(57)【要約】【課題】車両駆動用の内燃機関により駆動される交流発電機を電源とした電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の電源装置で漏電が発生したときに感電を防止しつつ車両を走行させることができるようにする。【解決手段】電源装置で漏電が発生したことの検出と漏電の発生箇所の判定とを行うことができる漏電検出装置８を設け、漏電が発生していてスイッチ３が閉じているとき、及びスイッチ３は開いているがスイッチ３よりも発電機２側で漏電が発生しているときには車両の走行が可能で、かつ発電機２の出力電圧を感電のおそれがない値以下に抑えることができるように設定された制限速度以下の回転速度で内燃機関を運転し、漏電発生箇所がスイッチ３よりもインバータユニット１０側であってスイッチ３が開いているときには機関の回転速度が制限速度を超えて上昇するのを許容する。【選択図】    図２
2006025530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動用の内燃機関により駆動される交流発電機と該交流発電機の出力電圧を一定の周波数の交流電圧に変換する電力変換器とを有する電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置であって、
前記電源装置で漏電が発生したことを検出する漏電検出手段と、前記漏電検出手段により漏電の発生が検出されたときに漏電の発生箇所を判定する漏電発生箇所判定手段とを備えた漏電検出装置と、
前記漏電検出手段により漏電が発生したことが検出されたときに、前記内燃機関の回転速度が車両の走行を可能にする速度まで上昇するのを許容しつつ感電を防ぐための制御を、前記漏電発生箇所判定手段による判定結果に応じて、前記内燃機関及び電力変換器の少なくとも一方に対して行う感電防止用制御手段と、
を備えてなる電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置。
【請求項２】
前記感電防止用制御手段は、
前記漏電発生箇所判定手段が前記電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定しているときに前記電力変換器の動作を禁止する電力変換器動作禁止手段と、
前記漏電発生箇所判定手段が前記交流発電機と電力変換器との間の回路で漏電が発生していると判定しているときに、車両の走行を可能にするために必要な前記内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ前記交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に前記内燃機関の回転速度を制限し、前記漏電発生箇所判定手段が前記電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定していて前記電力変換器動作禁止手段が前記電力変換器の動作を禁止しているときに前記内燃機関の回転速度が前記制限速度を超えて上昇するのを許容するように前記内燃機関の回転速度を制御する感電防止用内燃機関制御手段と、
を備えている請求項１に記載の電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置。
【請求項３】
前記感電防止用制御手段は、
前記漏電検出手段が漏電の発生を検出したときに前記電力変換器の動作を禁止する電力変換器動作禁止手段と、
前記漏電発生箇所判定手段が前記交流発電機と電力変換器との間の回路で漏電が発生していると判定しているときに、車両の走行を可能にするために必要な前記内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ前記交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に前記内燃機関の回転速度を制限し、前記漏電発生箇所判定手段が前記電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定していて前記電力変換器動作禁止手段が前記電力変換器の動作を禁止しているときに前記内燃機関の回転速度が前記制限速度を超えて上昇するのを許容するように前記内燃機関の回転速度を制御する感電防止用内燃機関制御手段と、
を備えている請求項１に記載の電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置。
【請求項４】
車両駆動用の内燃機関により駆動される交流発電機と該交流発電機の出力がスイッチを通して入力されて前記交流発電機の出力電圧を一定の周波数の交流電圧に変換する電力変換器とを有する電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置であって、
前記電源装置で漏電が発生したことを検出する漏電検出手段と、前記漏電検出手段により漏電の発生が検出されたときに漏電の発生箇所を判定する漏電発生箇所判定手段とを備えた漏電検出装置と、
前記漏電発生箇所判定手段により判定された漏電発生箇所と前記スイッチの状態とから車両の車体に触れた際に感電のおそれがあると判定されたときに車両の走行を可能にするために必要な前記内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ前記交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に前記内燃機関の回転速度を制限し、前記漏電発生箇所判定手段により判定された漏電発生箇所と前記スイッチの状態とから車両の車体に触れた際に感電のおそれがないと判定されたときには前記内燃機関の回転速度が前記制限速度を超える速度まで上昇するのを許容するように前記内燃機関を制御する感電防止用内燃機関制御手段と、
を備えてなる電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置。
【請求項５】
車両駆動用の内燃機関により駆動される交流発電機と該交流発電機の出力がスイッチを通して入力されて前記交流発電機の出力電圧を一定の周波数の交流電圧に変換する電力変換器とを有する電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置であって、
前記電源装置で漏電が発生したことを検出する漏電検出手段と、前記漏電検出手段により漏電の発生が検出されたときに漏電の発生箇所を判定する漏電発生箇所判定手段とを備えた漏電検出装置と、
前記漏電発生箇所判定手段が前記電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定している状態で前記スイッチが閉じているときに前記電力変換器が出力を発生するのを禁止する電力変換器動作禁止手段と、
前記漏電発生箇所判定手段が前記交流発電機と電力変換器との間の回路で漏電が発生していると判定している状態で前記スイッチが閉じているとき、及び前記漏電発生箇所判定手段が前記スイッチよりも交流発電機側で漏電が発生していると判定している状態で前記スイッチが開いているときには、車両の走行を可能にするために必要な前記内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ前記交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に前記内燃機関の回転速度を制限し、前記漏電発生箇所判定手段が前記スイッチと前記電力変換器との間で漏電が発生していると判定している状態で前記スイッチが開いているとき、及び前記漏電発生箇所判定手段が前記電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定している状態で前記電力変換器の動作が禁止されているときには前記内燃機関の回転速度が前記制限速度を超える速度まで上昇するのを許容するように前記内燃機関を制御する感電防止用内燃機関制御手段と、
を備えてなる電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置。
【請求項６】
車両駆動用の内燃機関により駆動される交流発電機と該交流発電機の出力がスイッチを通して入力されて前記交流発電機の出力電圧を一定の周波数の交流電圧に変換する電力変換器とを有する電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置であって、
前記電源装置で漏電が発生したことを検出する漏電検出手段と、前記漏電検出手段により漏電の発生が検出されたときに漏電の発生箇所を判定する漏電発生箇所判定手段とを備えた漏電検出装置と、
前記漏電検出手段が漏電の発生を検出しているときに前記電力変換器が出力を発生するのを禁止する電力変換器動作禁止手段と、
前記漏電発生箇所判定手段が前記交流発電機と電力変換器との間の回路で漏電が発生していると判定している状態で前記スイッチが閉じているとき、及び前記漏電発生箇所判定手段が前記スイッチよりも交流発電機側で漏電が発生していると判定している状態で前記スイッチが開いているときには、車両の走行を可能にするために必要な前記内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ前記交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に前記内燃機関の回転速度を制限し、前記漏電発生箇所判定手段が前記スイッチと前記電力変換器との間で漏電が発生していると判定している状態で前記スイッチが開いているとき、及び前記漏電発生箇所判定手段が前記電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定している状態で前記電力変換器の動作が禁止されているときには前記内燃機関の回転速度が前記制限速度を超える速度まで上昇するのを許容するように前記内燃機関を制御する感電防止用内燃機関制御手段と、
を備えてなる電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置。
【請求項７】
車両駆動用の内燃機関により駆動される交流発電機と該交流発電機の出力がスイッチを通して入力されて前記交流発電機の出力電圧を一定の周波数の交流電圧に変換する電力変換器とを有する電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置であって、
前記電源装置で漏電が発生したことを検出する漏電検出手段と、前記漏電検出手段により漏電の発生が検出されたときに漏電の発生箇所を判定する漏電発生箇所判定手段とを備えた漏電検出装置と、
前記漏電検出手段が漏電を検出している状態で前記スイッチが閉じているとき、及び前記漏電発生箇所判定手段が前記スイッチよりも前記交流発電機側の回路で漏電が発生していると判定しているときには車両の走行を可能にするために必要な前記内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ前記交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に前記内燃機関の回転速度を制限し、前記漏電発生箇所判定手段が前記スイッチよりも前記電力変換器側で漏電が発生していると判定している状態で前記スイッチが開いているときには前記内燃機関の回転速度が前記制限速度を超える速度まで上昇するのを許容するように前記内燃機関を制御する感電防止用内燃機関制御手段と、
を備えてなる電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置。
【請求項８】
前記漏電検出手段が漏電の発生を検出しているときに前記電力変換器が出力を発生するのを禁止するように前記電力変換器を制御する感電防止用電力変換器制御手段を更に備えている請求項７に記載の内燃機関駆動車両の制御装置。
【請求項９】
車両駆動用の内燃機関により駆動される交流発電機と該交流発電機の出力がスイッチを通して入力されて前記交流発電機の出力電圧を一定の周波数の交流電圧に変換する電力変換器とを有する電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置であって、
前記電源装置で漏電が発生したことを検出する漏電検出手段と、前記漏電検出手段により漏電の発生が検出されたときに漏電の発生箇所を判定する漏電発生箇所判定手段とを備えた漏電検出装置と、
前記漏電検出手段が漏電の発生を検出しているときに前記電力変換器が出力を発生するのを禁止する電力変換器動作禁止手段と、
前記漏電検出手段が漏電を検出している状態で前記スイッチが閉じているとき、及び前記漏電発生箇所判定手段が前記スイッチよりも前記交流発電機側の回路で漏電が発生していると判定しているときには車両の走行を可能にするために必要な前記内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ前記交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に前記内燃機関の回転速度を制限し、前記漏電発生箇所判定手段が前記スイッチと電力変換器との間で漏電が発生していると判定している状態で前記スイッチが開いているとき、及び前記漏電発生箇所判定手段が前記電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定しているときには前記内燃機関の回転速度が前記制限速度を超えるのを許容するように前記内燃機関を制御する感電防止用内燃機関制御手段と、
を備えてなる電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置。
【請求項１０】
車両駆動用の内燃機関により駆動される交流発電機と該交流発電機の出力がスイッチを通して入力されて前記交流発電機の出力電圧を一定の周波数の交流電圧に変換する電力変換器とを有する電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置であって、
前記電源装置で漏電が発生したことを検出する漏電検出手段と、前記漏電検出手段により漏電の発生が検出されたときに漏電の発生箇所を判定する漏電発生箇所判定手段とを備えた漏電検出装置と、
前記漏電検出装置により漏電が検出されているときに前記スイッチを開いて、漏電の発生が検出されている間該スイッチを開いた状態に保持するスイッチオフ手段と、
前記漏電発生箇所判定手段が前記スイッチよりも前記交流発電機側の回路で漏電が発生していると判定しているときには車両の走行を可能にするために必要な前記内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ前記交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に前記内燃機関の回転速度を制限し、前記漏電発生箇所判定手段が前記スイッチよりも電力変換器側で漏電が発生していると判定しているときには前記内燃機関の回転速度が前記制限速度を超えるのを許容するように前記内燃機関を制御する感電防止用内燃機関制御手段と、
を備えてなる電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置。
【請求項１１】
前記漏電検出装置は、前記交流発電機の各出力線に高インピーダンス素子を通して結合された検出点を形成する検出点形成回路と、前記検出点と接地間の電圧を検出する電圧検出回路とを備えていて、前記漏電検出手段は、前記電圧検出回路により検出される電圧が基準電圧以上になったときに前記電源装置で漏電が発生したことを検出するように構成されている請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置。
【請求項１２】
前記漏電発生箇所判定手段は、前記検出点と接地間の電圧の周期が前記交流発電機の出力電圧の周期に一致していないことを検出したときに前記電力変換器の出力側で漏電が発生したと判定し、前記検出点と接地間の電圧の周期が前記交流発電機の出力電圧の周期に一致していることを検出したときに前記スイッチを開いて、前記スイッチを開くことにより前記漏電検出手段が漏電の発生を検出しなくなったときに前記スイッチと電力変換器との間の回路で漏電が発生したと判定し、前記スイッチを開いた状態でも前記漏電検出手段が漏電の発生を検出しているときに前記スイッチよりも交流発電機側の回路で漏電が発生したと判定するように構成されている請求項１１に記載の内燃機関駆動車両の制御装置。
【請求項１３】
前記漏電発生箇所判定手段は、前記検出点と接地間の電圧の周期が前記電力変換器の出力電圧の周期に一致していることを検出したときに前記電力変換器の出力側で漏電が発生したと判定し、前記検出点と接地間の電圧の周期が前記交流発電機の出力電圧の周期に一致していることを検出したときに前記スイッチを開いて、前記スイッチを開くことにより前記漏電検出手段が漏電の発生を検出しなくなったときに前記スイッチと電力変換器との間の回路で漏電が発生したと判定し、前記スイッチを開いた状態でも前記漏電検出手段が漏電の発生を検出しているときに前記スイッチよりも交流発電機側の回路で漏電が発生したと判定するように構成されている請求項１１に記載の内燃機関駆動車両の制御装置。
【請求項１４】
前記漏電発生箇所判定手段は、前記検出点と接地間の電圧の周期が前記電力変換器の出力電圧の周期に一致していることを検出したときに前記電力変換器の出力側で漏電が発生したと判定し、前記検出点と接地間の電圧の周期が前記電力変換器の出力電圧の周期に一致していないことを検出したときに前記スイッチを開いて、前記スイッチを開くことにより前記漏電検出手段が漏電の発生を検出しなくなったときに前記スイッチと電力変換回路との間の回路で漏電が生じたと判定し、前記スイッチを開いた状態でも前記漏電検出手段が漏電の発生を検出しているときに前記スイッチよりも交流発電機側の回路で漏電が発生したと判定するように構成されている請求項１１に記載の内燃機関駆動車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両駆動用の内燃機関により駆動される交流発電機を電源として一定周波数の交流出力を発生する電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、不整地を走行することを主目的とした内燃機関駆動車両であるＡＴＶ(All Terrain Vehicle、いわゆるバギー車)や、トラクター、或いはレクリエーションビークルなどの内燃機関駆動車両には、電動工具や、家庭電化製品等の屋外での使用を可能にするための電源装置が搭載されることが多くなっている。このような電源装置を搭載した車両は例えば特許文献１に示されている。
【０００３】
上記のような車両に搭載される電源装置は、特許文献２に示されているように、車両駆動用の内燃機関により駆動される交流発電機と、該発電機の出力を、ＡＣ１００ＶやＡＣ２００Ｖ（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）等の一定周波数の商用交流出力に変換する電力変換器とにより構成される。電力変換器としては、内燃機関により駆動される発電機の交流出力を直流出力に変換するコンバータと、コンバータから得られる直流出力を商用周波数の交流出力に変換するインバータとを備えたインバータ装置が多く用いられる。
【特許文献１】特開２００４−８４９３２号公報
【特許文献２】特開２００４−４０８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＡＴＶなどの内燃機関駆動車両は、水溜まりや沼地などを走行することがあるため、車両が水没したり水をかぶったりして、電源装置と車体との間で漏電（地絡）が生じることがあり得る。車両に搭載される電源装置は、ＡＣ１００Ｖや２００Ｖといった高電圧が印加される配線を有しているため、電源装置と車体との間で漏電が生じた状態で電源装置が運転されると、車体に触れた者が感電するおそれがある。
【０００５】
従って、この種の車両では、電源装置の漏電を検出する装置を設けて、漏電が発生したことが検出されている場合に感電を防止するための保安措置を講じることができるようにしておくのが望ましい。
【０００６】
電源装置を搭載した内燃機関駆動車両において、電源装置で漏電が発生したことが検出されたときに、感電を防止するために機関の運転を停止することが考えられるが、漏電が発生したときに必ず機関の運転を停止するようにした場合には、漏電発生時に車両を走行させることができなくなり、車両本来の機能が失われるという問題が生じる。特に内燃機関駆動車両が、ＡＴＶやレクリエーションビークルなど、不整地や山岳地帯を走行することが多い車両である場合には、僻地で車両を走行させることができなくなると遭難するおそれがあるため、内燃機関の運転を不能にする事態を生じさせることは極力避ける必要がある。
【０００７】
本発明の目的は、漏電発生時に漏電の発生箇所に応じて内燃機関及び電源装置を的確に制御して、車両の走行が不能になる状態を生じさせることなく、感電を防止することができるようにした、電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両駆動用の内燃機関により駆動される交流発電機と該交流発電機の出力電圧を一定の周波数の交流電圧に変換する電力変換器とを有する電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置に適用される。
【０００９】
本発明においては、電源装置で漏電が発生したことを検出する漏電検出手段と、この漏電検出手段により漏電の発生が検出されたときに漏電の発生箇所を判定する漏電発生箇所判定手段とを備えた漏電検出装置と、漏電検出手段により漏電が発生したことが検出されたときに、内燃機関の回転速度が車両の走行を可能にする速度まで上昇するのを許容しつつ感電を防ぐための制御を、漏電発生箇所判定手段による判定結果に応じて、内燃機関及び電力変換器の少なくとも一方に対して行う感電防止用制御手段とが設けられる。
【００１０】
このように、漏電が発生したことが検出されたときに、内燃機関の回転速度が車両の走行を可能にする速度まで上昇するのを許容しつつ感電を防ぐための制御を行う感電防止用制御手段を設けると、漏電が発生している状態でも車両を走行させることができるため、山岳地などの僻地で漏電が発生したときに乗員が遭難するのを防ぐことができる。
【００１１】
上記感電防止用制御手段は、漏電発生箇所判定手段が電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定しているときに前記電力変換器の動作を禁止する電力変換器動作禁止手段と、漏電発生箇所判定手段が交流発電機と電力変換器との間の回路で漏電が発生していると判定しているときに、車両の走行を可能にするために必要な内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に内燃機関の回転速度を制限し、漏電発生箇所判定手段が電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定していて電力変換器動作禁止手段が電力変換器の動作を禁止しているときに内燃機関の回転速度が制限速度を超えて上昇するのを許容するように内燃機関の回転速度を制御する感電防止用内燃機関制御手段とを備えた構成とすることができる。
【００１２】
上記の構成では、漏電発生箇所判定手段が電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定しているときに電力変換器の動作を禁止するように電力変換器動作禁止手段を構成しているが、電力変換器動作禁止手段は、漏電検出手段が漏電の発生を検出したときに電力変換器の動作を禁止するように構成することもできる。
【００１３】
内燃機関駆動車両に搭載される電源装置においては、多く場合、内燃機関により駆動される交流発電機と電力変換器との間にスイッチが設けられ、電源装置を運転する際に該スイッチが閉じられる。
【００１４】
上記のような電源装置を搭載した内燃機関駆動車両の制御装置に本発明を適用する場合には、電源装置で漏電が発生したことを検出する漏電検出手段と漏電検出手段により漏電の発生が検出されたときに漏電の発生箇所を判定する漏電発生箇所判定手段とを備えた漏電検出装置と、漏電発生箇所判定手段により判定された漏電発生箇所と前記スイッチの状態とから車両の車体に触れた際に感電のおそれがあると判定されたときに車両の走行を可能にするために必要な内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に内燃機関の回転速度を制限し、漏電発生箇所判定手段により判定された漏電発生箇所とスイッチの状態とから車両の車体に触れた際に感電のおそれがないと判定されたときには内燃機関の回転速度が上記制限速度を超える速度まで上昇するのを許容するように内燃機関を制御する感電防止用内燃機関制御手段とが設けられる。
【００１５】
「感電のおそれがない電圧値」は一義的に決まるものではなく、任意に設定し得るものであるが、車両にＥＣＵや点火装置等を駆動する電源として用いるバッテリが搭載されていて、上記交流発電機の出力でバッテリを充電する場合には、走行中にバッテリが消耗するのを防ぐために、上記「感電のおそれがない電圧値」をバッテリ電圧以上に設定するのが好ましい。
【００１６】
上記のように、交流発電機と電力変換器との間にスイッチが設けられている場合には、漏電の発生箇所が該スイッチよりも下流側（電力変換器側）であるときに、該スイッチを開いておけば、特に機関の回転速度を制限しなくても感電を生じることなく車両を走行させることができるため、漏電発生時に電力変換器の動作を禁止するための制御を特に行わなくても、車速を制限することなく、車両を走行させることができる。
【００１７】
上記のように、発電機と電力変換器との間にスイッチが設けられている場合、本発明の好ましい一態様では、漏電検出手段が漏電を検出している状態でスイッチが閉じているとき及び漏電発生箇所判定手段がスイッチよりも交流発電機側の回路で漏電が発生していると判定しているときには車両の走行を可能にするために必要な内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に内燃機関の回転速度を制限し、漏電発生箇所判定手段がスイッチよりも電力変換器側で漏電が発生していると判定している状態でスイッチが開いているときには内燃機関の回転速度が上記制限速度を超える速度まで上昇するのを許容するように内燃機関を制御する手段により上記感電防止用内燃機関制御手段が構成される。
【００１８】
漏電発生時には電力変換器が出力を停止するようにしておくのが好ましい。そのため、本発明の好ましい態様では、上記スイッチが設けられている場合にも、漏電検出手段が漏電の発生を検出しているときに電力変換器が出力を発生するのを禁止する電力変換器動作禁止手段が設けられる。
【００１９】
この場合、感電防止用内燃機関制御手段は、漏電発生箇所判定手段が交流発電機と電力変換器との間の回路で漏電が発生していると判定している状態でスイッチが閉じているとき、及び漏電発生箇所判定手段がスイッチよりも交流発電機側で漏電が発生していると判定している状態でスイッチが開いているときには、車両の走行を可能にするために必要な内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に内燃機関の回転速度を制限し、漏電発生箇所判定手段がスイッチと電力変換器との間で漏電が発生していると判定している状態でスイッチが開いているとき、及び漏電発生箇所判定手段が電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定している状態で電力変換器の動作が禁止されているときには内燃機関の回転速度が制限速度を超える速度まで上昇するのを許容するように内燃機関を制御する手段により構成することができる。
【００２０】
また上記の電力変換器動作禁止手段は、漏電発生箇所判定手段が電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定している状態でスイッチが閉じているときに電力変換器が出力を発生するのを禁止するように構成してもよい。
【００２１】
また漏電検出手段が漏電の発生を検出しているときに電力変換器が出力を発生するのを禁止するように構成された電力変換器動作禁止手段が設けられる場合、感電防止用内燃機関制御手段は、漏電検出手段が漏電を検出している状態でスイッチが閉じているとき及び漏電発生箇所判定手段が前記スイッチよりも交流発電機側の回路で漏電が発生していると判定しているときには車両の走行を可能にするために必要な内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に内燃機関の回転速度を制限し、漏電発生箇所判定手段がスイッチと電力変換器との間で漏電が発生していると判定している状態でスイッチが開いているとき及び漏電発生箇所判定手段が電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定しているときには内燃機関の回転速度が制限速度を超えるのを許容するように内燃機関を制御する手段により構成することができる。
【００２２】
本発明の好ましい態様では、漏電検出装置により漏電が検出されているときにスイッチを開いて、漏電の発生が検出されている間該スイッチを開いた状態に保持するスイッチオフ手段が設けられる。この場合、感電防止用内燃機関制御手段は、漏電発生箇所判定手段がスイッチよりも交流発電機側の回路で漏電が発生していると判定しているときには車両の走行を可能にするために必要な内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に内燃機関の回転速度を制限し、漏電発生箇所判定手段がスイッチよりも電力変換器側で漏電が発生していると判定しているときには内燃機関の回転速度が制限速度を超えるのを許容するように内燃機関を制御する手段により構成する。
【００２３】
本発明の好ましい態様では、上記漏電検出装置が、交流発電機の各出力線に高インピーダンス素子を通して結合された検出点を形成する検出点形成回路と、検出点と接地間の電圧を検出する電圧検出回路とを備えていて、漏電検出手段は、電圧検出回路により検出される電圧が基準電圧以上になったときに電源装置で漏電が発生したことを検出するように構成される。
【００２４】
上記のように交流発電機の各出力線に高インピーダンス素子を通して結合された検出点を設けて、この検出点と接地間の電圧を検出すると、電源装置で漏電が発生していないときには検出点と接地間の電圧がほぼ０レベルを示し、電源装置で漏電が発生したときに検出点と接地間の電圧がしきい値以上になる。従って、検出点と接地間の電圧を検出して、検出した電圧が適当な値に設定された基準電圧未満であるときに電源装置で漏電が発生していないことを検出することができ、検出された電圧が基準電圧以上であるときに漏電が発生したことを検出することができる。
【００２５】
また上記のように検出点を設けると、漏電（地絡）が発生したときに検出点と接地間に現れる電圧は、漏電が発生した箇所により異なる波形を示す。即ち、交流発電機と電力変換器との間で漏電が発生したときには、交流発電機の出力電圧の周期に周期が一致する波形の電圧が検出点と接地間に現れる。また電力変換器の出力側で漏電が発生したときには、電力変換器が出力する交流電圧の周期に周期が一致する波形の交流電圧が検出点と接地間に現れる。従って、漏電が検出されたときに検出点と接地間に現れる電圧の周期が交流発電機の出力電圧の周期に一致しているか否か、あるいは電力変換器から出力されている交流電圧の周期に一致しているか否かを判定することにより、漏電が発電機と電力変換器との間の回路で発生したのか、電力変換器の出力側で発生したのかを判定することができる。またスイッチを開いた状態でも漏電が検出されているときには、スイッチよりも交流発電機側で漏電が発生したと判定することができる。
【００２６】
従って上記漏電発生箇所判定手段は、検出点と接地間の電圧の周期が交流発電機の出力電圧の周期に一致していないことを検出したときに電力変換器の出力側で漏電が発生したと判定し、検出点と接地間の電圧の周期が前記交流発電機の出力電圧の周期に一致していることを検出したときにスイッチを開いて、スイッチを開くことにより漏電検出手段が漏電の発生を検出しなくなったときにスイッチと電力変換器との間の回路で漏電が発生したと判定し、スイッチを開いた状態でも漏電検出手段が漏電の発生を検出しているときにスイッチよりも交流発電機側の回路で漏電が発生したと判定するように構成することができる。
【００２７】
漏電発生箇所判定手段はまた、検出点と接地間の電圧の周期が電力変換器の出力電圧の周期に一致していることを検出したときに電力変換器の出力側で漏電が発生したと判定し、検出点と接地間の電圧の周期が交流発電機の出力電圧の周期に一致していることを検出したときにスイッチを開いて、スイッチを開くことにより漏電検出手段が漏電の発生を検出しなくなったときにスイッチと電力変換器との間の回路で漏電が発生したと判定し、スイッチを開いた状態でも漏電検出手段が漏電の発生を検出しているときにスイッチよりも交流発電機側の回路で漏電が発生したと判定するように構成することができる。
【００２８】
上記漏電発生箇所判定手段はまた、検出点と接地間の電圧の周期が電力変換器の出力電圧の周期に一致していることを検出したときに電力変換器の出力側で漏電が発生したと判定し、検出点と接地間の電圧の周期が前記電力変換器の出力電圧の周期に一致していないことを検出したときにスイッチを開いて、スイッチを開くことにより漏電検出手段が漏電の発生を検出しなくなったときにスイッチと電力変換回路との間の回路で漏電が生じたと判定し、スイッチを開いた状態でも漏電検出手段が漏電の発生を検出しているときにスイッチよりも交流発電機側の回路で漏電が発生したと判定するように構成することもできる。
【００２９】
上記のように漏電検出装置を構成すると、漏電検出装置の設置箇所の近くで検出点形成回路を発電機の出力線に結合すればよいので、電機子コイルの中性点を接地して地絡発生時に中性点と接地回路とを通して流れる零相電流を検出することにより地絡を検出する場合のように、電機子コイルの中性点につながる配線を長く引き回すことなく、発電機から離れた箇所で電源装置の漏電を検出することができる。また発電機の電機子コイルが中性点を有していない場合にも漏電を検出することができる。更に上記のように漏電発生箇所判定手段を設けておくと、漏電の発生箇所を特定することができるため、漏電発生時の機関の制御を的確に行うことができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明によれば、漏電検出手段と、漏電発生箇所を判定する漏電発生箇所判定手段を備えた漏電検出装置を設けて、漏電検出手段により漏電が発生したことが検出されたときに、内燃機関の回転速度が車両の走行を可能にする速度まで上昇するのを許容しつつ感電を防ぐための制御を、漏電発生箇所判定手段による判定結果に応じて、内燃機関及び電力変換器の少なくとも一方に対して行うようにしたので、漏電が発生したときにも感電のおそれを生じさせることなく車両を走行させることができる。従って、山岳地域等の僻地で漏電が発生したときに乗員が遭難するおそれをなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
本発明に係わる制御装置は、内燃機関駆動車両は、ＡＴＶ（バギー車）、トラクタ、レクリエーショナルビークル等を制御するのに特に好適であるが、本発明を適用する車両は、車両駆動用の内燃機関に取り付けられた発電機と、発電機の出力を一定周波数の交流電力を発生する電源装置を搭載したものであればよく、車両の用途、構造、型式等は任意である。
【００３２】
図１は、本発明が対象とする内燃機関駆動車両の全体的な構成の一例を示したものである。同図において１は内燃機関で、内燃機関１のクランク軸１ａの一端は遠心クラッチ１０１と、ベルト変速機構１０２ａ及びギアボックス１０２ｂを有するＣＶＴ（無断変速機）１０２とからなる動力伝達装置と、歯車機構１０３とを通して車両の駆動輪１０４が取り付けられた車軸１０５に接続されている。ギアボックス１０２ｂにはギアポジション選択レバー１０２ｃが取り付けられていて、このレバーを操作することにより、ギアポジションをパーキングポジションＰ、ハイポジションＨ、ローポジションＬ、ニュートラルポジションＮ及びリバース（後退）ポジションＲにそれぞれ切り換えることができるようになっている。ギアボックス１０２ｂには、ギアポジションを検出するギアポジションセンサ１１０が取り付けられている。内燃機関１のクランク軸１ａの他端には交流発電機２の回転子が取り付けられている。発電機２の固定子は機関のケースやカバーなどに設けられた取付け部に固定されている。図示の交流発電機２は、磁石式交流発電機からなっていて、車両の運転休止時に、商用周波数の交流電圧を発生する電源装置の電源として用いられる。
【００３３】
内燃機関の吸気管１ｂにはスロットルバルブ１１１が取り付けられ、このスロットルバルブの操作軸には電気式のアクチュエータ１１２の出力軸が連結されている。スロットルバルブ１１１の操作軸にはまたスロットルバルブの開度に比例した電気信号を発生するスロットルセンサ１１３の入力軸が接続されている。図示してないが、内燃機関１の吸気管１ｂにインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）が取り付けられ、内燃機関のシリンダヘッドに点火プラグが取り付けられている。
【００３４】
１１４は、機関の回転情報を得るために機関の特定のクランク角位置でパルス信号を発生する信号発生器である。図示の信号発生器は、発電機１の回転子ヨークの外周に設けられた突起からなるリラクタ（誘導子）１１４ａの回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出したときにパルス信号を発生するように構成されている。
【００３５】
６は電子式制御ユニット（ＥＣＵ）で、このＥＣＵ６は、マイクロプロセッサと、点火信号が与えられたときに点火プラグに点火用の高電圧を与えて点火動作を行わせる点火回路と、噴射指令信号が与えられたときにインジェクタに駆動電流を与えて該インジェクタから燃料を噴射させるインジェクタ駆動回路とを備えている。
【００３６】
ＥＣＵ６には、信号発生器１１４の出力と、内燃機関の点火時期及び燃料噴射量を制御するために用いる制御条件（機関の温度、大気圧等）を検出する各種のセンサ（図示せず。）の出力とが入力されている。
【００３７】
ＥＣＵ６のマイクロプロセッサは、所定のプログラムを実行することにより、信号発生器１１４が出力するパルス信号の発生間隔（クランク軸が一定の角度を回転するのに要する時間）から機関の回転速度を演算する回転速度検出手段、演算された回転速度とスロットルバルブ開度などの各種の制御条件とに対して機関の点火時期を演算する点火時期演算手段、各種の制御条件に対して燃料噴射量を演算する噴射量演算手段、演算された点火時期が検出されたときに点火回路に与える点火信号を発生する点火信号発生手段、所定の噴射開始時期が検出されたときにインジェクタ駆動回路に与える噴射指令信号を発生する噴射指令信号発生手段等を構成する。
【００３８】
ＥＣＵ６のマイクロプロセッサはまた、発電機２を電源とした電源装置を運転する際に電源装置の出力を定格値に保つために必要な目標回転速度で機関を回転させるようにスロットルバルブ１１１を操作するアクチュエータ１１２を制御する回転速度制御手段を構成する。
【００３９】
１０は電力変換器を構成するインバータユニットで、このインバータユニットは、後記するように、発電機２から与えられる３相交流出力を直流出力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、ＡＣ／ＤＣコンバータから得られる直流出力を一定周波数の交流出力に変換するインバータと、インバータの出力から高調波を除去するフィルタと、インバータを制御するコントローラと、漏電の発生を検出する漏電検出装置とからなっている。インバータユニットのコントローラはマイクロプロセッサを備えていて、該コントローラのマイクロプロセッサは通信線７を通してＥＣＵ６のマイクロプロセッサに接続されている。
【００４０】
インバータユニット１０のコントローラに設けられたマイクロプロセッサは、インバータユニットから所定の周波数の交流電圧を出力させるようにインバータを制御するとともに、インバータユニットから負荷に与えられる交流電圧を定格値に保つために必要な機関の回転速度を目標回転速度として演算して、この目標回転速度を通信線７を通してＥＣＵのマイクロプロセッサに与える。コントローラのマイクロプロセッサはまた、漏電検出装置が漏電の発生を検出したときに、漏電が発生したことの情報と、漏電の発生箇所に関する情報とをＥＣＵ６のマイクロプロセッサに与える。
【００４１】
１１５はインバータユニットの出力端子に接続されたコンセントで、このコンセントを通して外部の負荷に電力が供給される。また１１６はスイッチ等からなるモード選択手段で、このモード選択手段を操作することにより、内燃機関の運転モードを発電モードと走行モードとに切り換えることができるようになっている。
【００４２】
インバータユニット１０のコントローラは、ギアポジションセンサ１１０によりギアポジションがニュートラル位置Ｎまたはパーキング位置Ｐ（いずれも動力の伝達が断たれるギアポジション）にあることが検出されていることの情報がＥＣＵ６から与えられている状態で、モード選択手段１１６により発電モードが選択されているときにのみ、インバータを制御してインバータユニットから交流出力を発生させ、走行モードが選択されているとき、及びギアポジションスイッチがニュートラル位置またはパーキング位置にない状態で発電モードが選択されたときには、インバータの制御を行わない（インバータユニットから出力を発生させない）ようになっている。
【００４３】
またＥＣＵ６は、ギアポジションセンサ１１０によりギアポジションがニュートラル位置Ｎまたはパーキング位置Ｐにあることが検出されていて、モード選択手段１１６により発電モードが選択されているときにのみ内燃機関を目標回転速度で回転させる制御を行い、走行モードが選択されているときには、車両の走行に必要な内燃機関の制御を行うようになっている。
【００４４】
図２を参照すると、交流発電機２及びインバータユニット１０の構成例が示されている。図２に示した例では、内燃機関１により駆動される交流発電機２が磁石式３相交流発電機からなっていて、発電機２の３相交流出力が３相スイッチ３を通して入力された電力変換器４とにより電源装置が構成されている。
【００４５】
３相交流発電機２は、その固定子側に３相の電機子コイルＬuないしＬwを有し、これら３相の電機子コイルが星形結線されている。本発明においては、漏電検出装置による漏電の検出を可能にするために、発電機の各相の電機子コイルを接地電位部から切り離しておく。図示のように３相の電機子コイルＬuないしＬwを星形結線する場合には、その中性点を接地回路から切り離しておく。また交流発電機２は、その電機子コイルの巻数を比較的少なくして、車両の低速走行が可能な回転速度で内燃機関が回転しているときに発電機２が出力する交流電圧の波高値が感電を生じる値に達しないように構成しておく。
【００４６】
電力変換器４は、入力された交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ４Ａと、コンバータ４Ａの出力端子間に接続された電源コンデンサＣdと、コンバータ４Ａの直流出力を一定の周波数の交流電圧に変換するインバータ４Ｂと、インバータ４Ｂの交流出力から高調波成分を除去するフィルタ４Ｃと、インバータ４Ｂを制御するコントローラ４Ｄとを備えた公知のインバータ装置からなっていて、フィルタ回路４Ｃから引き出された出力端子４ａ，４ｂ間に負荷５が接続される。
【００４７】
ＡＣ／ＤＣコンバータ４Ａは例えば３相ダイオードブリッジ回路からなる全波整流回路からなっていて、発電機２の交流出力を直流出力に変換する。またインバータ４ＢはＨブリッジの各辺をＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ（絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ）などのオンオフ制御が可能なスイッチ素子により構成したフルブリッジ形のスイッチ回路からなり、フィルタ４Ｃは、コイルＬ1及びＬ2とコンデンサＣ1とからなる低域通過形のフィルタ回路からなっている。
【００４８】
交流発電機２の３相の電機子コイルの中性点と反対側の端部から引き出された出力線２ｕないし２ｗは、３相の接点３ｕ，３ｖ及び３ｗと接地回路用接点３ｅとの４つの接点を有するモードスイッチ３の対応する相の接点を通してコンバータ４Ａの３相の入力端子に接続され、コンバータ４Ａの直流出力端子間の電圧（コンデンサＣdの両端の電圧）がインバータ４Ｂの直流入力端子間に印加されている。モードスイッチ３は、電気的にオンオフ制御されるリレーにより構成されていて、図１に示したモード選択手段１１６により発電モードが選択されたときにオン状態になり、走行モードが選択されたときにオフ状態になる。
【００４９】
コントローラ４Ｄはマイクロプロセッサを備えていて、フィルタ４Ｃから一定の周波数の交流電圧を出力させるようにインバータ４Ｂのスイッチ素子をオンオフ制御する。コントローラ４Ｄは、機関の運転モードを車両走行モードとするか発電モードとするかを選択するモード選択指令が与えられる指令信号入力端子４d1を有している。図示の例では、指令信号入力端子４d1が抵抗Ｒaを通して図示しない定電圧電源回路の正極側出力端子に接続されるとともに、モードスイッチ３の接地回路用接点３ｅを通して接地されている。
【００５０】
発電モードが選択されてモードスイッチ３がオン状態にされたときには、コントローラ４Ｄのモード信号入力端子４d1の電位が接地電位にされることにより、コントローラ４Ｄに発電モード選択指令が与えられ、車両走行モードが選択されてモードスイッチ３がオフ状態にされたときには、コントローラ４Ｄのモード信号入力端子４d1の電位が高レベルにされることによりコントローラ４Ｄに車両走行モード選択指令が与えられる。
【００５１】
コントローラ４Ｄは、発電モード選択指令が与えられているときに電力変換器４から一定の周波数の交流出力を発生させるようにインバータ４Ｂのスイッチ素子を制御し、車両走行モード選択指令が与えられているときにはインバータ４Ｂのスイッチ素子の制御を停止して、電力変換器４からの交流電圧の出力を停止させる。コントローラ４Ｄはまた、後記する漏電検出装置により漏電の発生が検出されたときに、その漏電の発生箇所を判定する漏電発生箇所判定手段を構成する。
【００５２】
なお発電機２は車両走行時にも駆動されるが、車両走行時に発電機２が発生する出力は、必要に応じて、バッテリを充電したり、内燃機関を動作させるために必要な電装品を駆動したり、ヘッドランプ等、車両に備えられた電装品を駆動したりするため等に用いられる。
【００５３】
図示してないが、電力変換器４の出力端子４ａ，４ｂ間の電圧を検出する交流出力検出回路が設けられていて、この交流出力検出回路の検出出力がコントローラ４Ｄに入力されている。コントローラ４Ｄに設けられたマイクロプロセッサは、発電モード選択指令が与えられているときに、交流出力検出回路により検出された電力変換器の出力電圧を設定値に保つために必要な内燃機関の回転速度を目標回転速度として常時演算する。
【００５４】
６は内燃機関１を制御する電子式制御ユニット（ＥＣＵ）で、この電子式制御ユニットは前述のように電力変換器４のコントローラ４Ｄと通信線７により接続されている。コントローラ４Ｄ及び電子式制御ユニット６は通信線７を通して相互間でシリアル通信を行う通信手段を備えていて、コントローラ４Ｄに与えられているモード選択指令の内容と、発電モード選択時にコントローラ４Ｄのマイクロプロセッサにより演算された機関の目標回転速度の情報と、漏電発生箇所判定手段により判定された漏電発生箇所の情報とが通信線７を通して電子式制御ユニット６に与えられるようになっている。
【００５５】
電子式制御ユニット６は、内燃機関の点火時期の制御と内燃機関に燃料を供給する燃料噴射装置の制御とを行う外、発電モードで機関を運転する際に、内燃機関１の回転速度をコントローラ４Ｄにより演算された目標回転速度に保つように内燃機関１の回転速度を制御する。
【００５６】
８は漏電検出装置で、この漏電検出装置の一部を構成する手段は、コントローラ４Ｄ内のマイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより構成される。マイクロプロセッサにより構成される手段を含む装置の全体的な構成を図３に示した。漏電検出装置８は、交流発電機２の３相の出力線２ｕないし２ｗにそれぞれ高インピーダンス素子を通して結合された検出点Ｄを形成する検出点形成回路８Ａと、検出点Ｄと接地間の電圧を検出する電圧検出回路８Ｂと、電圧検出回路８Ｂから得られる検出電圧Ｖnが設定された基準電圧未満であるときと基準電圧以上であるときとで異なるレベルを示す漏電検出パルスＶsを発生する漏電検出パルス発生回路８Ｃと、漏電検出パルスＶsから検出電圧Ｖnが基準電圧以上になったことを検出したときに電源装置で漏電が発生したことを検出してその検出結果をＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する漏電検出手段８Ｄと、漏電検出パルスＶsの波形から漏電の発生箇所を判定して、その判定結果を書き換え可能な不揮発性メモリに記憶させる漏電発生箇所判定手段８Ｅとからなっている。
【００５７】
図２に示した検出点形成回路８Ａは、交流発電機２の３相の出力線２ｕないし２ｗにそれぞれ一端が電気的に接続され、他端が共通に接続されて星形結線された３つの抵抗器ＲｕないしＲｗからなり、３つの抵抗器ＲｕないしＲｗの共通接続点が検出点Ｄとして用いられる。抵抗器ＲｕないしＲｗの抵抗値を等しく設定した場合、検出点Ｄの電位は発電機の電機子コイルＬｕないしＬｗの中性点ｎの電位にほぼ等しくなる。即ち、検出点Ｄは電源装置の仮想中性点となる。従って、電源装置で地絡事故が発生していない状態では、検出点Ｄの対地電圧がほぼ零であるが、地絡事故が発生した場合には、検出点Ｄと接地間に電圧が現れる。なお当然のことながら、抵抗ＲｕないしＲｗの抵抗値は、検出点形成回路８Ａで問題になる損失を生じさせないように、十分に大きな値に設定しておく。
【００５８】
図示の電圧検出回路８Ｂは、検出点Ｄと接地間に直列に接続された抵抗Ｒ1及びＲ2からなる抵抗分圧回路と、この抵抗分圧回路の分圧点に一端が接続された抵抗Ｒ3と、抵抗Ｒ3の他端と接地間に接続されたコンデンサＣ2とからなっていて、コンデンサＣ2の両端に検出点Ｄと接地間の電圧に比例した検出電圧Ｖnを出力する。
【００５９】
漏電検出パルス発生回路８Ｃは、電圧検出回路８Ｂにより検出された電圧Ｖnが設定された基準電圧未満であるときと基準電圧以上であるときとで異なるレベルを示す漏電検出パルスＶsを発生する回路で、図示の漏電検出パルス発生回路８Ｃは、判定値を与える一定の基準電圧Ｖrを発生する基準電圧発生回路８c1と、検出電圧Ｖnを基準電圧Ｖrと比較して、検出電圧Ｖnが基準電圧Ｖrよりも低いときと高いときとでレベルが異なる出力信号を発生する比較器ＣＰとにより構成されている。
【００６０】
図示の基準電圧発生回路８c1は、定電圧電源回路（図示せず。）の出力電圧を抵抗Ｒ4及びＲ5により分圧する分圧回路により構成され、この基準電圧発生回路から得られる基準電圧Ｖrが比較器ＣＰの反転入力端子に入力されている。また電圧検出回路８Ｂの出力電圧がダイオードＤ1を通して比較器ＣＰの非反転入力端子に入力されている。比較器ＣＰは、検出電圧Ｖnが基準電圧Ｖr未満のときに低レベル（Ｌレベル）を示し、検出電圧Ｖnが基準電圧Ｖr以上になっているときに高レベル（Ｈレベル）を示す漏電検出パルスＶsを出力する。比較器ＣＰが出力する漏電検出パルスＶsはコントローラ４Ｄのマイクロプロセッサに与えられている。
【００６１】
上記基準電圧Ｖrは、電源装置で漏電が発生した場合に検出点Ｄと接地間に現れる電圧のピーク値よりも低い値に設定される。本実施形態では、電力変換器４の出力側で漏電が発生した場合及び交流発電機２と電力変換器４との間の回路で漏電が発生した場合のいずれの場合にも漏電検出パルスＶsが発生するように、電力変換器の出力側で漏電が発生した場合及び交流発電機２と電力変換器４との間の回路で漏電が発生した場合に検出点Ｄと接地間に現れる電圧のピーク値がとり得る値よりも低いレベルに基準電圧Ｖrのレベルが設定されている。
【００６２】
コントローラ４Ｄのマイクロプロセッサは、漏電検出パルスＶsのレベル変化から、検出電圧Ｖnが基準電圧Ｖr以上になったことを検出したときに電源装置内で漏電が発生したことを検出し、その検出結果をＥＥＰＲＯＭなどの書き換えが可能な不揮発性メモリに記憶させる。このように判定処理を行ってその結果を記憶させる過程により漏電検出手段８Ｄを構成する。マイクロプロセッサはまた、漏電検出パルスＶsの周期から漏電が交流発電機２と電力変換器４との間の回路で発生したのか、電力変換器４の出力側の回路で発生したのかを判定する処理を行い、その結果を書き換えが可能な不揮発性メモリに記憶させる。このような判定処理を行ってその判定結果を記憶させる過程により、漏電発生箇所判定手段８Ｅを構成する。
【００６３】
図示の例では、モードスイッチ３と、電力変換器４の構成部品と、漏電検出装置８の構成部品とが共通のケース内に収納されてインバータユニット１０としてユニット化されている。
【００６４】
図２に示した実施形態において、交流発電機２として３相の電機子コイルを有する磁石発電機を用い、電力変換器４の出力電圧を１００［Ｖ］、周波数を５０［Ｈｚ］として、電源装置で地絡が生じていない場合と、地絡を生じさせた場合とについて、電圧検出回路８Ｂから得られる検出電圧Ｖnを観測した結果を図５ないし図７に示した。電源装置で地絡が生じていないときに電圧検出回路８Ｂから得られる検出電圧Ｖnは、図５（Ａ）に示すようにほぼ０レベルを保持している。このとき検出電圧Ｖnは基準電圧Ｖrに達することができないため、比較器ＣＰの出力Ｖsは図５（Ｂ）に示すように低レベル（Ｌレベル）を保持している。なお図５（Ａ）においてＶacは電力変換器４の出力電圧を示している。
【００６５】
これに対し、図２の電力変換器４の出力側の回路のＸ1点で地絡を生じさせた場合には、図６（Ａ）に示したように、検出電圧Ｖnが、電力変換器４の出力電圧Ｖacと周波数が等しい交流波形を呈し、検出電圧Ｖnの周期が電力変換器４の出力電圧Ｖacの周期Ｔacに一致する。このとき検出電圧Ｖnは基準電圧Ｖrを超えるため、比較器ＣＰは、検出電圧Ｖnが基準電圧Ｖrを超えているときと基準電圧以下のときとで異なるレベルを示す漏電検出パルスＶsを発生する。本実施形態では、図６（Ｂ）に示すように、検出電圧Ｖnが基準電圧Ｖrを超えているときに漏電検出パルスＶsが高レベル（Ｈレベル）になり、検出電圧Ｖnが基準電圧Ｖr以下のときに漏電検出パルスＶsが低レベル（Ｌレベル）になるように比較器ＣＰが設けられている。
【００６６】
図１の電源装置において、交流発電機２と電力変換器４との間の回路のモードスイッチ３よりも下流側（電力変換器側）のＸ2点またはモードスイッチ３よりも上流側（発電機側）のＸ3点で地絡が発生した場合には、図７（Ａ）に示したように、電圧検出回路８Ｂから得られる検出電圧Ｖnが、交流発電機２の出力電圧と周波数が等しい交流波形を呈する。この検出電圧Ｖnの波高値は、発電機２の出力電圧の上昇に伴って上昇する。
【００６７】
この場合も、検出電圧Ｖnが基準電圧Ｖnを超えるようになり、比較器ＣＰは、検出電圧Ｖnが基準電圧Ｖr未満のときに低レベルを示し、検出電圧Ｖnが基準電圧Ｖr以上になっているときに高レベルを示す漏電検出パルスＶs（図７Ｂ）を出力する。
【００６８】
上記のように、検出点Ｄと接地間の電圧ＶDは、電源装置で地絡が発生していないときにほぼ０レベルを保持し、電源装置で地絡が発生している場合に高いレベルを示すため、検出点Ｄと接地間の電圧ＶDを検出してその検出電圧Ｖnが設定された基準電圧Ｖr以上であるか否かを判定することにより、電源装置で漏電が発生しているか否かを検出することができる。
【００６９】
図示のように、漏電検出パルス発生回路８Ｃから、検出電圧Ｖnが基準電圧Ｖr未満のときに低レベルを示し、基準電圧Ｖr以上のときに高レベルを示す漏電検出パルスＶsを発生させるようにした場合には、この漏電検出パルスＶsが高レベルになったことをコントローラ４Ｄのマイクロプロセッサにより検出したときに電源装置で漏電が発生したと判定することができ、このように漏電検出パルスのレベルを判定して漏電の発生の有無を判定する過程により漏電検出手段８Ｄを構成することができる。
【００７０】
また本実施形態では、コントローラ４Ｄのマイクロプロセッサに、漏電検出パルスＶsの周期が電力変換器４の出力電圧の周期と一致しているか否かを判定する処理を行わせることにより漏電発生箇所を判定するように漏電発生箇所判定手段８Ｅを構成している。上記のようにして漏電検出パルスを発生させた場合、漏電検出パルスの周期と検出電圧の周期との間に多少の誤差が生じる可能性もあるので、実際に漏電検出パルスＶsの周期が電力変換器４の出力電圧の周期と一致しているか否かを判定する処理を行なう際には、両周期が一致していると見なすことができるか否かを判定する処理を行なう。漏電検出パルスＶsの周期が電力変換器４の出力電圧の周期に一致していると見なすことができるか否かを判定する処理は例えば、漏電検出パルスＶsの周期の検出値と、電力変換器４の出力電圧の周期の検出値との差が０または設定された誤差範囲内にあるか否かを判定することにより行なうことができる。
【００７１】
即ち本実施形態の漏電発生箇所判定手段８Ｅは、検出点Ｄと接地間の電圧の周期が電力変換器の出力電圧の周期に一致していることを検出したときに電力変換器４の出力側で漏電が発生したと判定し、検出点Ｄと接地間の電圧の周期が電力変換器４の出力電圧の周期に一致していないことを検出したときにはスイッチ３を開いて、スイッチ３を開いた状態で漏電が検出されなくなったときに交流発電機と電力変換器との間の回路で漏電が発生したと判定し、スイッチ３を開いた状態でも漏電が検出されているときにスイッチ３よりも交流発電機側の回路で漏電が発生したと判定するように構成されている。
【００７２】
上記漏電発生箇所判定手段８Ｅを構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを示すフローチャートの一例を図８に示した。図８に示したタスクは漏電検出手段により漏電が検出される毎に実行されるタスクで、このアルゴリズムによる場合には、先ずステップ１で漏電検出パルスの周期Ｔcpが電力変換器の出力電圧の周期Ｔacに一致しているか否かを判定する。その結果漏電検出パルスの周期Ｔcpが電力変換器の出力電圧の周期Ｔacに一致している場合にはステップ２で図２のＸ1点（電力変換器の出力側）で漏電が発生していると判定して、この判定結果をＥＥＰＲＯＭのような書き換えが可能な不揮発性メモリに記憶させる。ステップ１で漏電検出パルスの周期Ｔcpが電力変換器の出力電圧の周期Ｔacに一致していないと判定されたときにはステップ３に進んでスイッチ３の励磁コイルを非励磁にしてスイッチ３をオフ状態にし、ステップ４で依然として漏電が検出されているか否かを判定する。その結果漏電が検出されなくなったときにはステップ５で漏電が発生した箇所は図２のＸ2点（スイッチ３と電力変換器４との間の回路）であると判定してこの判定結果を記憶させる。ステップ３でスイッチ３を開いた後、ステップ４で依然として漏電が検出されていると判定された場合には、ステップ６で図２のＸ3点（スイッチ３よりも発電機２側の回路）で漏電が発生していると判定してこの判定結果をメモリに記憶させる。
【００７３】
電力変換器４の出力周波数は一定であるため、上記のように漏電検出パルスの周期を検出点と接地間の電圧の周期として、検出点Ｄと接地間の電圧の周期が電力変換器の出力電圧の周期に一致しているか否かにより漏電発生箇所を判定するようにすると、判定のための処理を簡単にすることができる。
【００７４】
上記の説明では、漏電検出パルスＶsにより検出点と接地間の電圧の周期を検出して、検出点と接地間の電圧の周期が電力変換器の出力の周期に一致しているか否かにより漏電発生箇所を判定するとしたが、漏電検出パルスＶsの周期（検出点と接地間の電圧の周期）が交流発電機２の出力電圧の周期に一致するが否かにより漏電発生箇所の判定を行うようにしてもよい。
【００７５】
この場合、漏電発生箇所判定手段８Ｅは、検出点Ｄと接地間の電圧の周期が交流発電機２の出力電圧の周期に一致していないことを検出したときに電力変換器４の出力側で漏電が発生したと判定し、検出点Ｄと接地間の電圧の周期が交流発電機２の出力電圧の周期に一致していることを検出したときにスイッチ３を開いて、スイッチ３を開くことにより漏電検出手段８Ｄが漏電の発生を検出しなくなったときにスイッチ３と電力変換器４との間の回路で漏電が発生したと判定し、スイッチ３を開いた状態でも漏電検出手段８Ｄが漏電の発生を検出しているときにスイッチ３よりも交流発電機側の回路で漏電が発生したと判定するように漏電発生箇所判定手段を構成することもできる。
【００７６】
上記漏電発生箇所判定手段８Ｅはまた、検出点Ｄと接地間の電圧の周期が電力変換器４の出力電圧の周期に一致していることを検出したときに電力変換器４の出力側で漏電が発生したと判定し、検出点Ｄと接地間の電圧の周期が交流発電機の出力電圧の周期に一致していることを検出したときにスイッチ３を開いて、スイッチを開くことにより漏電検出手段が漏電の発生を検出しなくなったときにスイッチ３と電力変換器４との間の回路で漏電が発生したと判定し、スイッチ３を開いた状態でも漏電検出手段が漏電の発生を検出しているときにスイッチ３よりも交流発電機側の回路で漏電が発生したと判定するように構成してもよい。
【００７７】
上記の説明では、漏電検出パルスＶsの周期から漏電の発生箇所を判定するとしたが、本発明においては、検出点Ｄと接地間の電圧の周期から漏電発生箇所の判定を行えばよいので、図４に示したように、電圧検出回路８Ｂから得られる電圧検出信号Ｖnの波形をマイクロプロセッサにより処理して、電圧検出信号Ｖnの周期が交流発電機の出力電圧の周期に一致しているか否か、または電力変換器の出力の周期に一致しているか否かを判定することにより漏電発生箇所の判定を行わせるようにしてもよい。
【００７８】
交流発電機の出力電圧の周期は、内燃機関の回転速度Ｎ［rpm]を交流発電機の磁極数ｐで除することにより（Ｎ／ｐを演算することにより）求めることができる。
【００７９】
上記の実施形態では、検出点形成回路５Ａを構成する抵抗器ＲｕないしＲｗの抵抗値を等しくして、検出点Ｄの対地電位を交流発電機の中性点Ｎの対地電位にほぼ等しくするとしたが、検出点Ｄは、発電機の各出力線に高インピーダンス素子を通して結合されていて、発電機のいずれの出力線の電位とも異なる電位を有する点であれば良く、抵抗器ＲｕないしＲｗの抵抗値は必ずしも等しくなくてもよい。抵抗器ＲｕないしＲｗの抵抗値を異ならせた場合には、電機子コイルの中性点の対地電圧と検出点の対地電圧とに差が生じるが、交流発電機の電機子コイルが非接地状態で設けられている場合には、漏電が発生していないときに検出点Ｄと接地間に電圧がほとんど現れず、漏電が発生したときに検出点Ｄと接地間に高い電圧が現れるため、漏電の検出には支障を来さない。
【００８０】
図２に示した例では、インバータユニット内で検出点形成回路５Ａを発電機の出力線に結合しているが、インバータユニットの外部で検出点形成回路５Ａを発電機の出力線に結合するようにしてもよいのはもちろんである。
【００８１】
本実施形態では、交流発電機１の電機子コイルが星形結線されているが、交流発電機が中性点を有しない場合、即ち、電機子コイルがΔ結線されている場合にも漏電の検出は支障なく行うことができる。
【００８２】
本発明においては、漏電が発生している状態でも車両を走行させることができるようにするため、図３または図４に示したように、感電防止用内燃機関制御手段１１と、電力変換器動作禁止手段１２とが設けられる。
【００８３】
本実施形態で設けられる感電防止用内燃機関制御手段１１は、漏電発生箇所判定手段８Ｅにより判定された漏電発生箇所とスイッチ３の状態とから車両の車体に触れた際に感電のおそれがあると判定されたときに車両の走行を可能にするために必要な内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に内燃機関の回転速度を制限し、漏電発生箇所判定手段８Ｅにより判定された漏電発生箇所とスイッチ３の状態とから車両の車体に触れた際に感電のおそれがないと判定されたときには内燃機関の回転速度が制限速度を超える速度まで上昇するのを許容するように内燃機関を制御する手段である。
【００８４】
この感電防止用内燃機関制御手段１１は、例えば、漏電検出手段８Ｄが漏電を検出している状態でスイッチ３が閉じているとき及び漏電発生箇所判定手段８Ｅがスイッチ３よりも交流発電機側の回路で漏電が発生していると判定しているときには車両の走行を可能にするために必要な内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に内燃機関の回転速度を制限し、漏電発生箇所判定手段がスイッチ３よりも電力変換器側で漏電が発生していると判定している状態でスイッチ３が開いているときには内燃機関の回転速度が上記制限速度を超える速度まで上昇するのを許容するように内燃機関を制御する。
【００８５】
また電力変換器動作禁止手段１２は、漏電検出手段８Ｄが漏電の発生を検出しているときに電力変換器４が出力を発生するのを禁止する手段である。
【００８６】
上記感電防止用内燃機関制御手段１１及び電力変換器動作禁止手段１２を構成するために、電力変換器のコントローラのマイクロプロセッサ及びＥＣＵ６のマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを図９及び図１０に示した。
【００８７】
図９は、電力変換器のコントローラ４Ｄのマイクロプロセッサが微小時間間隔で実行するタスクのアルゴリズムを示したもので、このアルゴリズムによる場合には、先ずステップ１において漏電検出手段８Ｄが漏電の発生を検出しているか否かを判定する。その結果漏電検出手段が漏電の発生を検出していないと判定されたときには以後何もしないでこのタスクを終了する。ステップ１において漏電検出手段が漏電の発生を検出していると判定されたときにはステップ２に進んで選択されているモードが発電モードであるか否かを判定し、発電モードである場合（スイッチ３が閉じている場合）には、ステップ３に進んでインバータ４Ｂのスイッチ素子への駆動信号の供給を停止して、インバータの出力を停止させる。ステップ１ないし３により、漏電検出手段８Ｄが漏電の発生を検出しているときに電力変換器４が出力を発生するのを禁止する電力変換器動作禁止手段１２が構成される。
【００８８】
ステップ３でインバータの出力を停止させた後、ステップ４で図８に示したアルゴリズムにより漏電発生箇所の判定を行わせる。漏電発生箇所の判定を行った後、ステップ５に進み、漏電が発生したことの情報と、漏電発生箇所がＸ1点，Ｘ2点及びＸ3点のいずれであるかの情報とを含むエラーコード信号をコントローラ４ＤのマイクロプロセッサからＥＣＵ６のマイクロプロセッサに与える。ステップ２で発電モードでない（スイッチ３が開いている）と判定されたときには、ステップ３及び４を行わずにステップ５に移行して、メモリに記憶されている漏電発生の情報と、漏電発生箇所の情報とを含むエラーコード信号をＥＣＵのマイクロプロセッサに送信する。ステップ４により漏電発生箇所判定手段が構成され、ステップ５により漏電発生の情報と漏電発生箇所の情報とを含む漏電情報をＥＣＵに送信する漏電情報送信手段が構成される。
【００８９】
図１０はＥＣＵのマイクロプロセッサが微小時間間隔で実行するタスクのアルゴリズムを示したもので、このアルゴリズムによる場合には、ステップ１でコントローラ４Ｄからエラーコード信号を受信しているか否かを判定する。その結果エラーコード信号を受信していると判定された場合には、ステップ２に進んでスイッチ３が閉じているか否かを判定する。この判定でスイッチ３が閉じていると判定されたときには、ステップ３に進んで内燃機関の回転速度を第１の制限速度以下に制限する第１の過回転制御を行う。この第１の制限速度は、車両の走行を可能にするために必要な内燃機関１の回転速度の下限値（遠心クラッチ１０１がつながるときの機関の回転速度であるクラッチイン速度）よりは高く、かつ交流発電機２が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定される。
【００９０】
ステップ２でスイッチ３が開いている（走行モードが選択されている）と判定されたときには、ステップ４に進んで判定されている漏電発生箇所はＸ3点（スイッチ３よりも発電機側の回路）であるか否かを判定する。その結果漏電発生箇所がＸ3点であると判定されたときには、ステップ３に進んで内燃機関の回転速度を、車両の走行を可能にするために必要な内燃機関１の回転速度の下限値よりは高く、かつ交流発電機２が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された第１の制限速度以下に制限する第１の過回転制御を行わせる。
【００９１】
判定されている漏電発生箇所はＸ3点ではない（Ｘ1点またはＸ2点である）とステップ４で判定されたときには、ステップ５に進んで内燃機関の回転速度を第２の制限速度以下に制限する第２の過回転制御を行わせる。第２の制限速度は、第１の制限速度よりも十分に高く設定される。そのため、第２の過回転制御が行われる状態では、内燃機関の回転速度が第１の制限速度を超える速度まで上昇するのが許容され、定常時と同様の車両の走行を可能にするために必要な回転速度まで機関の回転速度を上昇させることができるようになる。スイッチ３が開いているときには、Ｘ1点またはＸ2点で漏電が発生していても車体に地絡電流が流れることはなく、感電のおそれがないため、内燃機関の回転速度を車両の定常走行が可能な速度まで上昇させても支障を来さない。
【００９２】
ステップ１において、エラーコード信号を受信していない（漏電が発生していない）と判定されたときには、ステップ６に進んで第３の過回転制御を行わせる。第３の過回転制御では制限速度を上記第２の制限速度よりも更に高く設定する。
【００９３】
なお漏電が発生していないときの機関の制限速度を第２の過回転制御における制限速度と等しくしてステップ６を省略し、ステップ１でエラーコード信号を受信していないと判定されたときにステップ５に移行するようにしてもよい。
【００９４】
図１０に示したタスクにより、漏電検出手段８Ｄが漏電を検出している状態でスイッチ３が閉じているとき及び漏電発生箇所判定手段８Ｅがスイッチよりも交流発電機側の回路で漏電が発生していると判定しているときには車両の走行を可能にするために必要な内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ交流発電機２が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に内燃機関の回転速度を制限し、漏電発生箇所判定手段８Ｅがスイッチ３よりも電力変換器側で漏電が発生していると判定している状態でスイッチが開いているときには内燃機関の回転速度が上記制限速度を超える速度まで上昇するのを許容するように内燃機関を制御する感電防止用内燃機関制御手段が構成される。
【００９５】
コントローラ４ＤやＥＣＵに電源を供給するバッテリを発電機２の出力で充電する場合には、走行時にバッテリが消耗しないようにするため、上記感電を生じさせない電圧値の上限値を、バッテリ電圧（１２Ｖ）以上に選定するのが好ましい。
【００９６】
感電防止用内燃機関制御手段１１は上記の構成に限られるものではなく、例えば、漏電検出手段８Ｄが漏電の発生を検出しているときに電力変換器４が出力を発生するのを禁止する漏電時電力変換器動作禁止手段が設けられている場合には、漏電検出手段８Ｄが漏電を検出している状態でスイッチ３が閉じているとき及び漏電発生箇所判定手段８Ｅがスイッチ３よりも交流発電機２側の回路で漏電が発生していると判定しているときには車両の走行を可能にするために必要な内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に内燃機関の回転速度を制限し、漏電発生箇所判定手段８Ｅがスイッチ３と電力変換器４との間で漏電が発生していると判定している状態でスイッチが開いているとき及び漏電発生箇所判定手段が電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定しているときには内燃機関の回転速度が上記制限速度を超えるのを許容するように感電防止用内燃機関制御手段を構成することができる。
【００９７】
また漏電検出手段８Ｄにより漏電が検出されているときに強制的にスイッチ３を開いて、漏電の発生が検出されている間該スイッチを開いた状態に保持する感電防止用スイッチオフ手段（図示せず。）を設けることもできる。このようなスイッチオフ手段を設ける場合には、漏電発生箇所判定手段８Ｅがスイッチ３よりも交流発電機側の回路で漏電が発生していると判定しているときには車両の走行を可能にするために必要な内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ交流発電機２が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に内燃機関の回転速度を制限し、漏電発生箇所判定手段がスイッチよりも電力変換器側で漏電が発生していると判定しているときには内燃機関の回転速度が制限速度を超えるのを許容するように感電防止用内燃機関制御手段を構成することができる。
【００９８】
上記のように構成すると、漏電が発生したときにも乗員が感電するおそれを生じさせることなく車両を走行させることができるため、山岳地帯などの僻地で漏電が発生した際に、帰宅することができなくなって乗員が遭難するおそれをなくすことができる。
【００９９】
上記の実施形態では、漏電検出手段が漏電を検出しているときに電力変換器の動作を禁止するように、電力変換器動作禁止手段１２を構成したが、漏電発生箇所判定手段８Ｅが電力変換器４の出力側で漏電が発生していると判定している状態でスイッチ３が閉じているときに電力変換器が出力を発生するのを禁止するように電力変換器動作禁止手段１２を構成することもできる。
【０１００】
このように電力変換器動作禁止手段１２を構成する場合、感電防止用内燃機関制御手段１１は、漏電発生箇所判定手段８８Ｅが交流発電機２と電力変換器４との間の回路で漏電が発生していると判定している状態でスイッチ３が閉じているとき、及び漏電発生箇所判定手段８Ｅがスイッチ３よりも交流発電機２側で漏電が発生していると判定している状態でスイッチ３が開いているときには、車両の走行を可能にするために必要な内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ交流発電機が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に内燃機関の回転速度を制限し、漏電発生箇所判定手段８Ｅがスイッチ３と電力変換器４との間で漏電が発生していると判定している状態でスイッチ３が開いているとき、及び漏電発生箇所判定手段８Ｅが電力変換器の出力側で漏電が発生していると判定している状態で電力変換器の動作が禁止されているときには内燃機関の回転速度が制限速度を超える速度まで上昇するのを許容するように内燃機関を制御する手段により構成することができる。
【０１０１】
上記の実施形態では、交流発電機１として３相交流発電機が用いられたが、図１１に示したように、交流発電機２として、両端が非接地状態で設けられた単相の電機子コイルＷａを有する単相交流発電機が用いられる場合にも本発明を適用することができる。交流発電機２として単相交流発電機を用いる場合には、発電機２の２本の出力線の間に抵抗値が十分に大きい抵抗器Ｒ10とＲ11との直列回路からなる抵抗分圧回路を接続して、この抵抗分圧回路により検出点形成回路８Ａを構成し、抵抗分圧回路の分圧点を検出点Ｄとする。発電コイルＷaの出力はモードスイッチ３の接点３ａ及び３ｂを通して電力変換器４に入力されている。この例では、電力変換器４のコンバータ４Ａが単相ブリッジ全波整流回路からなっている。図１１に示した実施形態のその他の構成は図１に示した実施形態と同様である。
【０１０２】
図１１に示した例においても、抵抗器Ｒ10及びＲ11の抵抗値は等しくてもよく、異なっていてもよい。検出点Ｄの電位が発電機の２本の出力線のいずれの電位とも異なっていさえすればよい。
【０１０３】
上記の各実施形態では、検出点Ｄを抵抗器を通して交流発電機の各出力線に結合しているが、検出点Ｄは、交流発電機の各出力線に高インピーダンス素子を通して結合されていて、発電機のいずれの出力線の電位とも異なる電位を示し、電源装置で地絡が生じたときに接地電位部との間に零相電圧が生じる点であればよい。従って、検出点Ｄと発電機の各出力線との間を結合する高インピーダンス素子は抵抗器に限定されない。
【０１０４】
上記の実施形態では、交流発電機２と電力変換器４との間にスイッチ３が設けられている場合に、漏電の発生箇所がスイッチ３よりも上流側（発電機側）であるのか、または下流側（電力変換器側）であるのかを判定するとともに、その判定結果とスイッチ３の状態とに応じて、感電防止のための制御を行うようにしたが、スイッチ３を考慮することなく、漏電発生時に車両の走行を可能にした状態で感電を防止する制御を行わせることもできる。
【０１０５】
即ち、車両駆動用の内燃機関により駆動される交流発電機と該交流発電機の出力電圧を一定の周波数の交流電圧に変換する電力変換器とを有する電源装置を搭載した内燃機関駆動車両を制御する場合に、その制御装置を、電源装置で漏電が発生したことを検出する漏電検出手段８Ｄと、この漏電検出手段により漏電の発生が検出されたときに漏電の発生箇所を判定する漏電発生箇所判定手段８Ｅとを備えた漏電検出装置８と、漏電検出手段により漏電が発生したことが検出されたときに、前記内燃機関の回転速度が車両の走行を可能にする速度まで上昇するのを許容しつつ感電を防ぐための制御を、前記漏電発生箇所判定手段による判定結果に応じて、前記内燃機関及び電力変換器の少なくとも一方に対して行う感電防止用制御手段とを備えた構成とすることができる。
【０１０６】
上記のように構成する場合には、図３に示した電力変換器動作禁止手段１２を、漏電発生箇所判定手段８Ｅが電力変換器４の出力側で漏電が発生していると判定しているときに電力変換器の動作を禁止するように構成するか、または漏電検出手段８Ｄが漏電の発生を検出したときに電力変換器４の動作を禁止するように構成しておく。また漏電発生箇所判定手段８Ｅが交流発電機２と電力変換器４との間の回路で漏電が発生していると判定しているときに車両の走行を可能にするために必要な前記内燃機関の回転速度の下限値よりは高く、かつ交流発電機２が感電のおそれがない電圧値の出力を発生する内燃機関の回転速度の上限値よりも低く設定された制限速度以下に内燃機関の回転速度を制限し、漏電発生箇所判定手段８Ｅが電力変換器４の出力側で漏電が発生していると判定していて電力変換器動作禁止手段１２が電力変換器の動作を禁止していてるときに内燃機関の回転速度が制限速度を超えて上昇するのを許容するように内燃機関の回転速度を制御する手段により感電防止用内燃機関制御手段１１を構成し、この感電防止用内燃機関制御手段１１と、前記電力変換器動作禁止手段１２とにより感電防止用制御手段を構成する。
【０１０７】
上記のようにスイッチを考慮することなく、漏電発生箇所判定手段による判定結果に基づいて、内燃機関の回転速度が車両の走行を可能にする速度まで上昇するのを許容しつつ感電を防ぐための制御を内燃機関及び電力変換器の少なくとも一方に対して行うようにすると、スイッチ３が設けられていない場合にも、漏電発生時に車両の走行を可能にしつつ感電を防止する制御を行わせることができる。
【０１０８】
上記の各実施形態では、電力変換器としてインバータ装置を用いたが、サイクロコンバータ等の他の電力変換器を用いる場合にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施形態の全体的な構成を示した構成図である。
【図２】図１の実施形態のインバータユニットの部分を詳細に示した回路図である。
【図３】本発明の実施形態で用いる漏電検出装置の構成を示したブロックである。
【図４】本発明の実施形態で用いる漏電検出装置の他の構成を示したブロックである。
【図５】図１及び図２に示した実施形態において電源装置で地絡が生じていないときに電圧検出回路から得られる検出電圧の波形と、電力変換器の出力電圧波形と、漏電検出パルス発生回路の出力波形とを示した波形図である。
【図６】図１及び図２に示した実施形態において電力変換器の出力側で漏電が生じたときに電圧検出回路から得られる検出電圧の波形と、電力変換器の出力電圧波形と、漏電検出パルスの波形とを示した波形図である。
【図７】図１及び図２に示した実施形態において電源装置の交流発電機と電力変換器との間の回路で地絡が生じたときに電圧検出回路から得られる検出電圧の波形と、電力変換器の出力電圧波形と、漏電検出パルスの波形とを示した波形図である。
【図８】漏電発生箇所判定手段を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図９】漏電時電力変換器動作禁止手段及び漏電発生箇所判定手段を構成するためにインバータユニットのコントローラのマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１０】感電防止用内燃機関制御手段を構成するためにＥＣＵのマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施形態のインバータユニット部分の構成を示した回路図である。
【符号の説明】
【０１１０】
２  交流発電機
４  電力変換器
４Ａ  コンバータ
４Ｂ  インバータ
４Ｃ  フィルタ
４Ｄ  コントローラ
８  漏電検出装置
８Ａ  検出点形成回路
８Ｂ  電圧検出回路
８Ｃ  漏電検出パルス発生回路
８Ｄ  漏電検出手段
８Ｅ  漏電発生箇所判定手段
１１  感電防止用内燃機関制御手段
１２  電力変換器動作禁止手段
【図１】
2006025530.tif 000003
【図２】
2006025530.tif 000004
【図３】
2006025530.tif 000005
【図４】
2006025530.tif 000006
【図５】
2006025530.tif 000007
【図６】
2006025530.tif 000008
【図７】
2006025530.tif 000009
【図８】
2006025530.tif 000010
【図９】
2006025530.tif 000011
【図１０】
2006025530.tif 000012
【図１１】
2006025530.tif 000013