段を接続状態にしてから前記コンデンサが飽和するまでの間の過渡的な状態における時間であって互いに異なる複数の時間に、前記検出用設定時間を異ならせて、前記検出用接続処理及び前記電圧検出処理の夫々を複数回実行するように構成され、且つ、前記漏電判別処理として、複数回行われた前記電圧検出処理にて検出された複数の電圧検出値の検出情報に基づいて前記直流電源が漏電しているか否かを判別するように構成されている点にある。

第１特徴構成によれば、前記漏電検出用スイッチ手段が、前記直流電源における正極と負極との間の中間電位部と前記コンデンサの他端側とを接続する状態で設けられているから、直流電源の正極側及び負極側のいずれであっても漏電が発生しているか否かを判別するための処理を短時間で能率よく行うことが可能となる。

以下、図面を参照しながら具体的に説明を加えると、図４（イ）に示すように、直流電源２の負極側で漏電して絶縁抵抗が低下している場合を想定すると、この状態で、制御手段が検出用接続処理を実行して漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を検出用設定時間が経過する間接続状態にすると、直流電源２の中間電位部、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１、コンデンサ３、接地電位部１、漏電箇所における絶縁抵抗Ｒｐ、直流電源２の負極にて形成される閉回路を通して電流が流れてコンデンサ３が充電されることになる。このとき、コンデンサ３は接地電位部１側の端子が負電圧となり反対側端子が正電圧となる状態で充電される。そして、制御手段が電圧検出処理を実行して放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えると、図４（ロ）に示すように充電電荷が放電用抵抗を通して放電されるが、そのときコンデンサ３の端子間電圧が測定される。次に、制御手段が漏電判別処理を実行してコンデンサ３の端子間電圧の検出結果に基づいて直流電源が漏電しているか否かを判別することになる。但し、漏電が発生していない場合には、絶縁抵抗はほぼ無限大になるからコンデンサに充電されることはなく、コンデンサ３の端子間電圧はほぼ零となる。

一方、図５（イ）に示すように、直流電源２の正極側で漏電して絶縁抵抗が低下している場合を想定すると、この状態で、制御手段が検出用接続処理を実行して漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を検出用設定時間が経過する間接続状態にすると、直流電源２の正極、漏電箇所における絶縁抵抗Ｒｐ、接地電位部１、コンデンサ３、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１、直流電源２の中間電位部にて形成される閉回路を通して電流が流れてコンデンサ３が充電されることになる。このとき、コンデンサ３は接地電位部１側の端子が正電圧となり反対側端子が負電圧となる状態で充電される。そして、制御手段が電圧検出処理を実行して放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えると、図５（ロ）に示すように充電電荷が放電用抵抗を通して放電されるが、そのときコンデンサ３の端子間電圧が測定される。次に、制御手段が漏電判別処理を実行してコンデンサ３の端子間電圧の検出結果に基づいて直流電源が漏電しているか否かを判別することになる。但し、漏電が発生していない場合には、絶縁抵抗はほぼ無限大になるからコンデンサに充電されることはなく、コンデンサ３の端子間電圧はほぼ零となる。

つまり、上記したような検出用接続処理、電圧検出処理、及び、漏電判別処理夫々を実行することによって、漏電している箇所が直流電源の正極側及び負極側のいずれであっても漏電が発生しているか否かを判別することが可能となるので、上記したような検出用接続処理、前記電圧検出処理及び前記漏電判別処理の夫々を直流電源の正極側及び負極側の夫々について各別に実行する必要がなく、それだけ直流電源の漏電が発生しているか否かを判別する処理を短時間で行うことが可能となる。

又、前記漏電検出用スイッチ手段は、直流電源における正極と負極との間の中間電位部と前記コンデンサの他端側とを接続する１つのスイッチ手段を備えるだけでよく、複数のスイッチ手段を設ける必要がなく、装置構成の簡素化を図ることが可能となるのである。
しかも、前記漏電検出用スイッチ手段は前記直流電源における正極と負極との間の中間電位部に対して直に接続するものであるから、直流電源と漏電検出用スイッチ手段との間に、例えば、分圧用の抵抗等の余計な部材が無いのでその分だけ部品点数を少なくして簡単な構成で済ませることが可能となる。

従って、第１特徴構成によれば、装置構成の簡素化を図ることが可能であり、しかも、直流電源において漏電が発生しているか否かを判別する処理を短時間で行うことが可能となる漏電検出装置を提供できるに至った。
又、第１特徴構成によれば、前記検出用接続処理及び前記電圧検出処理の夫々を検出用設定時間を異ならせて複数回実行することになる。例えば漏電が発生している状態でコンデンサに充電が行われる場合において、検出用接続処理が行われてコンデンサに直流電源が印加されると、コンデンサの端子間電圧は指数関数的に増加していくことになる。しかも、その増加傾向は回路の時定数の大きさによって異なるが、この回路の時定数は、漏電が発生している箇所における絶縁抵抗の大きさとコンデンサの容量とによって定まるものである。
そこで、前記検出用接続処理及び前記電圧検出処理の夫々を、前記検出用設定時間を異ならせて複数回実行することにより、検出用設定時間を異ならせてコンデンサの端子間電圧を夫々検出することで、このようなコンデンサの端子間電圧の増加傾向から絶縁抵抗の大きさを推定することが可能となるのである。その結果、どの程度の漏電状態であるかを推定することが可能となる。
従って、制御手段は、前記漏電判別処理において、複数回行われた前記電圧検出処理にて検出された複数の電圧検出値の検出情報に基づいて直流電源が漏電しているか否かを判別することが可能となるのであり、複数回の電圧検出処理が行われる毎に漏電判別処理を実行する構成に比べて、電圧検出処理が行われる回数よりも少ない回数の漏電判別処理により漏電が発生しているか否かを判別することができるので、漏電が発生しているか否かを判別する処理を短時間で行うことが可能である。

本発明の第２特徴構成は、接地電位部から絶縁された直流電源と一端側が接地電位部に接続された充電用のコンデンサの他端側とを接続分離自在な漏電検出用スイッチ手段と、前記コンデンサの他端側と一端側が接地電位部に接続された放電用抵抗の他端側とを接続分離自在な放電用スイッチ手段と、前記放電用スイッチ手段を分離させて前記漏電検出用スイッチ手段を検出用設定時間が経過する間接続状態にする検出用接続処理、その検出用接続処理の後に前記放電用スイッチ手段を接続状態に切り換えて前記コンデンサの端子間電圧を検出する電圧検出処理、その電圧検出処理の検出結果に基づいて前記直流電源が漏電しているか否かを判別する漏電判別処理夫々を実行する制御手段とを備えた漏電検出装置において、前記漏電検出用スイッチ手段が、前記直流電源における正極と負極との間を複数の抵抗によって分圧した中間電位部と前記コンデンサの他端側とを接続する状態で設けられ、前記制御手段が、前記漏電検出用スイッチ手段を接続状態にしてから前記コンデンサが飽和するまでの間の過渡的な状態における時間であって互いに異なる複数の時間に、前記検出用設定時間を異ならせて、前記検出用接続処理及び前記電圧検出処理の夫々を複数回実行するように構成され、且つ、前記漏電判別処理として、複数回行われた前記電圧検出処理にて検出された複数の電圧検出値の検出情報に基づいて前記直流電源が漏電しているか否かを判別するように構成されている点にある。

第２特徴構成によれば、前記漏電検出用スイッチ手段が、前記直流電源における正極と負極との間を複数の抵抗によって分圧した中間電位部と前記コンデンサの他端側とを接続する状態で設けられているから、直流電源の正極側及び負極側のいずれであっても漏電が発生しているか否かを判別するための処理を短時間で能率よく行うことが可能となる。

以下、図面を参照しながら具体的に説明を加えると、図８（イ）に示すように、直流電源２の負極側で漏電して絶縁抵抗が低下している場合を想定すると、この状態で、制御手段が検出用接続処理を実行して漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を検出用設定時間が経過する間接続状態にすると、直流電源２における正極、分圧用の抵抗Ｒ１、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１、コンデンサ３、接地電位部１、漏電箇所における絶縁抵抗Ｒｐ、直流電源２における負極にて形成される閉回路を通して電流が流れてコンデンサ３が充電されることになる。このとき、コンデンサ３は接地電位部１側の端子が負電圧となり反対側端子が正電圧となる状態で充電される。そして、制御手段が電圧検出処理を実行して放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えると、図８（ロ）に示すように充電電荷が放電用抵抗を通して放電されるが、そのときコンデンサ３の端子間電圧が測定される。次に、制御手段が漏電判別処理を実行してコンデンサ３の端子間電圧の検出結果に基づいて直流電源が漏電しているか否かを判別することになる。但し、漏電が発生していない場合には、絶縁抵抗はほぼ無限大になるからコンデンサに充電されることはなく、コンデンサ３の端子間電圧はほぼ零となる。

一方、図９（イ）に示すように、直流電源２の正極側で漏電して絶縁抵抗が低下している場合を想定すると、この状態で、制御手段が検出用接続処理を実行して漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を検出用設定時間が経過する間接続状態にすると、直流電源２の正極、漏電箇所における絶縁抵抗Ｒｐ、接地電位部１、コンデンサ３、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１、分圧用の抵抗Ｒ２、直流電源２の負極にて形成される閉回路を通して電流が流れてコンデンサ３が充電されることになる。このとき、コンデンサ３は接地電位部１側の端子が正電圧となり反対側端子が負電圧となる状態で充電される。そして、制御手段が電圧検出処理を実行して放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えると、図９（ロ）に示すように充電電荷が放電用抵抗を通して放電されるが、そのときコンデンサ３の端子間電圧が測定される。次に、制御手段が漏電判別処理を実行してコンデンサ３の端子間電圧の検出結果に基づいて直流電源が漏電しているか否かを判別することになる。但し、漏電が発生していない場合には、絶縁抵抗はほぼ無限大になるからコンデンサに充電されることはなく、コンデンサ３の端子間電圧はほぼ零となる。

つまり、上記したような検出用接続処理、電圧検出処理、及び、漏電判別処理夫々を実行することによって、漏電している箇所が直流電源の正極側及び負極側のいずれであっても漏電が発生しているか否かを判別することが可能となるので、上記したような検出用接続処理、電圧検出処理及び漏電判別処理の夫々を直流電源の正極側及び負極側の夫々について各別に実行する必要がなく、それだけ直流電源の漏電が発生しているか否かを判別する処理を短時間で行うことが可能となる。

しかも、前記漏電検出用スイッチ手段は直流電源における正極と負極との間を複数の抵抗によって分圧した中間電位部とコンデンサの他端側とを接続するだけでよいので、１個の漏電検出用スイッチ手段を備えるだけでよく、複数の漏電検出用スイッチ手段を設ける必要がなく、装置構成の簡素化を図ることが可能となる。

ところで、上記したような直流電源は、正極と負極との間で負荷に供給するための電圧を出力させる構成であり、１つのパッケージ内に収納されて正極と負極とに接続された２本の電線だけがパッケージの外部に露出する状態で設けられる構成が一般的であるが、上記したような正極と負極との間を複数の抵抗によって分圧した中間電位部に対して漏電検出用スイッチ手段を接続する構成とする場合には、２本の電線間に分圧用の抵抗を繋ぐことにより容易に対応することができる。例えば、直流電源の中間電位部に直接接続するような構成であれば、上記したようなパッケージの内部から中間電位取り出し用の配線を繋ぐ等の煩わしい作業が必要であるが、上記構成であればこのような煩わしい作業が不要となり、漏電が発生しているか否かを判別する処理を能率よく行うことができる。

従って、第２特徴構成によれば、装置構成の簡素化を図ることが可能であり、しかも、直流電源において漏電が発生しているか否かを判別する処理を短時間で行うことが可能となる漏電検出装置を提供できるに至った。
又、第２特徴構成によれば、前記検出用接続処理及び前記電圧検出処理の夫々を検出用設定時間を異ならせて複数回実行することになる。例えば漏電が発生している状態でコンデンサに充電が行われる場合において、検出用接続処理が行われてコンデンサに直流電源が印加されると、コンデンサの端子間電圧は指数関数的に増加していくことになる。しかも、その増加傾向は回路の時定数の大きさによって異なるが、この回路の時定数は、漏電が発生している箇所における絶縁抵抗の大きさとコンデンサの容量とによって定まるものである。
そこで、前記検出用接続処理及び前記電圧検出処理の夫々を、前記検出用設定時間を異ならせて複数回実行することにより、検出用設定時間を異ならせてコンデンサの端子間電圧を夫々検出することで、このようなコンデンサの端子間電圧の増加傾向から絶縁抵抗の大きさを推定することが可能となるのである。その結果、どの程度の漏電状態であるかを推定することが可能となる。
従って、制御手段は、前記漏電判別処理において、複数回行われた前記電圧検出処理にて検出された複数の電圧検出値の検出情報に基づいて直流電源が漏電しているか否かを判別することが可能となるのであり、複数回の電圧検出処理が行われる毎に漏電判別処理を実行する構成に比べて、電圧検出処理が行われる回数よりも少ない回数の漏電判別処理により漏電が発生しているか否かを判別することができるので、漏電が発生しているか否かを判別する処理を短時間で行うことが可能である。

本発明の第３特徴構成は、第１特徴構成又は第２特徴構成に加えて、電圧印加用の直流電源と前記コンデンサの他端側との間を接続分離自在な電圧印加用スイッチ手段が設けられ、前記制御手段が、前記電圧印加用スイッチ手段を充電用設定時間が経過する間接続状態にして前記電圧印加用の直流電源にて前記コンデンサを充電させる充電処理を実行し、その充電処理を実行した後に、前記検出用接続処理、前記電圧検出処理、及び、前記漏電判別処理を実行するように構成されている点にある。

第３特徴構成によれば、前記充電処理を実行すると電圧印加用の直流電源によりコンデンサが充電されるので、前記検出用接続処理を実行するときには、コンデンサは予め所定の電圧に充電された状態となっている。そして、前記漏電検出用スイッチ手段を接続状態に切り換えたときに、例えば、漏電検出用スイッチ手段が接続される直流電源の中間電位部と同電位の部位において漏電が発生している場合であれば、コンデンサは予め所定の電圧に充電されているので、その充電電荷が漏電検出用スイッチ手段、漏電発生箇所、接地電位部を通して放電されることになる。このとき、漏電が発生していなければ充電電荷が放電されることはない。

従って、第３特徴構成によれば、漏電検出用スイッチ手段が接続される直流電源の中間電位部と同電位の部位において漏電が発生している場合であっても、漏電が発生しているか否かを適正に判別することが可能となる。

本発明の第４特徴構成は、第３特徴構成に加えて、前記電圧印加用スイッチ手段及び前記漏電検出用スイッチ手段が、接続状態と分離状態との間での切り換わりに要する所要時間が同じ又はほぼ同じに構成され、前記制御手段が、前記電圧印加用スイッチ手段を前記検出用設定時間と同じ電圧印加用設定時間が経過する間接続状態にする電圧印加処理、その電圧印加処理を終了したときの前記コンデンサの端子間電圧の検出情報に基づいて前記電圧印加用スイッチ手段が接続状態に切り換わっている実作動時間を求める作動時間測定処理、及び、前記実作動時間に基づいて前記検出用接続処理における前記検出用設定時間又は前記漏電判別処理における判別条件を補正する補正処理を実行するように構成されている点にある。

第４特徴構成によれば、前記電圧印加用スイッチ手段及び前記漏電検出用スイッチ手段が、接続状態と分離状態との間での切り換わりに要する所要時間が同じ又はほぼ同じに構成されているから、制御手段が電圧印加用スイッチ手段を設定時間の間接続状態に切り換えたときにおいて電圧印加用スイッチ手段が実際に接続状態になっている実作動時間と、制御手段が漏電検出用スイッチ手段を設定時間の間接続状態に切り換えたときにおいて漏電検出用スイッチ手段が実際に接続状態になっている実作動時間とは、同じ又はほぼ同じ時間になる。

そこで、そのことを利用して、漏電測定対象である直流電源に対して、実際に漏電検出用スイッチ手段を接続させるのではなく、制御手段が漏電検出用スイッチ手段を検出用設定時間の間接続状態に切り換えたときにおける漏電検出用スイッチ手段が実際に接続状態になっている実作動時間を求めることができるのである。

説明を加えると、電圧印加用の直流電源の電圧をコンデンサに印加させて充電させるときにおける電圧を印加させる時間とコンデンサの充電電圧との相関関係を予め実験によって精度よく測定して、例えばマップデータとして記憶しておき、電圧印加処理を終了したときの前記コンデンサの端子間電圧の検出情報と、このようなマップデータ等を用いて電圧印加用スイッチ手段が接続状態に切り換わっている実作動時間を求めることが可能となる。

そして、前記実作動時間は、漏電検出用スイッチ手段が前記検出用接続処理を実行するときの実作動時間と同じであるから、この情報に基づいて、制御手段が、前記検出用接続処理を実行するときの検出用設定時間を補正するか、又は、前記漏電判別処理における判別条件を補正するので、前記漏電検出用スイッチ手段による接続状態と分離状態との間での切り換わりに要する所要時間が個体差によってバラつくことがあっても、このようなバラツキによる誤差を少なくして、漏電が発生しているか否かを精度よく判別することが可能となる。

〔参考実施形態〕
以下、漏電検出装置の参考実施形態について図面に基づいて説明する。
図１に漏電検出装置を示している。この漏電検出装置は、エンジン及び電動モータを動力源として備えて走行装置を駆動するように構成されたハイブリッド車両において、前記電動モータに駆動用電力を供給するために設けられる直流電源の接地電位部への漏電を検出するために設けられるものである。

この漏電検出装置は、図１に示すように、車体アース部に対応する接地電位部１から絶縁された直流電源２と一端側が接地電位部１に接続された充電用のコンデンサ３の他端側とを接続分離自在な漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１と、前記コンデンサ３の他端側と一端側が接地電位部１に接続された放電用抵抗４の他端側とを接続分離自在な放電用スイッチ手段ＳＷ２と、制御手段を構成するマイクロコンピュータ利用の制御装置５等を備えて構成され、前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が、前記直流電源２における正極と負極との間の中間電位部と前記コンデンサ３の他端側とを接続する状態で設けられている。

更に、説明を加えると、図１に示すように、直流電源２は、低電圧のバッテリーＢを多数直列接続して正極側端子と負極側端子との間で約２００Ｖの高電圧を出力する構成となっており、この直流電源２は接地電位部１に対して電気的に絶縁された状態となっており、走行用電動モータなどの負荷Ｆに電力を供給する構成となっている。

そして、前記充電用のコンデンサ３の一端側が接地電位部１に接続されており、前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が直流電源２における正極と負極との間の中間電位部と前記充電用のコンデンサ３の他端側とを接続分離自在な状態で設けられている。つまり、直流電源２における正極と負極との間の電圧の略半分の電位に対応した箇所のバッテリーＢ同士の接続箇所が前記中間電位部に対応しており、この中間電位部が中間電位取出し線６及び前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を介して充電用のコンデンサ３の他端側に接続されている。

又、前記コンデンサ３の他端側と一端側が接地電位部１に接続された放電用抵抗４の他端側とを接続分離自在な放電用スイッチ手段ＳＷ２が設けられている。言い換えると、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が接続されるコンデンサ３の他端側と接地電位部１との間に、放電用スイッチ手段ＳＷ２と放電用抵抗４とが直列接続される状態で設けられている。

前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１とコンデンサ３との間での接続箇所と直流電源２における前記中間電位部よりもバッテリーＢの１個分だけ低電圧側の中間電位部との間にフォトカプラ７の入力用端子が接続され、このフォトカプラ７におけるフォトトランジスタ７ａが接続される出力側端子は制御装置５に接続される構成となっている。このフォトカプラ７は、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が接続状態に切り換わると、入力用端子にバッテリーＢの１個分の電圧が印加されて発光ダイオード７ｂが発光して、フォトトランジスタ７ａがオンして出力側端子がオン状態になるので、制御装置５側にて漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が正常に動作しているか否かを確認することができるようになっている。

前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１及び前記放電用スイッチ手段ＳＷ２は夫々、図２に示すような光電式の半導体リレーＨにて構成されている。つまり、遮光性のパッケージ内に発光ダイオード８とフォトＭＯＳＦＥＴ９とを光学的に結合するように対向する状態で配備して構成され、制御用入力端子１０，１１に制御用信号が入力され発光ダイオード８が発光すると、フォトＭＯＳＦＥＴ９がオンして一対のスイッチ用端子１２，１３が導通状態に切り換わり、制御用信号が入力されないとフォトＭＯＳＦＥＴ９がオフして一対のスイッチング用出力端子１２、１３が遮断状態に切り換わる構成となっている。

従って、前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１におけるフォトＭＯＳＦＥＴ９がオフすると漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が遮断状態となり、前記中間電位部と前記コンデンサ３の他端側とを分離させる状態に切り換わり、前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１におけるフォトＭＯＳＦＥＴ９がオンすると、前記中間電位部と前記コンデンサ３の他端側とを接続する接続状態に切り換わることになる。同様にして、前記放電用スイッチ手段ＳＷ２におけるフォトＭＯＳＦＥＴ９がオフすると、前記コンデンサ３の他端側と前記放電用抵抗４の他端側とを分離させる状態に切り換わり、前記放電用スイッチ手段ＳＷ２におけるフォトＭＯＳＦＥＴ９がオンすると、前記コンデンサ３の他端側と前記放電用抵抗４の他端側とを接続する接続状態に切り換わることになる。

そして、前記制御装置５は、前記放電用スイッチ手段ＳＷ２を遮断して前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を検出用設定時間が経過する間接続状態にする検出用接続処理、その検出用接続処理の後に前記放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えて前記コンデンサ３の端子間電圧を検出する電圧検出処理、その電圧検出処理の検出結果に基づいて前記直流電源２が漏電しているか否かを判別する漏電判別処理夫々を実行する漏電状態判別制御を実行するように構成されている。

以下、前記制御装置５の漏電状態判別制御における処理動作について具体的に説明する。
前記制御装置５は、例えば、ハイブリッド車両の全体の運転状態を管理する管理手段（図示せず）から処理の開始が指令されると、この漏電状態判別制御を実行する構成となっている。この漏電状態判別制御としては図３に示すような処理を実行するように構成されている。すなわち、処理を開始すると、前回の判別動作にて漏電していることが判別されていなければ、先ず充電用のコンデンサ３が放電されているか否か、言い換えると、コンデンサ３の端子間電圧Ｖ_C0が０Ｖであるか否かを確認する（ステップ１、２）。コンデンサ３の端子間電圧Ｖ_C0が０Ｖでなければ放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えてコンデンサ３の電荷を放電用抵抗４にて放電する（ステップ３）。ステップ１にて、前回の判別動作にて漏電していることが判別されていれば、漏電が発生している状態でコンデンサ３に充電させることは適切でないので、ステップ２以降の処理は実行しないようにしている。

コンデンサ３の端子間電圧Ｖ_C0が０Ｖであれば、遮断状態にある漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を検出用設定時間が経過する間だけ接続状態に切り換えた後に遮断状態に切り換える（ステップ４）。このとき、制御装置５は前記フォトカプラ７からの出力端子の切り換えの信号を確認することで、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が正常に遮断状態から接続状態に切り換わったことを確認する動作確認処理を実行するようになっている。そして、放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えて、コンデンサ３の電荷を放電用抵抗４にて放電させるとともにコンデンサ３の端子間電圧を測定する（ステップ５）。その端子間電圧が判定基準値Ｖｓ未満であれば直流電源２は漏電していない正常状態であると判別し、端子間電圧の絶対値が判定基準値Ｖｓ以上であれば直流電源２が接地電位部１に対する漏電が発生していると判定する（ステップ６、７、８）。このように漏電が発生していると判定した場合には、報知ランプやブザー等によって運転者に報知する報知作動を実行するようにしている。

このとき、制御装置５は、前記コンデンサ３の端子間電圧の極性が正方向であるか逆方向であるかによって、漏電している箇所が直流電源２の正極側であるか負極側であるかを判別することができる。この判別処理について説明を加えると、図４（イ）に示すように、直流電源２の負極側で漏電して絶縁抵抗が低下しているときに、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を接続状態にすると、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１、コンデンサ３、接地電位部１、及び、漏電箇所における絶縁抵抗Ｒｐの夫々により直列回路が構成され、直流電源２における中間電位部と負極側端子との間の電圧がこの直列回路に印加されて、直流電源２の正極、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１、コンデンサ３、接地電位部１、漏電箇所における絶縁抵抗Ｒｐ、直流電源２の負極にて形成される閉回路を通して、電流が流れてコンデンサ３が充電されることになる。このとき、コンデンサ３は接地電位部１側の端子が負電圧となり反対側端子が正電圧となる状態で充電される。従って、ステップ５にて放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えると、図４（ロ）に示すように電流が流れて電荷が放電されるので、コンデンサ３の電圧の極性が正方向になる。

一方、図５（イ）に示すように、直流電源２の正極側で漏電して絶縁抵抗が低下しているときに、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を接続させるときにも、上記の場合と同様にして直列回路が構成され、直流電源２における正極側端子と中間電位部との間の電圧がこの直列回路に印加されて、直流電源２の正極、漏電箇所における絶縁抵抗Ｒｐ、接地電位部１、コンデンサ３、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１、直流電源２の中間電位部にて形成される閉回路を通して、電流が流れてコンデンサ３が充電されることになる。このときは、コンデンサ３は接地電位部１側の端子が正電圧となり反対側端子が負電圧となる状態で充電される。従って、ステップ５にて放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えると、図５（ロ）に示すように電流が流れて電荷が放電されるので、コンデンサ３の電圧の極性が逆方向になる。

前記判定基準値Ｖｓとしては零ボルトに近い小さい電圧値に設定しておくことができる。又、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を接続状態にする前記検出用設定時間としては、漏電が発生している状態で漏電抵抗を通してコンデンサ３に対して上述したように低電圧の前記判定基準値Ｖｓを越える程度に充電することができればよく、できるだけ短い時間に設定することができる。

以上の説明から明らかなように、上記構成の漏電判別装置においては、１回の判別処理によって、漏電が発生しているか否かを判別することができるとともに、漏電している箇所が直流電源２の正極側であるか負極側であるかを判別することができるのである。しかも、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１は直流電源２における中間電位部に接続する１個のもので対応できるので回路構成を簡単なもので済ませることが可能となる。

〔第１実施形態〕
次に、本発明に係る漏電検出装置の第１実施形態について図面に基づいて説明する。
図６に第１実施形態の漏電検出装置の回路構成を示している。この漏電検出装置は、接地電位部１から絶縁された直流電源２と一端側が接地電位部１に接続された充電用のコンデンサ３の他端側とを接続分離自在な漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１と、前記コンデンサ３の他端側と一端側が接地電位部１に接続された放電用抵抗４の他端側とを接続分離自在な放電用スイッチ手段ＳＷ２と、制御手段を構成するマイクロコンピュータ利用の制御装置５等を備えて構成され、前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が、前記直流電源２における正極と負極との間を複数の抵抗によって分圧した中間電位部と前記コンデンサ３の他端側とを接続する状態で設けられている。

すなわち、この第１実施形態では、直流電源２に対する前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１の接続の仕方が異なる点、及び、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１の動作確認用のフォトカプラ７が設けられていない点を除いては、参考実施形態と同様の回路構成となっている。又、この第１実施形態では、制御装置５による漏電判別用の処理構成が参考実施形態と異なっている。

具体的に説明すると、前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が、前記直流電源２における正極と負極との間を複数の抵抗としての２個の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２によって分圧した中間電位部と充電用のコンデンサ３の他端側とを接続する状態で設けられている。前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１、前記コンデンサ３、前記放電用スイッチ手段ＳＷ２、前記放電用抵抗４、前記制御装置５の夫々は、上記参考実施形態のときの同様の接続構成となっている。前記２個の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２は夫々同じ抵抗値を備えるものであり、中間電位部としては、参考実施形態の場合と同様に、直流電源２における正極側端子と負極側端子との間の電圧の略半分の電位に対応するものである。

又、制御装置５は、参考実施形態において実行した前記検出用接続処理及び前記電圧検出処理の夫々を、前記検出用設定時間を異ならせて複数回実行するように構成され、且つ、前記漏電判別処理として、複数回行われた前記電圧検出処理にて検出された複数の電圧検出値の検出情報に基づいて直流電源２が漏電しているか否かを判別するように構成されている。

以下、この実施形態における制御装置５の漏電状態判別制御における処理動作について具体的に説明する。
すなわち、図１０に示すように、前回の処理において漏電していることが判別されていなければ、コンデンサ３の端子間電圧Ｖ_C0が０Ｖであるか否かを確認する（ステップ２１、２２）。コンデンサ３の端子間電圧Ｖ_C0が０Ｖでなければ放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えてコンデンサ３の電荷を放電用抵抗４にて放電する（ステップ２３）。ステップ２１にて、前回の判別動作にて漏電していることが判別されていれば、漏電が発生している状態でコンデンサ３に充電させることは適切でないので、ステップ２２以降の処理は実行しないようにしている。

次に、遮断状態にある漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を検出用設定時間として１０ｍｓｅｃが経過する間だけ接続状態に切り換えた後に遮断状態に切り換える（ステップ２４）。そして、放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えて、コンデンサ３の電荷を放電用抵抗４にて放電させ、且つ、コンデンサ３の端子間電圧としての第１端子間電圧Ｖｃ１を測定する（ステップ２５）。放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に維持したまま端子間電圧がほぼ零になるまでコンデンサ３の電荷を放電させた後に、放電用スイッチ手段ＳＷ２を遮断状態に切り換える（ステップ２６，２７）。

次に、遮断状態にある漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を検出用設定時間として２０ｍｓｅｃが経過する間だけ接続状態に切り換えた後に遮断状態に切り換える（ステップ２８）。そして、放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えて、コンデンサ３の電荷を放電用抵抗４にて放電させるとともにコンデンサ３の端子間電圧としての第２端子間電圧Ｖｃ２を測定する（ステップ２９）。放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に維持したまま端子間電圧がほぼ零になるまでコンデンサ３の電荷を放電させた後に、放電用スイッチ手段ＳＷ２を遮断状態に切り換える（ステップ３０，３１）。

そして、放電用スイッチ手段ＳＷ２を１０ｍｓｅｃ接続させたときの端子間電圧Ｖ_C1及び放電用スイッチ手段ＳＷ２を２０ｍｓｅｃ接続させたときの端子間電圧Ｖ_C2の夫々の検出値を、図１１に示すような実験データを基にして予め設定されている判定用のマップデータに当てはめて、前記検出値がこのマップデータにおける絶縁抵抗劣化領域内になければ、絶縁抵抗は基準絶縁抵抗（図１１のＶｒｅｆで示される部分に対応する）より大きく絶縁抵抗は劣化していない、言いかえると漏電は発生していない正常な状態であると判別する（ステップ３３、３４）。そして、前記検出値が絶縁抵抗劣化領域内にあると、絶縁抵抗は基準絶縁抵抗より小さく絶縁抵抗が劣化している、つまり、直流電源２と接地電位部との間で漏電が発生していると判別する（ステップ３５）。尚、図１１で正負の違いがあるのは、コンデンサ３に対する充電の方向が正方向であるか逆方向であるかの違いに対応するものである。

制御装置５は、前記コンデンサ３の端子間電圧の極性が正方向であるか逆方向であるかによって、漏電している箇所が直流電源２の正極側であるか負極側であるかを判別することができる。この判別処理について説明を加えると、図８（イ）に示すように、直流電源２の負極側で漏電して絶縁抵抗が低下しているときに、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を接続状態にすると、直流電源２の正極、分圧用抵抗Ｒ１、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１、コンデンサ３、接地電位部１、漏電箇所における絶縁抵抗Ｒｐ、直流電源２の負極の夫々により直列回路が構成され、直流電源２における電圧がこの直列回路に印加されて、直流電源２の正極、分圧用抵抗Ｒ１、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１、コンデンサ３、接地電位部１、漏電箇所における絶縁抵抗Ｒｐ、直流電源２の負極にて形成される閉回路を通して電流が流れてコンデンサ３が充電されることになる。
このとき、コンデンサ３は接地電位部１側の端子が負電圧となり反対側端子が正電圧となる状態で充電される。従って、放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えると、図８（ロ）に示すように電流が流れて電荷が放電されるので、コンデンサ３の電圧の極性が正方向になる。

一方、図９（イ）に示すように、直流電源２の正極側で漏電して絶縁抵抗が低下しているときに、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を接続させるときにも、上記の場合と同様にして直列回路が構成され、直流電源２における電圧がこの直列回路に印加されて、直流電源２の正極、絶縁抵抗Ｒｐ、接地電位部１、コンデンサ３、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１、分圧用抵抗Ｒ２、直流電源２の負極にて形成される閉回路を通して電流が流れてコンデンサ３が充電されることになる。このときは、コンデンサ３は接地電位部１側の端子が正電圧となり反対側端子が負電圧となる状態で充電される。従って、放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えると、図９（ロ）に示すように電流が流れて電荷が放電されるので、コンデンサ３の電圧の極性が逆方向になる。

従って、１回の判別処理によって、漏電が発生しているか否かを判別することができるとともに、漏電している箇所が直流電源２の正極側であるか負極側であるかを判別することができるのである。しかも、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１は直流電源２における中間電位部に接続する１個のもので対応できるので回路構成を簡単なもので済ませることが可能となる。更に、この実施形態では、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を接続状態に切り換える検出用設定時間として、１０ｍｓｅｃ又は２０ｍｓｅｃというような極短時間に設定されているから、高圧の直流電源２がコンデンサを介して接地される時間を短いものにできるから安全性を向上させることができる。

説明を加えると、上記構成によれば、高電圧である直流電源２をコンデンサ３を介して接地電位部１つまり車体アース部に接続される時間を極めて短くできるので、漏電発生箇所を通して漏電電流が通電する時間を短い時間に抑えることができ、それだけ運転者に対する感電のおそれを少ないものにできる。しかも、コンデンサを含む漏電検出装置に印加される電圧をＩＳＯ６４６９等の規格で低圧系回路とされている６０ボルト以下にすることができ、漏電検出装置を低圧系回路と同様の扱いにすることができる。

この第１実施形態では、絶縁抵抗が低下しているか否かを判別する構成として、２回行われた前記電圧検出処理にて検出された２個の電圧検出値（Ｖ_C1、Ｖ_C2）をマップデータに当てはめて絶縁抵抗が低下しているか否かを判別する構成としたが、このような構成に代えて、次のようにして演算式に当てはめて絶縁抵抗が低下しているか否かを判別するようにしてもよい。

すなわち、経過時間が異なる２つの時間、ｔ１（１０ｍｓｅｃ）、ｔ２（２０ｍｓｅｃ）における前記２個のコンデンサ３の端子間電圧の電圧検出値Ｖｃ（ｔ１），Ｖｃ（ｔ２）と、過渡的な状態における時間ｔの経過に対するコンデンサ３の端子間電圧を示す演算式とから、絶縁抵抗Ｒ_Lを演算にて求めて、絶縁抵抗が低下しているか否かを判別する構成である。

説明を加えると、図７に直流電源２における中間的な電位にて絶縁抵抗を通して接地電位部に漏電が発生している場合の等価回路を示している。尚、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１や制御装置５等は省略している。漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が接続状態となり、絶縁抵抗を通してコンデンサ３に充電電流が流れたときのコンデンサ３が飽和するまでの間の過渡的な状態における時間ｔの経過に対するコンデンサ３の端子間電圧Ｖｃ（ｔ）は、次の数１にて表すことができる。尚、数１の中で「Ｖｃ（０）」は、初期状態のコンデンサ３の端子間電圧であり、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を接続状態にする前は常に０Ｖとなるようにしているので、数１の第２項は零（０）となる。

経過時間が異なる２つの時間、ｔ１（１０ｍｓｅｃ）、ｔ２（２０ｍｓｅｃ）における前記２個のコンデンサ３の端子間電圧の電圧検出値Ｖｃ（ｔ１），Ｖｃ（ｔ２）と、そのときの時間ｔ１、ｔ２を、前記数１に当てはめることで２つの演算式が得られるので、直流電源２の総電圧（Ｖ_E1+Ｖ_E2）についての正確な電圧値が分かっていると、その２つの演算式を連立方程式として用いて絶縁抵抗Ｒ_Lが低下している中間電位部の電位Ｖ_E2を演算にて求めることができる。そして、この中間電位部の電位Ｖ_E2の演算結果から、低電圧のバッテリーＢを多数直列接続して構成される直流電源２において、複数のバッテリーＢ同士が接続される複数の接続部位のうちのどの接続部位にて漏電が発生しているかを推定することが可能となる。更に、上記したようにして求めた中間電位部の電位Ｖ_E2と前記２個の電圧検出値Ｖｃ（ｔ１），Ｖｃ（ｔ２）とを演算式に代入して、絶縁抵抗Ｒ_Lを演算にて求めることができる。

又、中間電位部の電位Ｖ_E2を求める構成として、上述したように２個のコンデンサ３の端子間電圧の電圧検出値を演算式に代入して求める構成に代えて、例えば、予め実験データに基づいて作成されているマップデータを準備しておき、コンデンサ３の端子間電圧の電圧検出値とマップデータから中間電位部の電位Ｖ_E2を求める構成としてもよい。

更に、中間電位部の電位Ｖ_E2を求める場合に限らず、２個のコンデンサ３の端子間電圧の電圧検出値から絶縁抵抗値を求める場合においても、同様に、コンデンサ３の端子間電圧の電圧検出値と予め実験データに基づいて作成されているマップデータとから絶縁抵抗値を求める構成としてもよい。

そして、前記検出用接続処理及び前記電圧検出処理の夫々を前記検出用設定時間を異ならせて２回実行する構成に限らず、前記電圧検出動作を前記検出用設定時間を異ならせて３回以上実行し、それらの複数の端子間電圧のうちのいずれか２個の端子間電圧を用いて、直流電源２が漏電しているか否かを判別する構成としてもよい。

又、前記直流電源２における正極と負極との間の電圧を複数の抵抗により分圧する構成として、夫々同じ抵抗値の２個の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２によって分圧する構成に限らず、互いに異なる抵抗値又は同じ抵抗値を有する３個以上の抵抗を用いて直流電源２における正極と負極との間の電圧を分圧するようにしてもよく、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が接続される中間電位部としては、直流電源２の正極側電位と負極側電位との間の中央値の電位に対応する部位でなく、中央値から外れている電位に対応する部位でもよい。そして、前記分圧用の抵抗としては、固定抵抗器に限らず可変抵抗器を用いてもよい。

〔第２実施形態〕
次に、本発明に係る漏電検出装置の第２実施形態について図面に基づいて説明する。
図１２に第２実施形態に係る漏電検出装置を示している。この実施形態における回路構成は、電圧印加用の直流電源１４と前記コンデンサ３の他端側との間を接続分離自在な電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３及び電流制限用抵抗１５が設けられている点、前記電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３及び前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が接続状態と分離状態との間での切り換わりに要する所要時間が同じ又はほぼ同じになるように特性が設定されている点が第１実施形態と異なっており、それ以外の構成は第１実施形態と同様の回路構成となっている。

又、前記制御装置５は、上記第１実施形態において記載したような漏電状態判別制御を実行することに加えて、次のような中間電位漏電判別制御及び作動時間計測制御を実行する点で第１実施形態とは構成が異なっている。

前記中間電位漏電判別制御は、直流電源２における前記充電用のコンデンサ３が接続される前記中間電位部における電位と、同じ電位におけるバッテリーＢ同士の接続箇所において漏電が発生しているような場合であっても、そのような漏電の発生を適正に判別することができるようにしたものである。

説明を加えると、制御装置５は、この中間電位漏電判別制御において、電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３の動作を制御するようにして、前記電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３を充電用設定時間が経過する間接続状態にして前記電圧印加用の直流電源１４にて前記コンデンサ３を充電させる充電処理を実行するように構成され、且つ、その充電処理を実行した後に、前記検出用接続処理、前記電圧検出処理、及び、前記漏電判別処理を実行するように構成され、前記漏電判別処理として、前記コンデンサ３の端子間電圧が判定用閾値を下回っていると前記直流電源２が漏電していると判定する構成となっている。因みに、前記電圧印加用の直流電源１４の電圧Ｅ３は例えば５Ｖに設定されている。

次に、前記作動時間計測制御について説明を加えると、前記電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３を前記検出用設定時間と同じ電圧印加用設定時間が経過する間接続状態にする電圧印加処理、その電圧印加処理を終了したときの前記コンデンサ３の端子間電圧の検出情報に基づいて、前記電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３が接続状態に切り換わっている実作動時間を求める作動時間測定処理、及び、前記実作動時間に基づいて前記検出用接続処理における前記検出用設定時間又は前記漏電判別処理における判別条件を補正する補正処理を実行するように構成されている。
ここでは第１実施形態と同じ部材については同じ符号を付して図面に記載するが、同じ構成については説明は省略し、第１実施形態と異なる構成についてのみ説明する。

すなわち、前記電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３は、前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１と同様に光電式の半導体リレーＨにて構成されているが、電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３と漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１とは、図１３に示すように、１つの素子の内部に２つの入力用の発光ダイオード８と２つのフォトＭＯＳＦＥＴ９が内装される構成となっており、このように同一素子内においては２つの入力端子に流れる電流を一定にすれば、接続状態と分離状態との間での切り換わりに要する所要時間が同じ又はほぼ同じ特性となるものであるから、このような構成の半導体リレーＨを用いるようにしている。

次に、前記制御装置５による作動時間計測制御の処理動作について具体的に説明する。
この作動時間計測制御は、ハイブリッド車両の全体の運転状態を管理する管理手段から処理の開始が指令されると処理を実行することになるが、この制御は、ハイブリッド車両におけるキースイッチが操作されて管理手段を含む制御用のシステム全体が起動する毎に実行する構成となっている。

図１４に示すように、この作動時間計測制御では、先ず、コンデンサ３の端子間電圧Ｖ_C0が０Ｖであるか否かを確認する（ステップ４１）。コンデンサ３の端子間電圧Ｖ_C0が０Ｖでなければ放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えてコンデンサ３の電荷を放電用抵抗４にて放電する（ステップ４２）。そして、前記電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３を検出用設定時間と同じ電圧印加用の設定時間（１０ｍｓｅｃ）が経過する間接続状態にしてコンデンサ３に電圧を印加して充電させたのちに前記電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３を遮断する（ステップ４３）。この処理が電圧印加処理に相当する。次に、放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えて、コンデンサ３の電荷を放電用抵抗４にて放電させるとともにコンデンサ３の端子間電圧（Ｖ_c4）を測定する（ステップ４４）。

そして、図１５に示すように、コンデンサ３に電圧を印加する時間とコンデンサ３の端子間電圧との正確な変化特性が、予め実験データによって求められてマップデータによって記憶されており、このマップデータと、ステップ４４にて測定されたコンデンサ３の端子間電圧（Ｖ_c4）とから、電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３が実際に接続状態になっていた実作動時間ｔ４（例えば、９．６ｍｓｅｃ等）を求める（ステップ４５）。つまり、制御装置５から電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３を接続状態にさせるために指令されるパルス信号のパルス幅が１０ｍｓｅｃであったとしても、電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３の応答遅れ等に起因して実作動時間が、例えば９．６ｍｓｅｃ等、制御装置５からの指令値（１０ｍｓｅｃ）に対する異なる値となるから、そのような応答遅れ等を考慮した状態での電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３の実作動時間を求めるのである。

そして、前記電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３と前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１とは、接続状態と分離状態との間での切り換わりに要する所要時間が同じ又はほぼ同じ特性となるものであるから、上述したようにして求めた電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３の実作動時間は、前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が作動する場合の実作動時間と同じになるので、この計測結果に基づいて、漏電状態判別制御や中間電位漏電判別制御を実行するときにおける漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を作動させるときの作動時間を漏電判別用のマップデータに対応する作動時間になるように補正する作動時間補正処理を実行する（ステップ４６）。このようにして漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１の応答遅れに起因した計測誤差を少なくして漏電状態を判別するときの判別精度を高めることができる。

このように、実作動時間の計測結果に基づいて、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を作動させるときの作動時間を補正する構成に代えて、漏電判別処理における判別条件としてのマップデータを実作動時間に合わせて補正する処理を実行するようにしてもよい。

次に、前記制御装置５による中間電位漏電判別制御の処理動作について具体的に説明する。
すなわち、図１６に示すように、前回の処理において漏電していることが判別されていなければ、コンデンサ３の端子間電圧Ｖ_C0が０Ｖであるか否かを確認する（ステップ５１、５２）。コンデンサ３の端子間電圧Ｖ_C0が０Ｖでなければ放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えてコンデンサ３の電荷を放電用抵抗４にて放電する（ステップ５３）。ステップ１にて、前回の判別動作にて漏電していることが判別されていれば、漏電が発生している状態でコンデンサ３に充電させることは適切でないので、ステップ５２以降の処理は実行しないようにしている。

次に、遮断状態にある電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３を接続状態に切り換えてコンデンサ３を前記電圧印加用の直流電源１４により充電させる（ステップ５４）。コンデンサ３の電圧が飽和するまで充分長い時間充電させてから電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３を遮断する（ステップ５５、５６）。そして、遮断状態にある漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を検出用設定時間（１０ｍｓｅｃ）が経過する間だけ接続状態に切り換えた後に遮断状態に切り換える（ステップ５７）。そして、放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に切り換えて、コンデンサ３の電荷を放電用抵抗４にて放電させ、且つ、コンデンサ３の端子間電圧Ｖ_C3を測定する（ステップ５８）。放電用スイッチ手段ＳＷ２を接続状態に維持したまま端子間電圧がほぼ零になるまでコンデンサ３の電荷を放電させた後に、放電用スイッチ手段ＳＷ２を遮断状態に切り換える（ステップ５９、６０）。

次に、前記端子間電圧Ｖ_C3が予め設定されている判定用基準値Ｖｓ以上であれば、漏電は発生していない正常な状態であると判別し、前記端子間電圧Ｖ_C3が判定用基準値Ｖｓ未満であれば、絶縁抵抗が劣化して、直流電源２と接地電位部との間で漏電が発生していると判別する（ステップ６１、６２、６３）。

従って、この実施形態では、図１０に示すような漏電状態判別制御と、中間電位漏電判別制御とを夫々実行する構成とすることで、直流電源２のどのような中間電位部位で漏電が発生していても確実に漏電が発生しているか否かを判別することが可能となる。

又、この実施形態では、電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３を利用して放電用スイッチ手段ＳＷ２が正常に動作しているか否かを判別する構成となっている。つまり、前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１と遮断している状態で、電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３及び放電用スイッチ手段ＳＷ２を共に接続状態にすると、前記電圧印加用の直流電源から放電用抵抗４に電流が流れて所定の電圧が検出されると、放電用スイッチ手段ＳＷ２が正常に接続されていると判断し、その後、放電用スイッチ手段ＳＷ２を遮断したときに電圧検出値が零になると放電用スイッチ手段ＳＷ２が遮断していると判断することになる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明に係る漏電検出装置の第３実施形態について図面に基づいて説明する。
図１７に第３実施形態に係る漏電検出装置を示している。この実施形態における回路構成は、前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が、前記直流電源２における正極と負極との間の中間電位部と前記コンデンサ３の他端側とを接続する状態で設けられている点が第２実施形態と異なっているが、それ以外の回路構成、並びに、制御装置５による制御処理の内容も第２実施形態のときと同じ構成となっている。
すなわち、この実施形態では、図１７に示す回路構成において、前記制御装置５が、第２実施形態において説明した前記漏電状態判別制御、前記中間電位漏電判別制御及び前記作動時間計測制御と同じ制御を実行する構成となっている。その処理内容は第２実施形態において説明したものと同じであるから、ここでは詳細な説明は省略する。

〔第４実施形態〕
次に、本発明に係る漏電検出装置の第４実施形態について図面に基づいて説明する。
上記参考実施形態における図１に記載したような回路構成において、上記第１実施形態において記載した漏電状態判別制御と同様な制御を実行する構成である。
すなわち、前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１が、前記直流電源２における正極と負極との間の中間電位部と前記コンデンサ３の他端側とを接続する状態で設けられる回路構成において、前記検出用接続処理及び前記電圧検出処理の夫々を、前記検出用設定時間を異ならせて複数回実行し、複数回行われた前記電圧検出処理にて検出された複数の電圧検出値の検出情報に基づいて前記直流電源が漏電しているか否かを判別する構成である。

〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
（１）上記各実施形態では、漏電検出装置を１つだけ備える構成を示したが、１つの直流電源２に対して上記したような漏電検出装置を複数備える構成としてもよい。但し、このように複数の漏電検出装置を備える場合には、いずれか１つの漏電検出装置において前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を接続状態にするときには、他の漏電検出装置では前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１を接続状態にする処理を禁止する構成とする。

（２）上記各実施形態では、漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１及び放電用スイッチ手段ＳＷ２が夫々、半導体リレーＨにて構成されるものを例示したが、半導体リレーＨに限らず、接点切り換え式の電磁リレー等を用いてもよい。

（３）上記第２実施形態では、前記電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３と前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１とは、接続状態と分離状態との間での切り換わりに要する所要時間が同じ又はほぼ同じ特性となるように、１つの素子の内部に２つの入力用の発光ダイオードと２つのフォトＭＯＳＦＥＴが内装される構成の半導体リレーＨで構成したが、このような構成に限らず、前記電圧印加用スイッチ手段ＳＷ３と前記漏電検出用スイッチ手段ＳＷ１とを各別の半導体リレーＨにて構成してもよい。

（４）上記各実施形態では、漏電検出装置をハイブリッド車両に搭載するものを示したが、ハイブリッド車両に限らず、電動モータのみにより走行駆動する電気自動車やそれ以外の電動車両でもよく、又、接地されていない直流電源を備えるものであればよく、このような漏電検出装置が搭載される設備としては電動車両に限定されるものではない。

参考実施形態の漏電検出装置の回路構成図半導体リレーの構成を示す図参考実施形態の制御動作のフローチャート参考実施形態の作用説明図参考実施形態の作用説明図第１実施形態の漏電検出装置の回路構成図等価回路図第１実施形態の作用説明図第１実施形態の作用説明図第１実施形態の制御動作のフローチャート判定用基準値をマップ状態で表した図第２実施形態の漏電検出装置の回路構成図半導体リレーの構成を示す図第２実施形態の制御動作のフローチャート電圧変化を示す図第２実施形態の制御動作のフローチャート第３実施形態の漏電検出装置の回路構成図

符号の説明

１接地電位部
２直流電源
３コンデンサ
４放電用抵抗
５制御手段
１４電圧印加用の直流電源
ＳＷ１漏電検出用スイッチ手段
ＳＷ２放電用スイッチ手段
ＳＷ３電圧印加用スイッチ手段

Claims

接地電位部から絶縁された直流電源と一端側が接地電位部に接続された充電用のコンデンサの他端側とを接続分離自在な漏電検出用スイッチ手段と、
前記コンデンサの他端側と一端側が接地電位部に接続された放電用抵抗の他端側とを接続分離自在な放電用スイッチ手段と、
前記放電用スイッチ手段を分離させて前記漏電検出用スイッチ手段を検出用設定時間が経過する間接続状態にする検出用接続処理、その検出用接続処理の後に前記放電用スイッチ手段を接続状態に切り換えて前記コンデンサの端子間電圧を検出する電圧検出処理、その電圧検出処理の検出結果に基づいて前記直流電源が漏電しているか否かを判別する漏電判別処理夫々を実行する制御手段とを備えた漏電検出装置であって、
前記漏電検出用スイッチ手段が、前記直流電源における正極と負極との間の中間電位部と前記コンデンサの他端側とを接続する状態で設けられ、
前記制御手段が、
前記漏電検出用スイッチ手段を接続状態にしてから前記コンデンサが飽和するまでの間の過渡的な状態における時間であって互いに異なる複数の時間に、前記検出用設定時間を異ならせて、前記検出用接続処理及び前記電圧検出処理の夫々を複数回実行するように構成され、且つ、
前記漏電判別処理として、複数回行われた前記電圧検出処理にて検出された複数の電圧検出値の検出情報に基づいて前記直流電源が漏電しているか否かを判別するように構成されている漏電検出装置。
接地電位部から絶縁された直流電源と一端側が接地電位部に接続された充電用のコンデンサの他端側とを接続分離自在な漏電検出用スイッチ手段と、
前記コンデンサの他端側と一端側が接地電位部に接続された放電用抵抗の他端側とを接続分離自在な放電用スイッチ手段と、
前記放電用スイッチ手段を分離させて前記漏電検出用スイッチ手段を検出用設定時間が経過する間接続状態にする検出用接続処理、その検出用接続処理の後に前記放電用スイッチ手段を接続状態に切り換えて前記コンデンサの端子間電圧を検出する電圧検出処理、その電圧検出処理の検出結果に基づいて前記直流電源が漏電しているか否かを判別する漏電判別処理夫々を実行する制御手段とを備えた漏電検出装置であって、
前記漏電検出用スイッチ手段が、前記直流電源における正極と負極との間を複数の抵抗によって分圧した中間電位部と前記コンデンサの他端側とを接続する状態で設けられ、
前記制御手段が、
前記漏電検出用スイッチ手段を接続状態にしてから前記コンデンサが飽和するまでの間の過渡的な状態における時間であって互いに異なる複数の時間に、前記検出用設定時間を異ならせて、前記検出用接続処理及び前記電圧検出処理の夫々を複数回実行するように構成され、且つ、
前記漏電判別処理として、複数回行われた前記電圧検出処理にて検出された複数の電圧検出値の検出情報に基づいて前記直流電源が漏電しているか否かを判別するように構成されている漏電検出装置。
電圧印加用の直流電源と前記コンデンサの他端側との間を接続分離自在な電圧印加用スイッチ手段が設けられ、
前記制御手段が、
前記電圧印加用スイッチ手段を充電用設定時間が経過する間接続状態にして前記電圧印加用の直流電源にて前記コンデンサを充電させる充電処理を実行し、その充電処理を実行した後に、前記検出用接続処理、前記電圧検出処理、及び、前記漏電判別処理を実行するように構成されている請求項１又は２記載の漏電検出装置。
前記電圧印加用スイッチ手段及び前記漏電検出用スイッチ手段が、接続状態と分離状態との間での切り換わりに要する所要時間が同じ又はほぼ同じに構成され、
前記制御手段が、
前記電圧印加用スイッチ手段を前記検出用設定時間と同じ電圧印加用設定時間が経過する間接続状態にする電圧印加処理、その電圧印加処理を終了したときの前記コンデンサの端子間電圧の検出情報に基づいて前記電圧印加用スイッチ手段が接続状態に切り換わっている実作動時間を求める作動時間測定処理、及び、前記実作動時間に基づいて前記検出用接続処理における前記検出用設定時間又は前記漏電判別処理における判別条件を補正する補正処理を実行するように構成されている請求項３記載の漏電検出装置。