JP5448545B2 - Electric leakage detection device for vehicles - Google Patents

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本発明は、電源回路のシャーシグランドへの漏電を検出する車両用漏電検出装置に関する。   The present invention relates to a vehicle leakage detection device that detects a leakage of a power supply circuit to a chassis ground.

従来、ハイブリッド自動車等の電気車に搭載された駆動用電源と車体との地絡を検出する技術として、特許文献1に記載された技術が知られている。   Conventionally, a technique described in Patent Literature 1 is known as a technique for detecting a ground fault between a driving power source mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle and a vehicle body.

特許文献1に記載された技術では、カップリングコンデンサの一端側に直流電源のプラス端子を接続し、カップリングコンデンサの他端側となる測定点に矩形波パルス信号を印加し、応答波形の振幅に相当する差分電圧を測定し、その差分電圧を閾値と比較することで地絡を検出するようにしている。   In the technique described in Patent Document 1, a positive terminal of a DC power supply is connected to one end of a coupling capacitor, a rectangular wave pulse signal is applied to a measurement point on the other end of the coupling capacitor, and the amplitude of the response waveform A ground fault is detected by measuring a differential voltage corresponding to the above and comparing the differential voltage with a threshold value.

特許3783633号公報Japanese Patent No. 3783633

しかしながら、バッテリの電圧が変動すると応答波形の電位が全体的に変化するため、単純に振幅を見ている従来の方法では、地絡が生じて応答波形の振幅が小さくなっているにもかかわらず閾値を越えてしまう場合がある。その結果、地絡判定の信頼性が低下し誤判定をするおそれがあった。   However, since the potential of the response waveform changes as a whole when the battery voltage fluctuates, the conventional method of simply looking at the amplitude has caused a ground fault and the response waveform has a smaller amplitude. The threshold may be exceeded. As a result, the reliability of the ground fault determination is lowered, and there is a risk of erroneous determination.

請求項1の発明による車両用漏電検出装置は、車両のシャーシグランドと電気的に絶縁されているバッテリの電源回路に、周期波形を有する検査信号をカップリングコンデンサを介して印加する信号印加手段と、検査信号を印加したときの応答波形の電位を測定する測定手段と、測定された応答波形の電位と許容絶縁抵抗値に基づくリーク判定電位閾値とに基づいて、電源回路のシャーシグランドへの漏電を判定する判定手段とを備え、バッテリの電圧の増加変動に起因する応答波形の全体的な増加傾向に応じてリーク判定電位閾値を上昇させ、バッテリの電圧の減少変動に起因する応答波形の全体的な減少傾向に応じてリーク判定電位閾値を低下させることを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載の車両用漏電検出装置において、検査信号はハイ区間およびロー区間から成る矩形波信号であって、応答波形の1サイクル毎に、応答波形のハイ区間およびロー区間に相当する区間における最大測定値および最小測定値間の代表値を算出し、リーク判定電位閾値の上限側閾値および下限側閾値を、代表値を中央値に設定して決定することを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2に記載の車両用漏電検出装置において、判定手段は、応答波形のハイ区間相当区間の最大測定値が上限側閾値を下回り、かつ、応答波形のロー区間相当区間の最小値が下限側閾値を上回った場合にのみ、漏電と判定することを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3に記載の車両用漏電検出装置において、漏電の判定を応答波形の1サイクル毎に行い、漏電と判定されたサイクルが所定回数連続した場合に、最終的に漏電が生じていると決定することを特徴とする。
請求項5の発明による車両用漏電検出装置は、車両のシャーシグランドと電気的に絶縁されているバッテリの電圧を抵抗分圧した電圧を測定し、該測定電圧の変化がリーク判定電圧変化よりも大きい場合に、バッテリの電源回路のシャーシグランドへの漏電と判定するDC方式の車両用漏電検出装置と、請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用漏電検出装置とを備え、DC方式の車両用漏電検出装置および請求項1〜のいずれか一項に記載の車両用漏電検出装置の検出結果に基づいて、最終的な漏電の判定を行うことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a signal leakage detecting device for applying a test signal having a periodic waveform to a battery power supply circuit electrically insulated from a chassis ground of a vehicle via a coupling capacitor. , A measuring means for measuring the potential of the response waveform when the inspection signal is applied, and a leakage judgment potential threshold based on the measured response waveform potential and the allowable insulation resistance value, And a determination means for determining the response waveform, the leak determination potential threshold is increased in accordance with the overall increase tendency of the response waveform due to the battery voltage increase variation, and the entire response waveform due to the battery voltage decrease variation The leak determination potential threshold value is lowered according to a general decreasing tendency .
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle leakage detection device according to the first aspect, the inspection signal is a rectangular wave signal composed of a high section and a low section, and the response waveform high section for each cycle of the response waveform. And calculating a representative value between the maximum measurement value and the minimum measurement value in the interval corresponding to the low interval, and determining the upper limit threshold value and the lower limit threshold value of the leak determination potential threshold value by setting the representative value to the median value. Features.
According to a third aspect of the present invention, in the vehicle leakage detection device according to the second aspect, the determining means is configured such that the maximum measured value in the section corresponding to the high section of the response waveform is less than the upper threshold and the section corresponding to the low section of the response waveform. Only when the minimum value of the section exceeds the lower limit side threshold value, it is determined that there is a leakage.
According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle leakage detection device according to the third aspect, the determination of leakage is performed for each cycle of the response waveform, and when the cycle determined to be leakage continues for a predetermined number of times, finally, It is characterized by determining that an electric leakage has occurred.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vehicle leakage detecting apparatus that measures a voltage obtained by resistively dividing a voltage of a battery that is electrically insulated from a chassis ground of the vehicle, and the change in the measured voltage is greater than the change in the leak determination voltage. A DC type electric leakage detection device for a vehicle that determines that electric leakage to the chassis ground of a battery power supply circuit when large is included, and the electric leakage detection device for a vehicle according to any one of claims 1 to 4, comprising: A final leakage determination is performed based on the detection result of the vehicle leakage detection device of the type and the vehicle leakage detection device according to any one of claims 1 to 4 .

本発明によれば、より信頼性の高い漏電検出を行うことができる。   According to the present invention, leakage detection with higher reliability can be performed.

車両用漏電検出装置の第1の実施の形態を示す図である。1 is a diagram illustrating a first embodiment of a vehicle leakage detection apparatus. 出力波形および応答波形を説明する図である。It is a figure explaining an output waveform and a response waveform. リーク判定手順を示すフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart which shows a leak determination procedure. 判定テーブルを示す図であり、(a)はAC方式の場合、(b)はAC方式とDC方式の両方を用いる場合を示す。It is a figure which shows a determination table, (a) shows the case where an AC system is used, (b) shows the case where both an AC system and a DC system are used. 車両用漏電検出装置の第2の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment of the leak detection apparatus for vehicles. リーク発生による電位Vo1,Vo2の変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of electric potential Vo1 and Vo2 by leak generation.

―第1の実施の形態―
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、第1の実施の形態による車両用漏電検出装置を示す図であり、車両用回転電機の駆動システムに適用した場合を示す。図1に示す駆動システムは、バッテリ1、インバータ装置2、車両駆動用のモータ3、リレー回路、バッテリーコントロールユニット(以下では、BCUと称する)4を備えている。バッテリ1からの直流電力はインバータ装置2により3相交流電力に変換され、その3相交流電力によりモータ3が駆動される。
-First embodiment-
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a vehicle electric leakage detection device according to a first embodiment, and shows a case where it is applied to a drive system for a vehicular rotating electrical machine. The drive system shown in FIG. 1 includes a battery 1, an inverter device 2, a motor 3 for driving a vehicle, a relay circuit, and a battery control unit (hereinafter referred to as BCU) 4. The DC power from the battery 1 is converted into three-phase AC power by the inverter device 2, and the motor 3 is driven by the three-phase AC power.

バッテリ1は複数の単電池BCを直列接続した組み電池であり、高電圧ラインHV+,HV−によりインバータ装置2に接続される。高電圧ラインHV+,HV−には、バッテリ1とインバータ装置2との接続および遮断を行うリレー回路が設けられている。リレー回路は、メインリレー10,11、サブリレー12および抵抗13を備えている。高電圧ラインHV+,HV−間には、インバータ装置2と並列に平滑コンデンサ14が設けられている。高電圧ラインHV+,HV−は、通常、車両のシャーシグランドに対して絶縁されている。   The battery 1 is an assembled battery in which a plurality of unit cells BC are connected in series, and is connected to the inverter device 2 through high voltage lines HV + and HV−. The high voltage lines HV + and HV− are provided with relay circuits for connecting and disconnecting the battery 1 and the inverter device 2. The relay circuit includes main relays 10 and 11, a sub relay 12 and a resistor 13. A smoothing capacitor 14 is provided in parallel with the inverter device 2 between the high voltage lines HV + and HV−. The high voltage lines HV + and HV− are normally insulated from the chassis ground of the vehicle.

インバータ装置2の動作開始時には平滑コンデンサ14の電荷は略ゼロなので、リレー回路をオンした際の突入電流を防止するために、まず、メインリレー11とサブリレー12とをオンして平滑コンデンサ14をプリチャージする。そして、プリチャージが終了したら、メインリレー10をオンするとともにサブリレー12をオフする。プリチャージの電流は抵抗13を通って平滑コンデンサ14へ流れ込むので、これによりリレーの溶着が防止できると共に、過大な電流が単電池BCに流れるのを防止することができる。   Since the charge of the smoothing capacitor 14 is substantially zero at the start of the operation of the inverter device 2, in order to prevent an inrush current when the relay circuit is turned on, first, the main relay 11 and the sub-relay 12 are turned on to pre-set the smoothing capacitor 14. Charge. When the precharge is completed, the main relay 10 is turned on and the sub relay 12 is turned off. Since the precharge current flows into the smoothing capacitor 14 through the resistor 13, it is possible to prevent welding of the relay and to prevent an excessive current from flowing to the single cell BC.

BCU4には、マイコン16およびリーク検出回路17が設けられている。BCU4のグランドはシャーシグランドに接続されている。リーク検出回路17は、カップリングコンデンサ20を介してプラス側の高電圧ラインHV+に接続されている。マイコン16はリーク検出パルスとして0−5Vの矩形波信号を出力し、カップリングコンデンサ20の一端(測定点A)に発生する電圧をリーク検出応答として検出することにより、バッテリ1および高電圧ラインHV+,HV−の車両側シャーシグランドにリーク(地絡)が発生しているか否かを診断する。   The BCU 4 is provided with a microcomputer 16 and a leak detection circuit 17. The ground of the BCU 4 is connected to the chassis ground. The leak detection circuit 17 is connected to the positive high voltage line HV + via the coupling capacitor 20. The microcomputer 16 outputs a rectangular wave signal of 0-5V as a leak detection pulse, and detects the voltage generated at one end (measurement point A) of the coupling capacitor 20 as a leak detection response, whereby the battery 1 and the high voltage line HV + are detected. , HV- is diagnosed whether a leak (ground fault) has occurred in the vehicle-side chassis ground.

マイコン16から出力された矩形波信号は、増幅回路21および抵抗22を介して測定点Aに出力される。一方、測定点Aからのリーク検出応答はオペアンプ23を介してマイコン16に入力され、マイコン16のA/D変換部によりデジタル信号に変換されて検出される。マイコン16は、リーク検出結果をCAN通信により車両側の上位コントローラ30へ送信する。   The rectangular wave signal output from the microcomputer 16 is output to the measurement point A via the amplifier circuit 21 and the resistor 22. On the other hand, the leak detection response from the measurement point A is input to the microcomputer 16 via the operational amplifier 23 and converted into a digital signal by the A / D converter of the microcomputer 16 and detected. The microcomputer 16 transmits the leak detection result to the host controller 30 on the vehicle side by CAN communication.

(リーク検出動作の説明)
図2は矩形波信号の出力波形と応答波形とを示す図である。図2(a)に示す矩形波信号は、0−5Vの振幅を有するデューティ50%の信号であって、周波数は10Hzである。なお、これは一例を示したものであり、矩形波信号の振幅,デューティおよび周波数はこれに限るものではない。また、本実施の形態では、カップリングコンデンサ20をバッテリ1のプラス側の高電圧ラインHV+に接続しているが、マイナス側の高電圧ラインHV−に接続しても良い。なお、バッテリ1は内部インピーダンスが小さいため、プラス側に接続した場合であってもマイナス側のリークを検出することができる。
(Explanation of leak detection operation)
FIG. 2 is a diagram illustrating an output waveform and a response waveform of a rectangular wave signal. The rectangular wave signal shown in FIG. 2A is a 50% duty signal having an amplitude of 0-5V and a frequency of 10 Hz. This is only an example, and the amplitude, duty, and frequency of the rectangular wave signal are not limited thereto. In the present embodiment, the coupling capacitor 20 is connected to the positive high voltage line HV + of the battery 1, but may be connected to the negative high voltage line HV−. Since the battery 1 has a small internal impedance, a negative leak can be detected even when connected to the positive side.

図2(a)に示すような矩形波信号を、カップリングコンデンサ20を介して高電圧ラインHV+に印加すると、マイコン16のA/D変換部では、図2(b)に示すような波形の信号(応答波形)が検出される。図2(b)の応答波形の下側に示した矢印はADサンプリングのタイミングを示したものであり、例として、サンプリング周期を10msとしたときのサンプリングタイミングを示した。サンプリングのタイミングは、少なくとも矩形波出力の立ち上げ/立ち下げの直後のタイミングを含み、応答波形の最大値/最小値を取り込めるように設定される。   When a rectangular wave signal as shown in FIG. 2A is applied to the high voltage line HV + via the coupling capacitor 20, the A / D converter of the microcomputer 16 has a waveform as shown in FIG. A signal (response waveform) is detected. The arrow shown at the lower side of the response waveform in FIG. 2B indicates the AD sampling timing. As an example, the sampling timing when the sampling period is 10 ms is shown. The sampling timing includes at least the timing immediately after the rising / falling of the rectangular wave output, and is set so as to capture the maximum value / minimum value of the response waveform.

図2(b)において、符号H1〜H5およびL0〜L5はAD読み取り値を表しており、AD読み取り値H1〜H5は矩形波信号が「H(5V)」レベルのときにサンプリングされたものであり、AD読み取り値L0〜L5は矩形波信号が「L(0V)」レベルのときにサンプリングされたものである。なお、AD読み取り値L0は一つ前のサイクルにおけるAD読み取り値L5と同一のものである。   In FIG. 2B, symbols H1 to H5 and L0 to L5 represent AD read values, and the AD read values H1 to H5 are sampled when the rectangular wave signal is at the “H (5V)” level. The AD read values L0 to L5 are sampled when the rectangular wave signal is at the “L (0 V)” level. The AD read value L0 is the same as the AD read value L5 in the previous cycle.

一般的に、応答波形はバッテリ1の総電圧(例えば、300V程度)に重畳しており、総電圧は、バッテリ1を充放電したりインバータ装置2を駆動したりすると、電圧が上がったり下がったりする。また、上述したようにBCU4のグランドは車両のシャーシグランドと同電位となっているが、バッテリ1はそれに対して浮いているため、バッテリ1の電位はシャーシグランドに対しては相対的に上がったり下がったりし、そのことも応答波形に影響する。   In general, the response waveform is superimposed on the total voltage (for example, about 300 V) of the battery 1, and the voltage increases or decreases when the battery 1 is charged / discharged or the inverter device 2 is driven. . As described above, the ground of the BCU 4 has the same potential as the chassis ground of the vehicle. However, since the battery 1 is floating with respect to the ground, the potential of the battery 1 is relatively increased or decreased with respect to the chassis ground. That also affects the response waveform.

図2(b)に示す応答波形は、総電圧に変動が無い場合を示したものであり、従来のリーク検出では、リーク発生時に応答波形のリーク発生による振幅の大小を検出してリークの判定をしている。リークが発生すると応答波形の振幅が減少するので、従来は、振幅が閾値の範囲内に入っているか否かによってリークか否かを判定している。   The response waveform shown in FIG. 2B shows a case where there is no fluctuation in the total voltage. In the conventional leak detection, when the leak occurs, the magnitude of the amplitude due to the occurrence of the response waveform is detected to determine the leak. I am doing. Since the amplitude of the response waveform decreases when a leak occurs, conventionally, it is determined whether or not the leak is based on whether or not the amplitude is within a threshold range.

しかし、実際の応答波形は、総電圧の上下の影響を受けて、図2(b)に示す応答波形は図2(c)に示すような波形となる。図2(c)は総電圧が徐々に下がっている場合を示したものであり、応答波形は全体的に下がり気味の傾向にある。その結果、図2(b)では応答波形が閾値範囲内に入っていたが、図2(c)のような波形では、応答波形の振幅が矩形波出力のH(ハイレベル)区間の場合とL(ローレベル)区間の場合とで異なるため、H区間かL区間の振幅のどちらに着目するかで、リーク発生の判定に違いが出てくる場合があった。そのため、応答波形の振幅が固定された範囲内に入っているか否かでリーク発生を判定する従来の方法では、誤判定のおそれがあった。   However, the actual response waveform is affected by up and down of the total voltage, and the response waveform shown in FIG. 2B becomes a waveform as shown in FIG. FIG. 2 (c) shows a case where the total voltage is gradually lowered, and the response waveform tends to be generally lowered. As a result, in FIG. 2B, the response waveform is within the threshold range, but in the waveform as in FIG. 2C, the response waveform amplitude is in the H (high level) section of the rectangular wave output. Since it differs depending on the case of the L (low level) section, there is a case where there is a difference in the determination of leak occurrence depending on which of the amplitudes in the H section or the L section. For this reason, the conventional method for determining the occurrence of leakage based on whether the amplitude of the response waveform is within a fixed range has a risk of erroneous determination.

そこで、本実施の形態では、図2(c)に示すような応答波形に対して、以下に説明するような判定処理を行うことにより、誤判定が防止できる信頼性の高いリーク検出を行うことができる。   Therefore, in the present embodiment, highly reliable leak detection that can prevent erroneous determination is performed by performing determination processing as described below on the response waveform as illustrated in FIG. Can do.

次に、本実施の形態におけるリーク判定処理の手順を、図3のフローチャートおよび図2(c)を用いて説明する。車両が起動されてBCU4が起動すると、図3のリーク判定処理がスタートする。   Next, the procedure of the leak determination process in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 and FIG. When the vehicle is activated and the BCU 4 is activated, the leak determination process of FIG. 3 starts.

ステップS100では、リーク連続発生回数のカウント数nを0にリセットする。ステップS110では、取得されたAD読み取り値L0,H1〜H5に基づいて、H(ハイレベル)区間における応答波形の中間値Hmidを算出する。まず、AD読み取り値L0,H1〜H5の内から最も値の大きなデータ最大値Hmaxとし、最も値の小さなデータを最小値Hminとする。そして、最大値Hmaxと最小値Hminとの中間値、すなわち、H区間における応答波形の中間値Hmid=(Hmax+Hmin)/2を算出する。   In step S100, the count number n of the number of consecutive leak occurrences is reset to zero. In step S110, an intermediate value Hmid of the response waveform in the H (high level) section is calculated based on the acquired AD read values L0, H1 to H5. First, among the AD read values L0, H1 to H5, the data maximum value Hmax having the largest value is set, and the data having the smallest value is set to the minimum value Hmin. Then, an intermediate value between the maximum value Hmax and the minimum value Hmin, that is, an intermediate value Hmid = (Hmax + Hmin) / 2 of the response waveform in the H section is calculated.

ステップS120では、取得されたAD読み取り値H5,L1〜L5に基づいて、L(ローレベル)区間における応答波形の中間値Lmidを算出する。まず、AD読み取り値H5,L1〜L5の内から最も値の大きなデータ最大値Lmaxとし、最も値の小さなデータを最小値Lminとする。そして、H区間の場合と同様に、最大値Lmaxと最小値Lminとの中間値(Lmax+Lmin)/2を算出し、それをL区間における応答波形の中間値Lmidとする。   In step S120, an intermediate value Lmid of the response waveform in the L (low level) section is calculated based on the acquired AD read values H5, L1 to L5. First, the largest data value Lmax having the largest value among the AD read values H5, L1 to L5 is set, and the smallest value is set to the minimum value Lmin. As in the case of the H section, an intermediate value (Lmax + Lmin) / 2 between the maximum value Lmax and the minimum value Lmin is calculated, and this is set as the intermediate value Lmid of the response waveform in the L section.

なお、H区間の最大値Hmaxおよび最小値Hminを求める際に、そのH区間の直前に検出されたAD読み取り値L0もデータとして使用し、L区間の最大値Lmaxおよび最小値Lminを求める際に、そのL区間の直前に検出されたAD読み取り値H5もデータとして使用するのは、上述したように応答波形の最大値/最小値を取り込めるようにするためである。   When the maximum value Hmax and minimum value Hmin of the H section are obtained, the AD read value L0 detected immediately before the H section is also used as data, and the maximum value Lmax and minimum value Lmin of the L section are obtained. The reason why the AD read value H5 detected immediately before the L section is also used as data is that the maximum / minimum value of the response waveform can be taken in as described above.

ステップS130では、ステップS110およびS120で算出したH区間およびL区間の中間値Hmid,Lmidの中間値(Hmid+Lmid)/2を算出し、それを1サイクル期間における応答波形の中間値Mid(代表値)とする。すなわち、中間値Midは、H区間における最大値Hmaxおよび最小値Hminと、L区間における最大値Lmaxおよび最小値Lminとの中間値(Hmax+Hmin+Lmax+Lmin)/4に等しい。   In step S130, an intermediate value (Hmid + Lmid) / 2 of the intermediate values Hmid and Lmid of the H section and L section calculated in steps S110 and S120 is calculated, and the intermediate value Mid (representative value) of the response waveform in one cycle period is calculated. And That is, the intermediate value Mid is equal to an intermediate value (Hmax + Hmin + Lmax + Lmin) / 4 between the maximum value Hmax and minimum value Hmin in the H section and the maximum value Lmax and minimum value Lmin in the L section.

ステップS140では、この1サイクル期間におけるリーク判定に用いる閾値HvthおよびLvthを算出する。図2(c)に示すように、閾値Hvthは応答波形に対する上側の閾値であって、中間値MidよりもADthだけ大きな値(Hvth=Mid+ADth)に設定する。一方、閾値Lvthは応答波形に対する下側の閾値であって、中間値MidよりもADthだけ小さな値(Hvth=Mid−ADth)に設定する。ここで、ADthは絶縁抵抗値(リーク抵抗値)の許容値から決まる値であって、その許容絶縁抵抗値のときの応答波形の振幅をAD変換した値が2・ADthに相当する。   In step S140, threshold values Hvth and Lvth used for leak determination in this one cycle period are calculated. As shown in FIG. 2C, the threshold value Hvth is an upper threshold value with respect to the response waveform, and is set to a value (Hvth = Mid + ADth) larger than the intermediate value Mid by ADth. On the other hand, the threshold value Lvth is a lower threshold value with respect to the response waveform, and is set to a value (Hvth = Mid−ADth) smaller than the intermediate value Mid by ADth. Here, ADth is a value determined from the allowable value of the insulation resistance value (leakage resistance value), and the value obtained by AD converting the amplitude of the response waveform at the allowable insulation resistance value corresponds to 2 · ADth.

ステップS150では、ステップS110,S120で求めたH区間の最大値HmaxおよびL区間の最小値Lminと、ステップS140で設定した閾値Hvth,Lvthに基づいて、H区間およびL区間のフラグをそれぞれ設定する。H区間のフラグHflagは、「Hmax≧Hvth」の条件が満足されるとHflag=1に設定される。一方、L区間のフラグLflagは、「Lmin≦Lvth」の条件が満足されるとLflag=1に設定される。   In step S150, flags for the H and L sections are set based on the maximum value Hmax and the minimum value Lmin for the H section obtained in steps S110 and S120, and the threshold values Hvth and Lvth set in step S140, respectively. . The flag Hflag of the H section is set to Hflag = 1 when the condition “Hmax ≧ Hvth” is satisfied. On the other hand, the flag Lflag of the L section is set to Lflag = 1 when the condition “Lmin ≦ Lvth” is satisfied.

ステップS160では、図4(a)に示す判定テーブルを用いて、1サイクルの期間においてリークが発生しているか否かを判定する。判定テーブルの1行目はフラグHflagおよびLflagの両方が0の場合である。この場合には、応答波形は図2(c)に示す閾値Hvth,Lvthで示すラインの内側に入っており、リークが発生していると判定する。これは、例えば、応答波形が図2(b)に示すような状況、すなわち応答波形の中間値が一定で変化しない場合には、振幅が閾値Hvth,Lvthで示すライン間の幅よりも小さい場合に相当する。   In step S160, it is determined using the determination table shown in FIG. 4A whether or not a leak has occurred in a cycle. The first line of the determination table is when both flags Hflag and Lflag are 0. In this case, the response waveform is inside the lines indicated by the threshold values Hvth and Lvth shown in FIG. 2C, and it is determined that a leak has occurred. This is because, for example, when the response waveform is as shown in FIG. 2B, that is, when the intermediate value of the response waveform is constant and does not change, the amplitude is smaller than the width between lines indicated by the threshold values Hvth and Lvth. It corresponds to.

まず、判定テーブルの2行目および3行目について説明する。これは、応答波形が全体的に減少傾向または増加傾向にある場合を考慮して設けられた判定条件である。図2(c)に示すように減少傾向がある場合、H区間からL区間に変化する直前のデータ(AD読み取り値H5)は、全体的な減少傾向が無い場合に比べてAD読み取り値の大きさが小さくなる。すなわち、AD読み取り値L0からAD読み取り値H5までの変化が圧縮されたようになる。逆に、L区間においては、AD読み取り値H5からAD読み取り値L5までの変化が拡大する。   First, the second and third lines of the determination table will be described. This is a determination condition provided in consideration of the case where the response waveform has a tendency to decrease or increase overall. When there is a decreasing tendency as shown in FIG. 2C, the data immediately before the change from the H section to the L section (AD reading value H5) is larger in the AD reading value than when there is no overall decreasing tendency. Becomes smaller. That is, the change from the AD read value L0 to the AD read value H5 is compressed. On the contrary, in the L section, the change from the AD read value H5 to the AD read value L5 increases.

上述したように中間値Midは、H区間の中間値HmidとL区間の中間値Lmidとの中間値であるため、応答波形の減少傾向に応じて下側に移動させるようにしているが、それでも、応答波形の減少傾向が大きい場合には、図2(c)に示すように、リークが発生していなくても、リークが発生しているかのようにH区間の最大値Hmaxが閾値Hvthを下回る場合がある。なお、図2(c)の応答波形は、リークが発生していない場合の応答波形を示したものである。   As described above, since the intermediate value Mid is an intermediate value between the intermediate value Hmid of the H section and the intermediate value Lmid of the L section, the intermediate value Mid is moved downward according to the decreasing tendency of the response waveform. When the response waveform tends to decrease, as shown in FIG. 2C, even if no leak has occurred, the maximum value Hmax of the H section has the threshold value Hvth as if a leak has occurred. May fall below. In addition, the response waveform of FIG.2 (c) shows the response waveform when the leak has not generate | occur | produced.

一方、L区間においては、最小値Lminは閾値Lvthを下回っており、応答波形の減少傾向が大きいほど下回る量も大きくなる。そこで、本実施の形態では、判定テーブルの2行目に示すように、一方のフラグHflagが0であっても、他方のフラグLflagが1の場合には、リークが発生していないと判定するようにした。   On the other hand, in the L section, the minimum value Lmin is lower than the threshold value Lvth, and the amount of decrease becomes larger as the response waveform decreases more. Therefore, in the present embodiment, as shown in the second row of the determination table, even if one flag Hflag is 0, it is determined that no leak has occurred when the other flag Lflag is 1. I did it.

一方、応答波形全体が増加傾向にある場合には、図2(c)に示す場合とは逆に、リークが発生していない場合であっても最小値Lminが閾値Lvthを上回る傾向となる。本実施形態ではそのよう場合を考慮し、判定テーブルの3行目に示すように、一方のフラグLflagが0であっても他方のフラグHflagが1の場合には、リークが発生していないと判定する。   On the other hand, when the entire response waveform tends to increase, contrary to the case shown in FIG. 2C, the minimum value Lmin tends to exceed the threshold value Lvth even if no leak occurs. In the present embodiment, in consideration of such a case, as shown in the third row of the determination table, if one flag Lflag is 0 but the other flag Hflag is 1, no leak has occurred. judge.

また、応答波形が閾値Hvth,Lvthで示すラインの上下方向にはみ出している場合には、すなわち、フラグHflagおよびLflagの両方が1の場合には、判定テーブルの4行目に示すようにリークが発生していないと判定する。   In addition, when the response waveform protrudes in the vertical direction of the lines indicated by the threshold values Hvth and Lvth, that is, when both the flags Hflag and Lflag are 1, a leak occurs as shown in the fourth row of the determination table. It is determined that it has not occurred.

ステップS160において、リークが発生していないと判定された場合にはステップS100へ戻りカウント数nをゼロにリセットし、次の1サイクルに関して、ステップS110からステップS160までの処理を行う。一方、ステップS160でリークが発生していると判定された場合には、ステップS170へ進みリーク連続発生回数nを1だけ増加させてn=1とする。   If it is determined in step S160 that no leak has occurred, the process returns to step S100, the count number n is reset to zero, and the processing from step S110 to step S160 is performed for the next one cycle. On the other hand, if it is determined in step S160 that a leak has occurred, the process proceeds to step S170, where the number of consecutive leak occurrences n is increased by 1, and n = 1.

ステップS180では、リーク連続発生のカウント数nが規定回数以上となったか否かを判定し、yesと判定された場合にはステップS190へ進み、リーク異常の信号をBCU4から上位コントローラ30へ報告する。一方、noと判定された場合にはステップS110へ進んで、次の1サイクルに関して、ステップS110からステップS160までの処理を行う。ステップS190の処理が終了したら、リーク判定の処理プログラムを終了する。なお、ステップS190でリーク異常と判定されない場合には、ステップS180までの処理が繰り返し実行され、装置停止とともにリーク判定の処理プログラムを終了する。   In step S180, it is determined whether or not the count number n of continuous leak occurrences is equal to or greater than the prescribed number. If it is determined yes, the process proceeds to step S190, and a leak abnormality signal is reported from the BCU 4 to the host controller 30. . On the other hand, if it is determined to be no, the process proceeds to step S110, and the processes from step S110 to step S160 are performed for the next one cycle. When the processing in step S190 is completed, the leak determination processing program is terminated. If it is not determined in step S190 that the leak is abnormal, the processing up to step S180 is repeatedly executed, and the leakage determination processing program is terminated when the apparatus is stopped.

ステップS180における、リーク異常を判定するために規定回数は装置に応じて適宜設定されるが、一例として以下のように設定する。装置起動後、平滑コンデンサ14のプリチャージが終了してメインリレー10が投入(オン)されるまでの間は、判定に要する規定回数を20回、すなわち判定時間を2秒とする。そして、メインリレーが投入された後は、判定時間を5秒(規定回数50)に変更する。   In step S180, the specified number of times is determined as appropriate according to the apparatus in order to determine the leakage abnormality, but is set as follows as an example. After the apparatus is started, the prescribed number of times required for determination is set to 20 times, that is, the determination time is 2 seconds until the precharge of the smoothing capacitor 14 is finished and the main relay 10 is turned on. Then, after the main relay is turned on, the determination time is changed to 5 seconds (specified number 50).

ここでメインリレー10が投入されるまでの判定時間をより短くした理由は、リーク異常があった場合にはメインリレー10をオンしないのが好ましいので、メインリレー10を投入する前に少なくとも1回はリーク異常判定を行えるようにするために上記のように設定する。よって、装置起動からメインリレー投入までの間の規定回数は、装置起動からメインリレー投入までに要する時間に応じて設定される。   Here, the reason why the determination time until the main relay 10 is turned on is shorter is that it is preferable not to turn on the main relay 10 when there is a leak abnormality, so at least once before turning on the main relay 10. Is set as described above so that the leak abnormality can be determined. Therefore, the specified number of times from the start of the device to the turning on of the main relay is set according to the time required from the start of the device to turning on of the main relay.

上述したように、BCU4のグランドはシャーシグランドになっているが、バッテリ1のグランドは浮いた状態になっているので、起動時とかメインリレーが入ったときに急に電位が変わることで、相対的な電位が極端にずれるときがある。その場合、通常は0−5Vの幅に入っている応答波形が上側に張り付いたり下側に張り付いたりすることがある。そのような場合にはリーク判定ができないので、そのため、ステップS110およびS120においては、読み取り値が0.01V以下または4.9V以上のデータは無視することにする。また、0.01V以下または4.9V以上のデータが連続して所定時間(例えば、2分)以上継続した場合には、装置に異常があると上位コントローラ30に報告する。   As described above, the ground of the BCU 4 is the chassis ground, but the ground of the battery 1 is in a floating state, so that the potential changes suddenly when starting or when the main relay is turned on. There are times when the potential is extremely different. In that case, the response waveform normally in the range of 0-5V may stick to the upper side or the lower side. In such a case, the leak determination cannot be made. Therefore, in steps S110 and S120, data having a reading value of 0.01 V or less or 4.9 V or more is ignored. Further, when data of 0.01 V or less or 4.9 V or more continues continuously for a predetermined time (for example, 2 minutes) or more, it reports to the host controller 30 that there is an abnormality in the apparatus.

また、シャーシグランドと電池の電圧が、リレーが繋がった瞬間に過渡的に変化するので、その過渡現象が収まるのに数秒かかるので、その間はリーク診断が行えないので、その間を除外して診断を行う。   In addition, since the chassis ground and the battery voltage change transiently at the moment when the relay is connected, it takes several seconds for the transient to settle, so leak diagnosis cannot be performed during that time. Do.

上述したリーク抵抗の許容値に対応して設定されるADth値は、あらかじめBCU4のメモリ内に記憶されている。ところで、このADth値を、異なる複数の許容抵抗値に対応付けてメモリ内に複数記憶させるようにしても良い。電池システムの仕様の違いに応じて選択するようにしても良い。ADth値の切り換えは、上位コントローラ30からのCANを介して指令を送信して行うようにする。また、メモリ内に複数のADth値を記憶しておく代わりに、上位コントローラ30からADth値を送信して、メモリ内のADth値を書き換えるようにしても良い。   The ADth value set corresponding to the above-described allowable value of the leak resistance is stored in advance in the memory of the BCU 4. By the way, a plurality of ADth values may be stored in the memory in association with a plurality of different allowable resistance values. You may make it select according to the difference in the specification of a battery system. Switching of the ADth value is performed by sending a command from the host controller 30 via CAN. Further, instead of storing a plurality of ADth values in the memory, the ADth value may be transmitted from the host controller 30 to rewrite the ADth value in the memory.

以上説明したように、本実施の形態では、1サイクル毎に中間値Midを求め、その中間値Midに対して「Mid+ADth」を上側の閾値Hvthとし、「Mid−ADth」を下側の閾値Lvthとしている。そのため、総電圧の変動等に起因して応答波形全体が増加傾向または減少傾向となっている場合には、中間値Midおよび閾値Hvth,Lvthも応答波形全体の変化に追従して変化する。その結果、応答波形全体の変化に影響されることなく、より正確にリーク判定を行える。また、応答波形の上下の一方が閾値Hvth,Lvthの範囲外に出ている場合は、リークが発生していないと判断するので、誤判断を防止することができる。このように、本実施の形態によれば、応答波形全体の変化に影響されることなく、信頼性の高いリーク判定を行うことができる。   As described above, in the present embodiment, the intermediate value Mid is obtained for each cycle, “Mid + ADth” is set as the upper threshold value Hvth for the intermediate value Mid, and “Mid−ADth” is set as the lower threshold value Lvth. It is said. Therefore, when the entire response waveform tends to increase or decrease due to fluctuations in the total voltage or the like, the intermediate value Mid and the threshold values Hvth and Lvth also change following the change in the entire response waveform. As a result, leak determination can be performed more accurately without being affected by changes in the entire response waveform. Further, when one of the upper and lower sides of the response waveform is out of the range of the thresholds Hvth and Lvth, it is determined that no leak has occurred, so that erroneous determination can be prevented. As described above, according to the present embodiment, it is possible to perform a leak determination with high reliability without being affected by a change in the entire response waveform.

図には示していないが、ステップS110〜S130の計算で、単発ノイズ等による応答波形の異常変動を除外するため、L0,H1〜H5およびH5,L1〜L5のAD値から、あらかじめそれぞれのMax値,Min値を除外した値を用いて一連の計算を行い、中間値Midを求める方法もある。   Although not shown in the figure, in order to exclude abnormal fluctuations in the response waveform due to single noise or the like in the calculations in steps S110 to S130, each Max in advance is determined from the AD values of L0, H1 to H5 and H5, L1 to L5. There is also a method of obtaining an intermediate value Mid by performing a series of calculations using values excluding values and Min values.

なお、本実施の形態ではカップリングコンデンサ20をメインリレー10に関してインバータ装置側に接続しているが、メインリレー10に対してバッテリ側に接続しても構わない。この場合、バッテリ側のリークはメインリレー10のオンオフに関係なく検出することができるが、インバータ側のリークはメインリレー10をオンしないと検出することができない。   In this embodiment, the coupling capacitor 20 is connected to the inverter device side with respect to the main relay 10, but may be connected to the battery side with respect to the main relay 10. In this case, the battery-side leak can be detected regardless of whether the main relay 10 is on or off, but the inverter-side leak cannot be detected unless the main relay 10 is turned on.

―第2の実施の形態―
図5、6は第2の実施の形態の構成を示す図である。第2の実施の形態における車両用漏電検出装置では、矩形波を印加してリークを検出する第1の実施の形態のリーク検出回路17に加えて、周知のDC方式のリーク検出回路40を設け、2つのリーク検出回路17,40の検出結果に基づいて、リークが発生しているか否かを総合的に判定するようにした。
-Second embodiment-
5 and 6 are diagrams showing the configuration of the second embodiment. The vehicle leakage detection device according to the second embodiment includes a well-known DC leak detection circuit 40 in addition to the leak detection circuit 17 according to the first embodiment that detects a leak by applying a rectangular wave. Based on the detection results of the two leak detection circuits 17 and 40, it is determined comprehensively whether or not a leak has occurred.

DC方式のリーク検出回路40は、バッテリ総電圧検出の抵抗分圧回路を兼用し、リークによる総電圧変動を検出することで、高電圧ラインHV+,HV−のリーク発生を検出するものである。リーク検出回路17の詳細については、第1の実施の形態で説明したのでここでは説明を省略し、以下ではリーク検出回路40について説明する。   The DC-type leak detection circuit 40 also serves as a resistance voltage dividing circuit for battery total voltage detection, and detects the occurrence of leaks in the high voltage lines HV + and HV− by detecting the total voltage fluctuation due to the leak. Since the details of the leak detection circuit 17 have been described in the first embodiment, the description thereof will be omitted here, and the leak detection circuit 40 will be described below.

図5はDC方式のリーク検出回路40の一例を示したものであり、バッテリ1の正負両電極間に4つの抵抗Rp1,Rp2,Rn1,Rn2が直列接続されている。抵抗Rp1,Rp2,Rn1,Rn2は、抵抗値がRp1=Rn1、Rp2=Rn2のように設定され、抵抗Rp1+Rp2の分圧と抵抗Rn1+Rn2の分圧とが等しくなるように設定されている。この場合、バッテリ1の高電圧ラインHV+,HV−はいずれも抵抗Rp1,Rp2またはRn1,Rn2でBCU4のGNDへ接続される。ただし、抵抗値は第1の実施の形態のリーク検出回路に影響を与えない様に設定されている。抵抗Rp1,Rp2の間の電位はアンプ42に入力され、アンプ42の出力Vo1はマイコン16に入力される。また、抵抗Rn1,Rn2の間の電位はアンプ43に入力され、アンプ43の出力Vo1はマイコン16に入力される。   FIG. 5 shows an example of a DC type leak detection circuit 40, and four resistors Rp 1, Rp 2, Rn 1, Rn 2 are connected in series between the positive and negative electrodes of the battery 1. The resistors Rp1, Rp2, Rn1, and Rn2 are set such that the resistance values are Rp1 = Rn1 and Rp2 = Rn2, and the divided voltages of the resistors Rp1 + Rp2 and Rn1 + Rn2 are set equal. In this case, the high voltage lines HV + and HV− of the battery 1 are both connected to the GND of the BCU 4 by resistors Rp1 and Rp2 or Rn1 and Rn2. However, the resistance value is set so as not to affect the leak detection circuit of the first embodiment. The potential between the resistors Rp1 and Rp2 is input to the amplifier 42, and the output Vo1 of the amplifier 42 is input to the microcomputer 16. The potential between the resistors Rn1 and Rn2 is input to the amplifier 43, and the output Vo1 of the amplifier 43 is input to the microcomputer 16.

抵抗Rp2と抵抗Rn2との間のB点は、基準電源41によりシャーシグランドに対して基準電位(ここでは、2.5V)に維持される。なお、ここでは、BCU4のVCCは5Vとして考えている。そのため、図6に示すように、アンプ42,43の電位Vo1,Vo2は電位2.5Vを挟んで上下に現れる。   A point B between the resistor Rp2 and the resistor Rn2 is maintained at a reference potential (2.5V here) with respect to the chassis ground by the reference power supply 41. Here, it is assumed that VCC of BCU4 is 5V. Therefore, as shown in FIG. 6, the potentials Vo1 and Vo2 of the amplifiers 42 and 43 appear up and down across the potential 2.5V.

図6は、リーク発生による電位Vo1,Vo2の変化を説明する図である。リークが発生していない場合には、抵抗Rp1+Rp2の分圧と抵抗Rn1+Rn2の分圧とが等しくなるので、電位Vo1,Vo2は2.5Vのラインに対して対称な位置になる。   FIG. 6 is a diagram for explaining changes in the potentials Vo1 and Vo2 due to leakage. When there is no leakage, the divided voltage of the resistors Rp1 + Rp2 and the divided voltage of the resistors Rn1 + Rn2 are equal, so that the potentials Vo1, Vo2 are symmetrical with respect to the 2.5V line.

一方、プラス側の高電圧ラインHV+とシャーシグランドとの間でリークが発生すると、抵抗Rp1+Rp2の分圧は小さくなり、抵抗Rn1+Rn2の分圧は大きくなる。例えば、バッテリ1の総電圧が300Vであった場合、リークが発生していないときにはどちらの分圧も150Vであるが、高電圧ラインHV+とシャーシグランドとの間でリークが発生すると、抵抗Rp1+Rp2の分圧が100Vで抵抗Rn1+Rn2の分圧が200Vのように変化する。B点の電位は基準電源41により基準電位2.5Vに固定されているので、電位Vo1,Vo2は図6の実線で示すように低下する方向に変化する。   On the other hand, when a leak occurs between the high-voltage line HV + on the plus side and the chassis ground, the partial pressure of the resistor Rp1 + Rp2 decreases and the partial pressure of the resistor Rn1 + Rn2 increases. For example, when the total voltage of the battery 1 is 300 V, both of the divided voltages are 150 V when no leak occurs. However, when a leak occurs between the high voltage line HV + and the chassis ground, the resistance Rp1 + Rp2 The partial pressure is changed to 100V and the partial pressure of the resistor Rn1 + Rn2 is changed to 200V. Since the potential at the point B is fixed to the reference potential 2.5V by the reference power supply 41, the potentials Vo1 and Vo2 change in a decreasing direction as shown by solid lines in FIG.

逆に、マイナス側の高電圧ラインHV−とシャーシグランドとの間でリークが発生すると、抵抗Rp1+Rp2の分圧は大きくなり、抵抗Rn1+Rn2の分圧は小さくなる。その結果、電位Vo1,Vo2は図6の破線で示すように増加する方向に変化する。   Conversely, when a leak occurs between the negative high voltage line HV− and the chassis ground, the partial pressure of the resistor Rp1 + Rp2 increases and the partial pressure of the resistor Rn1 + Rn2 decreases. As a result, the potentials Vo1 and Vo2 change in an increasing direction as indicated by broken lines in FIG.

リークの発生に応じてこのように変化する電位Vo1,Vo2を用いれば、リーク発生が高電圧ラインHV+,HV−のいずれであるかが判定できると共に、電位Vo1,Vo2の変化の大きさから、リーク抵抗が許容値を下回ったか否かを判定することができる。例えば、電位Vo1,Vo2の変化量が、リーク判定電圧変化よりも大きくなった場合には、リークが発生したと判定する。この場合、電位Vo1,Vo2のいずれか一方だけでも判定を行うことができる。   By using the potentials Vo1 and Vo2 that change in accordance with the occurrence of the leak, it is possible to determine which of the high-voltage lines HV + and HV− the occurrence of the leak, and from the magnitude of the change in the potentials Vo1 and Vo2. It can be determined whether or not the leakage resistance has fallen below an allowable value. For example, if the amount of change in the potentials Vo1 and Vo2 is greater than the change in the leak determination voltage, it is determined that a leak has occurred. In this case, the determination can be made with only one of the potentials Vo1 and Vo2.

なお、電位Vo1,Vo2のA/Dサンプリングは、リーク検出回路17の場合と同様に10msとされ、リーク判定時間は例えば2秒とされる。リーク検出回路17の判定間隔と合わせる様にしても良い。リーク診断は、BCU4の起動時から開始される。また、バッテリ1の充電状態が低下し総電圧が所定の基準値を下回った場合には、電位Vo1,Vo2の変化も小さくなり過ぎて誤診断を招くので、そのような場合にはリーク判定を行わない。また、リーク検出回路17の場合と同様にリーク判定の基準値を複数用意しておき、上位コントローラ30からの指示により基準値を切り換えるようにしても良い。   The A / D sampling of the potentials Vo1 and Vo2 is set to 10 ms as in the case of the leak detection circuit 17, and the leak determination time is set to 2 seconds, for example. You may make it match with the determination interval of the leak detection circuit 17. The leak diagnosis is started when the BCU 4 is activated. In addition, when the state of charge of the battery 1 decreases and the total voltage falls below a predetermined reference value, the changes in the potentials Vo1 and Vo2 are too small, leading to erroneous diagnosis. In such a case, the leak determination is performed. Not performed. Further, as in the case of the leak detection circuit 17, a plurality of reference values for leak determination may be prepared and the reference values may be switched according to an instruction from the host controller 30.

第2の実施の形態では、上述のようにしてDC方式のリーク検出回路40による判定結果が得られたならば、その結果とリーク検出回路17の判定結果とを用いて、総合的にリーク異常の判定を行う。図4(b)は総合判定の判定テーブルを示したものであり、AC方式は前述したリーク検出回路17による判定を示す。この場合、AC方式の結果とDC方式の結果をOR条件で判定する。そのため、AC方式およびDC方式の少なくとも一方でリーク異常と判定された場合には、総合判定はリーク異常と判定する。そして、AC方式およびDC方式の両方とも正常と判定された場合にのみ、正常と総合判定する。   In the second embodiment, if the determination result by the DC leak detection circuit 40 is obtained as described above, the leak abnormality is comprehensively determined using the result and the determination result of the leak detection circuit 17. Judgment is made. FIG. 4B shows a determination table for comprehensive determination, and the AC method indicates determination by the leak detection circuit 17 described above. In this case, the AC method result and the DC method result are determined by the OR condition. For this reason, if it is determined that at least one of the AC method and the DC method is a leakage abnormality, the comprehensive determination is determined as a leakage abnormality. Only when it is determined that both the AC method and the DC method are normal, the overall determination is normal.

以上説明したように、第2の実施の形態の車両用漏電検出装置では、検出方式の異なる2つのリーク検出回路17,40の結果を用いて総合的にリーク異常を判定しているので、一方のリーク検出回路でしか検出できないようなリークが発生した場合でも、確実にリーク異常を検出することができる。その結果、リーク検出に関する信頼性の向上を図ることができる。例えば、DC方式の場合、バッテリ1の中点がリークすると検出し難いという欠点があるが、本実施の形態によれば、そのような場合であってもリーク検出回路17によりリークを検出することができる。   As described above, in the leakage detection device for a vehicle according to the second embodiment, the leakage abnormality is comprehensively determined using the results of the two leakage detection circuits 17 and 40 having different detection methods. Even when a leak that can only be detected by the leak detection circuit occurs, a leak abnormality can be reliably detected. As a result, it is possible to improve the reliability related to leak detection. For example, in the case of the DC system, there is a drawback that it is difficult to detect when the middle point of the battery 1 leaks. However, according to the present embodiment, the leak detection circuit 17 detects the leak even in such a case. Can do.

上述した各実施形態はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施形態での効果を単独あるいは相乗して奏することができるからである。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。例えば、上記実施形態では検査信号として矩形波パルスを印加したが、周期的に変化する信号であれば矩形波でなくても構わない。   Each of the embodiments described above may be used alone or in combination. This is because the effects of the respective embodiments can be achieved independently or synergistically. In addition, the present invention is not limited to the above embodiment as long as the characteristics of the present invention are not impaired. For example, a rectangular wave pulse is applied as the inspection signal in the above embodiment, but the rectangular wave may not be used as long as the signal changes periodically.

1:バッテリ、2:インバータ装置、3:モータ、4:バッテリーコントロールユニット、14:平滑コンデンサ、16:マイコン、17,40:リーク検出回路、20:カップリングコンデンサ、30:上位コントローラ、BC:単電池、HV+,HV−:高電圧ライン   1: battery, 2: inverter device, 3: motor, 4: battery control unit, 14: smoothing capacitor, 16: microcomputer, 17, 40: leak detection circuit, 20: coupling capacitor, 30: host controller, BC: single Battery, HV +, HV-: High voltage line

Claims (5)

車両のシャーシグランドと電気的に絶縁されているバッテリの電源回路に、周期波形を有する検査信号をカップリングコンデンサを介して印加する信号印加手段と、
前記検査信号を印加したときの応答波形の電位を測定する測定手段と、
前記測定された応答波形の電位と許容絶縁抵抗値に基づくリーク判定電位閾値とに基づいて、前記電源回路の前記シャーシグランドへの漏電を判定する判定手段とを備え、
前記バッテリの電圧の増加変動に起因する前記応答波形の全体的な増加傾向に応じて前記リーク判定電位閾値を上昇させ、前記バッテリの電圧の減少変動に起因する前記応答波形の全体的な減少傾向に応じて前記リーク判定電位閾値を低下させることを特徴とする車両用漏電検出装置。
A signal applying means for applying a test signal having a periodic waveform to a battery power circuit electrically insulated from the chassis ground of the vehicle via a coupling capacitor;
Measuring means for measuring the potential of the response waveform when the inspection signal is applied;
Determination means for determining leakage of the power supply circuit to the chassis ground based on a potential of the measured response waveform and a leakage determination potential threshold value based on an allowable insulation resistance value;
The leak determination potential threshold is increased in accordance with an overall increase tendency of the response waveform due to an increase variation in the battery voltage, and an overall decrease trend in the response waveform due to a decrease variation in the battery voltage. The leakage detection device for a vehicle is characterized in that the leakage determination potential threshold value is lowered according to the above .
請求項1に記載の車両用漏電検出装置において、
前記検査信号はハイ区間およびロー区間から成る矩形波信号であって、
前記応答波形の1サイクル毎に、前記応答波形の前記ハイ区間およびロー区間に相当する区間における最大測定値および最小測定値間の代表値を算出し、前記リーク判定電位閾値の上限側閾値および下限側閾値を、前記代表値を中央値に設定して決定することを特徴とする車両用漏電検出装置。
In the vehicle electric leakage detection device according to claim 1,
The inspection signal is a rectangular wave signal composed of a high interval and a low interval,
For each cycle of the response waveform, a representative value between the maximum measurement value and the minimum measurement value in a section corresponding to the high section and the low section of the response waveform is calculated, and an upper limit threshold and a lower limit of the leak determination potential threshold A vehicle earth leakage detection device, wherein a side threshold value is determined by setting the representative value to a median value.
請求項2に記載の車両用漏電検出装置において、
前記判定手段は、前記応答波形の前記ハイ区間相当区間の最大測定値が前記上限側閾値を下回り、かつ、前記応答波形の前記ロー区間相当区間の最小値が前記下限側閾値を上回った場合にのみ、漏電と判定することを特徴とする車両用漏電検出装置。
In the vehicle leakage detection device according to claim 2,
When the maximum measured value in the high-corresponding section of the response waveform is below the upper threshold value and the minimum value in the low-corresponding section of the response waveform is above the lower threshold value, the determination means Only, it is determined that there is an electric leakage.
請求項3に記載の車両用漏電検出装置において、
前記漏電の判定を前記応答波形の1サイクル毎に行い、前記漏電と判定されたサイクルが所定回数連続した場合に、最終的に漏電が生じていると決定することを特徴とする車両用漏電検出装置。
In the vehicle electric leakage detection device according to claim 3,
Leakage detection for a vehicle characterized in that the determination of leakage is performed every cycle of the response waveform, and when the cycle determined to be leakage continues for a predetermined number of times, it is finally determined that leakage has occurred. apparatus.
車両のシャーシグランドと電気的に絶縁されているバッテリの電圧を抵抗分圧した電圧を測定し、該測定電圧の変化がリーク判定電圧変化よりも大きい場合に、前記バッテリの電源回路の前記シャーシグランドへの漏電と判定するDC方式の車両用漏電検出装置と、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用漏電検出装置とを備え、
前記DC方式の車両用漏電検出装置および前記請求項1〜のいずれか一項に記載の車両用漏電検出装置の検出結果に基づいて、最終的な漏電の判定を行うことを特徴とする車両用漏電検出装置。
A voltage obtained by resistively dividing the voltage of a battery that is electrically insulated from the chassis ground of the vehicle is measured, and when the change in the measured voltage is larger than the change in the leak determination voltage, the chassis ground of the battery power supply circuit A DC type electric leakage detection device for a vehicle that is determined to be an electric leakage to the vehicle,
The vehicle leakage detection device according to any one of claims 1 to 4,
A vehicle having a final leakage determination based on a detection result of the DC leakage detection device for a vehicle and the leakage detection device for a vehicle according to any one of claims 1 to 4. Earth leakage detection device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5570455B2 (en) * 2011-02-16 2014-08-13 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 Earth leakage detector
JP5710307B2 (en) * 2011-02-16 2015-04-30 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 Earth leakage detector
JP5414757B2 (en) 2011-09-12 2014-02-12 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 Earth leakage detector
JP5474114B2 (en) * 2012-03-16 2014-04-16 三菱電機株式会社 In-vehicle high-voltage equipment leakage resistance detection apparatus and leakage resistance detection method thereof
JP2013219955A (en) * 2012-04-10 2013-10-24 Hitachi Vehicle Energy Ltd Power supply device
JP5926796B2 (en) * 2012-06-18 2016-05-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 Leak detector
WO2013190611A1 (en) * 2012-06-18 2013-12-27 日立ビークルエナジー株式会社 Leak detecting apparatus
JP2017083388A (en) * 2015-10-30 2017-05-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electric leakage detection device and electric leakage detection method
KR101991910B1 (en) * 2016-11-16 2019-06-21 주식회사 엘지화학 Apparatus and method for measuring isolation resistance of battery
EP4329121A2 (en) 2019-06-28 2024-02-28 SANYO Electric Co., Ltd. Earth leakage detecting device, and vehicular power supply system
US20220357408A1 (en) * 2019-06-28 2022-11-10 Sanyo Electric Co., Ltd. Leakage detection device and power system for vehicle
US11906599B2 (en) * 2019-06-28 2024-02-20 Sanyo Electric Co., Ltd. Earth leakage detecting device, and vehicular power supply system
US20230152359A1 (en) * 2020-03-30 2023-05-18 Sanyo Electric Co., Ltd. Electricity leakage detection device and vehicle power supply system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3594562B2 (en) * 2001-03-30 2004-12-02 三洋電機株式会社 Power supply leakage detection circuit
JP2003219551A (en) * 2002-01-21 2003-07-31 Toyota Motor Corp Leakage detection apparatus
JP2004286523A (en) * 2003-03-20 2004-10-14 Yazaki Corp Earth leakage determining device, earth leakage determination program, and insulation resistance measuring unit
JP4337464B2 (en) * 2003-08-07 2009-09-30 日産自動車株式会社 Ground fault detection device
JP4882336B2 (en) * 2005-10-14 2012-02-22 日産自動車株式会社 Earth leakage detector

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