(57)【要約】【課題】周期的な変動やパルス的で大きな変動が高電圧電池で発生しても、漏電誤判定を防ぐ。【解決手段】絶縁抵抗１０７，１０８によってグランド１１１と絶縁された電池１０３の漏電を判定する漏電判定装置３００において、矩形波Ｖｏｓを発生する矩形波発生手段３０１Ａと、矩形波発生手段３０１Ａからの矩形波Ｖｏｓを絶縁抵抗１０７，１０８に印加するための検出抵抗３０２およびカップリングコンデンサ３０３と、電池１０３の変動を検出する変動検出手段３０１Ｃ，３０８と、変動検出手段３０１Ｃ，３０８で電池１０３の変動が検出されない場合に、検出抵抗３０２およびカップリングコンデンサ３０３間の接続点Ｐの矩形波から漏電を判定する漏電判定手段３０１とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁抵抗によってグランドと絶縁された電池の漏電を判定する漏電判定装置において、
矩形波を発生する矩形波発生手段と、
上記矩形波発生手段からの矩形波を上記絶縁抵抗に印加するための検出抵抗およびカップリングコンデンサと、
上記電池の変動を検出する変動検出手段と、
上記変動検出手段で上記電池の変動が検出されない場合に、上記検出抵抗および上記カップリングコンデンサ間の接続点の矩形波から漏電を判定する漏電判定手段とを備えることを特徴とする漏電判定装置。
【請求項２】
請求項１記載の漏電判定装置において、
漏電判定手段は、変動検出手段で電池の変動が検出される場合は、漏電の判定をマスクすることを特徴とする漏電判定装置。
【請求項３】
請求項１記載の漏電判定装置において、
漏電判定手段は、変動検出手段で検出した電池の変動終了後から所定時間だけ漏電の判定をマスクすることを特徴とする漏電判定装置。
【請求項４】
請求項１記載の漏電判定装置において、
変動検出手段は、電池の電圧を検出し、
漏電判定手段は、上記変動検出手段で電圧の変動が検出されると、上記電池の変動の検出とすることを特徴とする漏電判定装置。
【請求項５】
請求項１記載の漏電判定装置において、
変動検出手段は、電池の電流を検出し、
漏電判定手段は、上記変動検出手段で電流の変動が検出されると、上記電池の変動の検出とすることを特徴とする漏電判定装置。
【請求項６】
請求項１記載の漏電判定装置において、
変動検出手段は、電池に変動を発生させる変動要因を検出し、
漏電判定手段は、上記変動検出手段で上記変動要因が検出されると、上記電池の変動の検出とすることを特徴とする漏電判定装置。
【請求項７】
絶縁抵抗によってグランドと絶縁された電池の漏電を判定する手段、としてコンピュータを機能させる漏電判定プログラムにおいて、
変動検出手段で上記電池の変動が検出されない場合に、矩形波発生手段からの矩形波を上記絶縁抵抗に印加するための検出抵抗およびカップリングコンデンサ間の接続点の矩形波から漏電を判定する漏電判定手段とを備えることを特徴とする漏電判定装置。
【請求項８】
電池とグランドとを絶縁する絶縁抵抗を計測する絶縁抵抗計測装置において、
矩形波を発生する矩形波発生手段と、
上記矩形波発生手段からの矩形波を上記絶縁抵抗に印加するための検出抵抗およびカップリングコンデンサと、
上記電池の変動を検出する変動検出手段と、
上記変動検出手段で上記電池の変動が検出されない場合に、上記検出抵抗および上記カップリングコンデンサ間の接続点の矩形波から上記絶縁抵抗を計測する抵抗計測手段とを備えることを特徴とする絶縁抵抗計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＥＶ（注１）やＨＥＶ（注２）の高電圧車両などに適用される高電圧電池と、この高電圧電池と絶縁されたグランドとの間の漏電の有無を判定する漏電判定装置および漏電判定プログラムに係るものであり、また、高電圧電池とグランドとの間の絶縁抵抗を計測する絶縁抵抗計測装置に関するものである。
【０００２】
（注１）ＥＶ…Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ［英］の略
（注２）ＨＥＶ…Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ［英］の略
【０００３】
【従来の技術】
図９は従来の漏電判定装置の構成を示す図である（特許文献１参照）。
図９において、６は高電圧電池としての車載バッテリ、６１，６２は母線、７は走行用の交流モータ、８はＤＣ／ＡＣインバータ、８１，８２，８３は交流給電線、１０は車体ボディ、Ｒは絶縁抵抗である。
【０００４】
また、図９において、Ａは漏電判定装置、１は地絡試行回路、１１はリレー、１２は抵抗、２は検出抵抗、３はカップリングコンデンサ、４は比較器、４０はバッファ、４１は反転入力端子、４２は非反転入力端子、４３，４４は抵抗、４１１は入力矩形波、４１２は出力矩形波、５は制御器、５０は発振部、５１はトランジスタ、５２はＬＥＤ制御器、５３はＬＥＤ，５０１は矩形波、５０２は励磁用電力、９は地絡検知器、Ｐは接続点、Ｖｒは基準電圧、＋Ｖｃｃは安定化電圧である。
【０００５】
図９の漏電判定装置Ａでは、カップリングコンデンサ３を通して、車載バッテリ６に入力矩形波４１１を印加している。接続点Ｐに現れる出力矩形波４１２の波高値は絶縁抵抗Ｒの値に応じて変化するため、出力矩形波４１２の波高値をアンプで増幅して基準電圧Ｖｒと比較することで、漏電の有無（絶縁抵抗Ｒの低下）を判定することができる。しかしながら、図９のコンデンサ絶縁型・交流式による漏電判定装置は、車載バッテリ（高電圧電池）６が周期的に電圧変動すると、出力矩形波４１２の波高値も周期的に変動し、漏電誤判定を招いてしまうことがある。
【０００６】
図１０は漏電判定装置のシミュレーション実験の構成を示す図であり、高電圧電池の周期的な電圧変動によって出力矩形波の波高値が周期的に変動することを確認するためのものである。また、図１１は高電圧電池の電圧変動がない場合のシミュレーション実験の結果を示す図であり、図１２は高電圧電池の電圧変動がある場合のシミュレーション実験の結果を示す図である。
【０００７】
図１０において、１００は電源系であり、１０１は走行用の交流モータ、１０２はＤＣ／ＡＣコンバータとしてのインバータ、１０３は車載バッテリ用の高電圧電池、１０４は高電圧電池１０３の電圧変動を模擬する電圧変動源、１０５，１０６はＹコンデンサ、１０７，１０８は絶縁抵抗、１０９は漏電抵抗、１１０は漏電発生用スイッチ、１１１は車体ボディ、１１２，１１３，１１４は交流給電線、１１５，１１６は母線である。
【０００８】
また、図１０において、２００は漏電判定装置であり、２０１は矩形波発生器、２０２は検出抵抗、２０３はカップリングコンデンサ、２０４はフィルタ、２０５はアンプである。
【０００９】
図１０では、シミュレーション実験の開始５秒後に漏電発生スイッチ１１０をＯＮ状態（導通状態）にして漏電抵抗１０９の一端を車体ボディ１１１に接続し、高電圧電池１０３の＋側で漏電が発生した場合を模擬した。シミュレーション実験の条件は、矩形波発生器２０１の発振周波数を２Ｈｚ，高電圧電池１０３の電圧変動の周波数を１．２５Ｈｚ，電圧変動源１０４で模擬する電圧変動の振れ幅を±０．３Ｖとした。
【００１０】
電圧変動源１０４を駆動せずに、高電圧電池１０３の電圧変動がない場合をシミュレーション実験すると、アンプ２０５の出力矩形波Ｖｏｕｔの波高値は一定であった（図１１）。しかしながら、わずか電圧変動±０．３Ｖの振れ幅ながらも電圧変動源１０４を駆動して高電圧電池１０３の電圧変動をシミュレーション実験すると、アンプ２０５の出力矩形波Ｖｏｕｔの波高値が周期的に変動した（図１２）。この場合、出力矩形波Ｖｏｕｔの波高値の変動周期は約４秒であり、矩形波発生器２０１の発振周期５００ｍ秒と電圧変動源１０４の変動周期８００ｍ秒との最小公倍数に相当する。
【００１１】
特に、漏電判定装置２００の発振周期と高電圧電池１０３の電圧変動周期とが近い場合は、高電圧電池１０３の電圧変動分だけをフィルタでカットすることが困難なため、発振周期および変動周期の最小公倍数の周期で漏電判定装置２００の出力矩形波Ｖｏｕｔが変動してしまうことになる。
【００１２】
実際のＨＥＶなどでは、ＤＣ／ＤＣコンバータの電圧変換によって、高電圧電池から１２Ｖ系電池を充電する。したがって、１２Ｖ系負荷が変動するとＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流も変化し、高電圧電池の電圧変動が発生する。つまり、漏電判定装置の矩形波発振周期と近い周期で動作する１２Ｖ系負荷があると、高電圧電池が電圧変動し、その電圧変動の振れ幅がわずかであっても、出力矩形波の波高値が発振周期と変動周期との最小公倍数で変動する。
【００１３】
出力矩形波の波高値に影響を及ぼす１２Ｖ系負荷は、通常、漏電判定装置の発振周波数が数Ｈｚ程度であることを考慮すると、例えばハザードなどが挙げられる。
【００１４】
以上の説明は、高電圧電池が周期的に電圧変動した場合であるが、周期的な変動以外に、高電圧電池がパルス状に大きく電圧変動した場合でも、漏電判定装置の出力矩形波の波高値が変動することが分かっている。
【００１５】
【特許文献１】
特開平１０−２２１３９５号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の漏電判定装置は以上のように構成されているので、高電圧電池の周期的な変動によって出力矩形波の波高値が周期的に変動してしまい、漏電誤判定の可能性があるという課題があった。
【００１７】
また、従来の漏電判定装置は、高電圧電池のパルス的で大きな変動によって出力矩形波の波高値が変動してしまい、漏電誤判定の可能性があるという課題があった。
【００１８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、周期的な変動やパルス的で大きな変動が高電圧電池で発生しても、漏電誤判定を防ぐことが可能な漏電判定装置、漏電判定プログラムを提供することを目的とする。
【００１９】
また、この発明は、周期的な変動やパルス的で大きな変動が高電圧電池で発生しても、絶縁抵抗を精度良く検出することが可能な絶縁抵抗計測装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の漏電判定装置は、絶縁抵抗によってグランドと絶縁された電池の漏電を判定する漏電判定装置において、矩形波を発生する矩形波発生手段と、矩形波発生手段からの矩形波を絶縁抵抗に印加するための検出抵抗およびカップリングコンデンサと、電池の変動を検出する変動検出手段と、変動検出手段で電池の変動が検出されない場合に、検出抵抗およびカップリングコンデンサ間の接続点の矩形波から漏電を判定する漏電判定手段とを備えるようにしたものである。
このことにより、波高値の変動がない場合の接続点の矩形波から漏電を判定できるようになる。
【００２１】
請求項２記載の漏電判定装置は、請求項１記載の漏電判定装置において、漏電判定手段は、変動検出手段で電池の変動が検出される場合は、漏電の判定をマスクするようにしたものである。
このことにより、電池の変動に応じて波高値が変動する接続点の矩形波を使った漏電の判定を除外できるようになる。
【００２２】
請求項３記載の漏電判定装置は、請求項１記載の漏電判定装置において、漏電判定手段は、変動検出手段で検出した電池の変動終了後から所定時間だけ漏電の判定をマスクするようにしたものである。
このことにより、電池の変動終了後に、接続点の矩形波の波高値が引き続き変動した場合であっても、この変動の影響を防ぐことができるようになる。
【００２３】
請求項４記載の漏電判定装置は、請求項１記載の漏電判定装置において、変動検出手段は、電池の電圧を検出し、漏電判定手段は、変動検出手段で電圧の変動が検出されると、電池の変動の検出とするようにしたものである。
このことにより、電池の変動を電圧から検出できるようになる。
【００２４】
請求項５記載の漏電判定装置は、請求項１記載の漏電判定装置において、変動検出手段は、電池の電流を検出し、漏電判定手段は、変動検出手段で電流の変動が検出されると、電池の変動の検出とするようにしたものである。
このことにより、電池の変動を電流から検出できるようになる。
【００２５】
請求項６記載の漏電判定装置は、請求項１記載の漏電判定装置において、変動検出手段は、電池に変動を発生させる変動要因を検出し、漏電判定手段は、変動検出手段で変動要因が検出されると、電池の変動の検出とするようにしたものである。
このことにより、電池の変動を変動要因から検出できるようになる。
【００２６】
請求項７記載の漏電判定プログラムは、絶縁抵抗によってグランドと絶縁された電池の漏電を判定する手段、としてコンピュータを機能させる漏電判定プログラムにおいて、変動検出手段で電池の変動が検出されない場合に、矩形波発生手段からの矩形波を絶縁抵抗に印加するための検出抵抗およびカップリングコンデンサ間の接続点の矩形波から漏電を判定する漏電判定手段とを備えるようにしたものである。
このことにより、波高値の変動がない場合の接続点の矩形波から漏電を判定できるようになる。
【００２７】
請求項８記載の絶縁抵抗計測装置は、電池とグランドとを絶縁する絶縁抵抗を計測する絶縁抵抗計測装置において、矩形波を発生する矩形波発生手段と、矩形波発生手段からの矩形波を絶縁抵抗に印加するための検出抵抗およびカップリングコンデンサと、電池の変動を検出する変動検出手段と、変動検出手段で電池の変動が検出されない場合に、検出抵抗およびカップリングコンデンサ間の接続点の矩形波から絶縁抵抗を計測する抵抗計測手段とを備えるようにしたものである。
このことにより、波高値の変動がない場合の接続点の矩形波から漏電を判定できるようになる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
図１はこの発明の漏電判定装置の基本構成を示す図である。
絶縁抵抗１０７，１０８によってグランド１１１と絶縁された電池１０３の漏電を判定する漏電判定装置３００において、矩形波Ｖｏｓを発生する矩形波発生手段３０１Ａと、矩形波発生手段３０１Ａからの矩形波Ｖｏｓを絶縁抵抗１０７，１０８に印加するための検出抵抗３０２およびカップリングコンデンサ３０３と、電池１０３の変動を検出する変動検出手段３０１Ｃ，３０８と、変動検出手段３０１Ｃ，３０８で電池１０３の変動が検出されない場合に、検出抵抗３０２およびカップリングコンデンサ３０３間の接続点Ｐの矩形波から漏電を判定する漏電判定手段３０１とを備えている。
【００２９】
実施の形態１．
図２はこの発明の実施の形態１による漏電判定装置の構成を示す図である。
図２において、１００は電源系であり、１０１は走行用の交流モータ、１０２はＤＣ／ＡＣコンバータとしてのインバータ、１０３は車載バッテリ用の高電圧電池、１０５，１０６はノイズ減衰用のＹコンデンサ（ラインアース間コンデンサ、ラインバイパスコンデンサともいう）、１０７，１０８は絶縁抵抗、１０９は漏電抵抗、１１１は車体ボディ（グランド）、１１２，１１３，１１４は交流給電線、１１５，１１６は母線である。
【００３０】
また、図２において、３００はこの実施の形態１の漏電判定装置であり、３０１はマイクロコンピュータ（漏電判定手段、抵抗計測手段、以下、マイコンと略す）、３０２は検出抵抗、３０３はカップリングコンデンサ、３０４はフィルタ、３０５はアンプ、３０８Ａは電圧検出器（変動検出手段、電圧検出手段）、３０９はトランジスタ、３１０はワーニングランプである。
【００３１】
電源系１００は、高電圧電池１０３と、交流モータ１０１と、母線１１５，１１６によって入力側の高電圧電池１０３と電気的に接続し、交流給電線１１２〜１１４によって出力側の交流モータ１０１と電気的に接続するインバータ１０２とを備えている。高電圧電池１０３は、２つのＹコンデンサ１０５，１０６，絶縁抵抗１０７，１０８および漏電抵抗１０９によって、車体ボディ１１１と電気的に絶縁されている。
【００３２】
漏電判定装置３００は、マイコン３０１と、検出抵抗３０２およびカップリングコンデンサ３０３からなるＲＣ直列回路と、フィルタ３０４と、アンプ３０５とを備えている。ＲＣ直列回路の検出抵抗３０２側には、マイコン３０１が発生する入力矩形波Ｖｏｓの端子が、ＲＣ直列回路のカップリングコンデンサ３０３側には、Ｙコンデンサ１０６，高電圧電池１０３，母線１１６および絶縁抵抗１０８が接続されており、絶縁抵抗１０７，１０８および漏電抵抗１０９にＲＣ直列回路を介して入力矩形波Ｖｏｓが印加されるようになっている。また、漏電判定装置３００は、高電圧電池１０３の電圧Ｖｈｉｇｈを検出する電圧検出器３０８Ａを備えている。
【００３３】
次に動作について説明する。
図３はこの発明の実施の形態１による漏電判定装置の動作を示すフローチャートであり、漏電判定プログラムにしたがって動作するマイコン３０１の各処理を表している。また、図４は漏電判定装置３００の動作を説明するためのタイミングチャートであり、図４（ａ）は入力矩形波Ｖｏｓ，図４（ｂ）は高電圧電池１０３の電圧Ｖｈｉｇｈ，図４（ｃ）はアンプ３０５の出力矩形波Ｖｏｕｔ（またはＡ／Ｄ矩形波Ｖａｄ）、図４（ｄ）はマイコン３０１の漏電判定処理、図４（ｅ）はワーニングランプ３１０のＯＮ／ＯＦＦ状態を表している。
【００３４】
さらに、図５はマイコン３０１の各機能を概念的に示す図であり、特に漏電判定処理のマスクの一例を説明するための図である。図２と同一符号は同一または相当する構成を示している。図５のマイコン３０１において、３０１Ａは矩形波発生機能（矩形波発生手段）、３０１ＢはＡ／Ｄ変換機能（Ａ／Ｄ変換手段）、３０１Ｃは変動検出機能（変動検出手段）、３０１Ｄはスイッチ機能（スイッチ手段）、３０１Ｅは比較機能（比較手段）である。
【００３５】
矩形波発生機能３０１Ａで発生した入力矩形波Ｖｏｓは、検出抵抗３０２，カップリングコンデンサ３０３のＲＣ直列回路を介して高電圧電池１０３へ印加される。この状態で、検出抵抗３０２およびカップリングコンデンサ３０３間の接続点Ｐに現れる矩形波は、フィルタ３０４で濾波され、さらにアンプ３０５で増幅されて出力矩形波Ｖｏｕｔとなる。そして、この出力矩形波Ｖｏｕｔは、Ａ／Ｄ変換機能３０１ＢでＡ／Ｄ変換されてＡ／Ｄ矩形波Ｖａｄとなり、以下のように処理される。
【００３６】
［時間Ｔ１］
まずマイコン３０１は、電圧検出器３０８Ａの検出結果と変動検出条件とを変動検出機能３０１Ｃで対照し、電圧Ｖｈｉｇｈが変動しているかどうかを検出する（ステップＳＴ１）。ここで例えば変動検出条件として、入力矩形波Ｖｏｓの発振周波数に近い変動周波数で高電圧電池１０３が０．１Ｖオーダー以上電圧変動した場合、また、高電圧電池１０３がパルス状で数ボルト以上電圧変動した場合などが、変動検出機能３０１Ｃに予め設定されている。
【００３７】
電圧検出器３０８Ａの検出結果と変動検出機能３０１Ｃの変動検出条件とから、時間Ｔ１では、電圧Ｖｈｉｇｈが変動していないことを検出すると（図４（ｂ），ステップＳＴ１でＮＯ）、マイコン３０１は、出力矩形波Ｖｏｕｔの波高値の変動もないものとして（図４（ｃ））漏電判定処理に移行し（ステップＳＴ２）、変動検出機能３０１Ｃによってスイッチ機能３０１Ｄを端子ａに接続させる。スイッチ機能３０１Ｄを端子ａに接続することにより、Ａ／Ｄ矩形波Ｖａｄがスイッチ機能３０１Ｄの端子ａを介して比較機能３０１Ｅに入力される。
【００３８】
続いて、マイコン３０１は、Ａ／Ｄ矩形波Ｖａｄの波高値と閾値Ｖｔｈとを比較機能３０１Ｅで比較する（図４（ｄ），ステップＳＴ３）。閾値Ｖｔｈは、漏電が発生していない場合のＡ／Ｄ矩形波Ｖａｄの波高値よりも低く、漏電が発生した場合のＡ／Ｄ矩形波Ｖａｄの波高値よりも高い値に設定されている。時間Ｔ１では、漏電抵抗１０９の値が変化しておらず、Ａ／Ｄ矩形波Ｖａｄの波高値が閾値Ｖｔｈよりも大きいので（図４（ｃ），ステップＳＴ３でＮＯ）、マイコン３０１は比較機能３０１Ｅからワーニング信号Ｓｗを出力しない（図４（ｅ））。
【００３９】
［時間Ｔ２］
次の時間Ｔ２は、電圧Ｖｈｉｇｈが周期的に変動した場合である（図４（ｂ））。
マイコン３０１は、電圧検出器３０８Ａの検出結果と変動検出条件とを変動検出機能３０１Ｃで対照し、電圧Ｖｈｉｇｈが周期的に変動していることを認識すると（ステップＳＴ１でＹＥＳ）、漏電判定処理のマスクへ移って図５のスイッチ機能３０１Ｄを端子ｂに接続する（ステップＳＴ５）。
【００４０】
すなわち、マイコン３０１は、スイッチ機能３０１Ｄを端子ｂに切替えることで、電圧Ｖｈｉｇｈの変動に応じて波高値が変動するＡ／Ｄ矩形波Ｖａｄ（図４（ｃ））を比較機能３０１Ｅに入力しないようにし、漏電判定処理をマスクしている（図４（ｄ））。このことにより、変動する出力矩形波Ｖｏｕｔによって生じる漏電誤判定を防ぐことができる。
【００４１】
図５の場合、漏電判定処理のマスク時には、Ａ／Ｄ矩形波Ｖａｄに代わってマスク電圧Ｖ０が端子ｂを介して比較機能３０１Ｅへ入力され、閾値Ｖｔｈと比較される。マスク電圧Ｖ０＞閾値Ｖｔｈと設定しているので、マイコン３０１は、比較機能３０１Ｅからワーニング信号Ｓｗを出力しない（図４（ｅ））。このステップＳＴ５での漏電判定処理のマスクは、変動検出機能３０１Ｃによって電圧Ｖｈｉｇｈの変動終了が検出されるまで（ステップＳＴ６でＮＯの間）繰り返し実行される。
【００４２】
［時間Ｔ３］
時間Ｔ２の電圧Ｖｈｉｇｈの変動が終了すると（ステップＳＴ６でＹＥＳ）、マイコン３０１は、変動検出機能３０１Ｃによって所定時間Ｔ３だけスイッチ機能３０１Ｄを端子ｂに接続させ続け、漏電判定処理のマスクをさらに実行する（ステップＳＴ７）。
【００４３】
このように、電圧Ｖｈｉｇｈの変動が発生していた時間Ｔ２に引き続き、所定時間Ｔ３だけ漏電判定処理をさらにマスクする理由は、電圧Ｖｈｉｇｈの変動周波数または変動の大きさにより、電圧Ｖｈｉｇｈの変動終了後（時間Ｔ２後）も出力矩形波Ｖｏｕｔがある程度まで引き続き変動することがあるためで、この変動の影響によって漏電誤判定が発生しないようにステップＳＴ７のマスクを行っている。
【００４４】
なお、ステップＳＴ７のマスクを実行する所定時間Ｔ３は、例えば入力矩形波Ｖｏｓの１パルス以上や、入力矩形波Ｖｏｓの１周期以上とするなど、漏電判定装置３００の使用状況に応じて適宜変更可能である。
【００４５】
［時間Ｔ４］
時間Ｔ４では、時間Ｔ１の場合と同様に、電圧Ｖｈｉｇｈの変動がなく（図４（ｂ），ステップＳＴ１でＮＯ）、スイッチ機能３０１Ｄで端子ａが接続され（ステップＳＴ２）、Ａ／Ｄ矩形波Ｖａｄの波高値が閾値Ｖｔｈより大きいので（図４（ｃ），図４（ｄ），ステップＳＴ３でＮＯ）、ワーニング信号Ｓｗは出力されない（図４（ｅ））。
【００４６】
［時間Ｔ５］
時間Ｔ５では、電圧Ｖｈｉｇｈの変動がないため（図４（ｂ），ステップＳＴ１でＮＯ）、スイッチ機能３０１Ｄで端子ａが接続される（ステップＳＴ２）。そしてここでは、漏電が発生して漏電抵抗１０９の値が低下し、出力矩形波Ｖｏｕｔの波高値が低下している（図４（ｃ））。
【００４７】
したがって、マイコン３０１は、Ａ／Ｄ矩形波Ｖａｄの波高値が閾値Ｖｔｈより低いことを比較機能３０１Ｅで認識すると（図４（ｃ），図４（ｄ），ステップＳＴ３でＹＥＳ）、比較機能３０１Ｅからトランジスタ３０９へワーニング信号Ｓｗを出力する（ステップＳＴ４）。ワーニング信号Ｓｗを受けたトランジスタ３０９はＯＦＦ状態（非導通状態）からＯＮ状態（導通状態）に切り替わり、ＯＮ状態のトランジスタ３０９を介して電源＋Ｂからグランドに電流が流れ、トランジスタ３０９と直列に接続されたワーニングランプ３１０がＯＮ状態（点灯）になる（図４（ｅ））。
【００４８】
［時間Ｔ６］
時間Ｔ６では、時間Ｔ１，Ｔ４の場合と同様に、電圧Ｖｈｉｇｈの変動がなく（図４（ｂ），ステップＳＴ１でＮＯ）、スイッチ機能３０１Ｄで端子ａが接続され（ステップＳＴ２）、Ａ／Ｄ矩形波Ｖａｄの波高値が閾値Ｖｔｈより大きいので（図４（ｃ），図４（ｄ），ステップＳＴ３でＮＯ）、ワーニング信号Ｓｗは出力されない（図４（ｅ））。
【００４９】
［時間Ｔ７，Ｔ８］
時間Ｔ７，Ｔ８は、電圧Ｖｈｉｇｈがパルス状に大きく変動した場合である。
マイコン３０１は、電圧検出器３０８Ａの検出結果と変動検出機能３０１Ｃの変動検出条件とを対照し、電圧Ｖｈｉｇｈがパルス状に大きく変動したものと検出すると（ステップＳＴ１でＹＥＳ）、時間Ｔ２の場合と同様に、漏電判定処理のマスクへ移って図５のスイッチ機能を端子ｂに接続する（ステップＳＴ５）。そして、時間Ｔ７の電圧Ｖｈｉｇｈの変動が終了すると（ステップＳＴ６でＹＥＳ）、マイコン３０１は、時間Ｔ３の場合と同様に、所定時間Ｔ８だけ漏電判定処理をさらにマスクする（ステップＳＴ７）。
【００５０】
このように、高電圧電池１０３の電圧Ｖｈｉｇｈがパルス状に大きく変動した場合であっても、周期的な変動の場合と同様にステップＳＴ５，ステップＳＴ７で漏電判定処理のマスクを実行することで、漏電誤判定を防止することができる。
【００５１】
［時間Ｔ９］
時間Ｔ９では、時間Ｔ１，Ｔ４，Ｔ６の場合と同様に、電圧Ｖｈｉｇｈの変動がなく（図４（ｂ），ステップＳＴ１でＮＯ）、スイッチ機能３０１Ｄで端子ａが接続され（ステップＳＴ２）、Ａ／Ｄ矩形波Ｖａｄの波高値が閾値Ｖｔｈより大きいので（図４（ｃ），図４（ｄ），ステップＳＴ３でＮＯ）、ワーニング信号Ｓｗは出力されない。
【００５２】
以上説明したように、この実施の形態１では、電圧検出器３０８Ａおよび変動検出機能３０１Ｃによって高電圧電池１０３の電圧Ｖｈｉｇｈの変動が検出されない場合に、マイコン３０１が出力矩形波Ｖｏｕｔの波高値と閾値Ｖｔｈとを比較機能３０１Ｅで比較して漏電の判定を行っているので、波高値の変動がない出力矩形波Ｖｏｕｔを使って漏電の有無を判定できるようになり、周期的な電圧変動やパルス的で大きな電圧変動が高電圧電池１０３で発生しても、漏電誤判定を防止することができる。
【００５３】
また、電圧検出器３０８Ａおよび変動検出機能３０１Ｃによって高電圧電池１０３の電圧Ｖｈｉｇｈの変動が検出されている間は、マイコン３０１が漏電の判定をマスクするようにしているので、高電圧電池１０３の電圧Ｖｈｉｇｈの変動に応じて波高値が変動する矩形波Ｖｏｕｔを使った漏電判定処理（漏電判定結果）を除去できるようになり、周期的な電圧変動やパルス的で大きな電圧変動が高電圧電池１０３で発生しても、漏電誤判定を防止することができる。
【００５４】
さらに、電圧検出器３０８Ａおよび変動検出機能３０１Ｃによって検出した高電圧電池１０３の電圧Ｖｈｉｇｈの変動終了後から所定時間Ｔ３，Ｔ８だけ漏電判定処理をさらにマスクしているので、高電圧電池１０３の電圧Ｖｈｉｇｈの変動終了後に、矩形波Ｖｏｕｔの波高値が引き続き変動した場合であっても、この変動の影響を防ぐことができるようになり、周期的な電圧変動やパルス的で大きな電圧変動が高電圧電池１０３で発生しても、漏電誤判定を防止することができる。
【００５５】
以上、図４のタイミングチャートに対する漏電判定装置３００の動作の説明を終わる。
【００５６】
なお、漏電判定処理をマスクする手法は図５に限定されるものではなく、電圧Ｖｈｉｇｈの変動時に漏電判定処理（または漏電判定結果）がマスクできるようにすれば、種々の変形が可能である。例えば図６に示すように、比較機能３０１Ｅ後段にスイッチ機能３０１Ｄを設けることもできる。
【００５７】
この図６の場合は、Ａ／Ｄ矩形波Ｖａｄと閾値Ｖｔｈとを比較する比較機能３０１Ｅ出力はスイッチ機能３０１Ｄの端子ａに接続されている。そして、マイコン３０１は、変動検出機能３０１Ｃで電圧Ｖｈｉｇｈの変動を検出すると、マスク電圧Ｖ１（トランジスタ３０９をＯＦＦ状態にする電圧値）が与えられた端子ｂにスイッチ機能３０１Ｄを接続させる。このようにしても、電圧Ｖｈｉｇｈの変動時に漏電判定処理がマスクされ、漏電誤判定を防ぐことができる。
【００５８】
また、高電圧電池１０３と車体ボディ１１１との間の漏電を判定する漏電判定装置３００を絶縁抵抗計測装置に応用しても良い。つまり、出力矩形波Ｖｏｕｔの波高値（Ａ／Ｄ矩形波Ｖａｄ）は絶縁抵抗１０７，１０８（漏電抵抗１０９も含めて）の抵抗値に応じて変化するため、出力矩形波Ｖｏｕｔの波高値から絶縁抵抗値を計測する。
【００５９】
絶縁抵抗計測装置としては、例えば図５において、電圧Ｖｈｉｇｈの変動がない場合に、Ａ／Ｄ変換機能３０１Ｂ後段に設けたスイッチ機能３０１Ｄ出力のＡ／Ｄ矩形波Ｖａｄの波高値から絶縁抵抗値を計測処理して出力する。この際に、電圧Ｖｈｉｇｈが変動している間は、漏電判定装置３００の場合と同様、絶縁抵抗値の計測処理（計測結果）をマスクすることで、電圧Ｖｈｉｇｈの変動に応じて変動する出力矩形波Ｖｏｕｔの波高値が絶縁抵抗値の計測処理に用いられなくなり、周期的な電圧変動やパルス的で大きな電圧変動が高電圧電池１０３で発生しても、絶縁抵抗誤計測を防止できるようになる。
【００６０】
以上のように、この実施の形態１によれば、矩形波発生機能３０１Ａで発生した入力矩形波Ｖｏｓを絶縁抵抗１０７，１０８および漏電抵抗１０９に印加するための検出抵抗３０２およびカップリングコンデンサ３０３と、高電圧電池１０３の電圧Ｖｈｉｇｈを検出する電圧検出器３０８Ａと、検出抵抗３０２およびカップリングコンデンサ３０３間の接続点Ｐから得られる出力矩形波Ｖｏｕｔ（Ａ／Ｄ変換矩形波Ｖａｄ）を比較機能３０１Ｅで閾値Ｖｔｈと比較して高電圧電池１０３の漏電の有無を判定するとともに、電圧検出器３０８Ａおよび変動検出機能３０１Ｃが高電圧電池１０３の電圧Ｖｈｉｇｈの変動を検出している間は、漏電の判定結果をマスクするマイコン３０１とを備えるようにしたので、周期的な電圧変動やパルス的で大きな電圧変動が高電圧電池１０３で発生しても、漏電誤判定を防止できるという効果が得られる。
【００６１】
また、この実施の形態１によれば、マイコン３０１は、漏電判定処理のマスクを実行した時間Ｔ２，Ｔ７に引き続き、所定時間Ｔ３，Ｔ８だけ漏電判定処理をさらにマスクするようにしたので、電圧Ｖｈｉｇｈの変動終了後にアンプ３０５の出力矩形波Ｖｏｕｔが引き続き変動した場合であっても、この変動の影響を防ぐことができるようになり、漏電誤判定を防止できるという効果が得られる。
【００６２】
実施の形態２．
実施の形態１では、電圧検出器３０８Ａを用いて高電圧電池１０３の電圧Ｖｈｉｇｈの変動を検出していたが、電圧Ｖｈｉｇｈを検出する代わりに、高電圧電池１０３の電流から高電圧電池１０３の変動を検出することも可能である。
【００６３】
図７はこの発明の実施の形態２による漏電判定装置の構成を示す図であり、図１と同一符号は同一または相当する構成を表している。
図７において、３０８Ｂは電流検出器（変動検出手段、電流検出手段）である。電流検出器３０８Ｂは、高電圧電池１０３から流れる電流を検出し、検出した電流値をマイコン３０１の変動検出機能３０１Ｃに与えるものである。
【００６４】
図７に示すように、電圧検出器３０８Ａの代わりに、高電圧電池１０３の電流を電流検出器３０８Ｂで検出し、変動検出機能３０１Ｃは、電流検出器３０８Ｂの電流の変動を検出した場合に高電圧電池１０３（の電圧Ｖｈｉｇｈ）が変動しているものとして、以下、実施の形態１と同様に漏電判定処理をマスクする。このようにしても実施の形態１と同様に漏電判定処理のマスクを実行することができ、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００６５】
なお、電流検出器３０８Ｂとしては、例えば磁気平衡式電流センサ、磁気比例式電流センサなどが挙げられる。
【００６６】
以上のように、この実施の形態２によれば、高電圧電池１０３の電流を検出して変動検出機能３０１Ｃへ通知する電流検出器３０８Ｂを備え、マイコン３０１は、この電流検出器３０８Ｂで検出した電流と変動検出条件とを変動検出機能３０１Ｃで対照して、高電圧電池１０３の変動を検出するようにしたので、実施の形態１と同様に漏電判定処理のマスクを実行できるようになり、漏電誤判定を防止できるという効果が得られる。
【００６７】
実施の形態３．
実施の形態１では電圧検出器３０８Ａを、実施の形態２では電流検出器３０８Ｂを用いて高電圧電池１０３の電圧の変動を検出していたが、電圧や電流を検出する代わりに、高電圧電池１０３の電圧の変動を発生させる負荷の動作状態から高電圧電池１０３の変動を検出することも可能である。
【００６８】
図８はこの発明の実施の形態３による漏電判定装置の構成を示す図であり、図１と同一符号は同一または相当する構成を表している。
図８において、３０８Ｃは負荷制御用ＥＣＵ（変動検出手段、負荷動作検出手段）であり、負荷制御用ＥＣＵ３０８Ｃは、高電圧電池１０３の電圧の変動を発生させる負荷の動作状態（変動要因）を負荷動作信号によってマイコン３０１の変動検出機能３０１Ｃへ通知する。
【００６９】
図８に示すように、この実施の形態３では、電圧検出器３０８Ａ，電流検出器３０８Ｂに代えて、ＤＣＤＣコンバータの電圧変換によって高電圧電池１０３から充電され、高電圧電池１０３（の電圧Ｖｈｉｇｈ）に変動を発生させる負荷の動作状態を監視する負荷制御用ＥＣＵを設けるようにしている。負荷制御用ＥＣＵは、負荷が動作するとマイコン３０１の変動検出機能３０１Ｃへ負荷動作信号を出力する。
【００７０】
負荷動作信号を受信した変動検出機能３０１Ｃは、負荷の動作によって高電圧電池１０３に変動が発生したものとし、以下、実施の形態１と同様に漏電判定処理をマスクする。このようにしても、実施の形態１，２と同様に漏電判定処理のマスクを実行することができ、実施の形態１，２と同様の効果が得られる。
【００７１】
なお、高電圧電池１０３に変動を発生させる変動要因の負荷としては、例えばハザードなどが挙げられる。
【００７２】
以上のように、この実施の形態３によれば、高電圧電池１０３の変動を発生させる負荷の動作状態を変動検出機能３０１Ｃに負荷動作信号で通知する負荷制御用ＥＣＵ３０８Ｃを備え、マイコン３０１は、負荷制御用ＥＣＵ３０８Ｃからの負荷動作信号を変動検出機能３０１Ｃで参照して、高電圧電池１０３の電圧Ｖｈｉｇｈの変動を検出するようにしたので、実施の形態１，２と同様に漏電判定処理のマスクを実行できるようになり、漏電誤判定を防止できるという効果が得られる。
【００７３】
なお、実施の形態１〜３の説明では、マイコン３０１（矩形波発生機能３０１Ａ）によって入力矩形波Ｖｏｓを生成するようにしていたが、この発明はこれに限定されるものではなく、発振回路などマイコン３０１外部の矩形波発生手段から入力矩形波Ｖｏｓを発生しても良く、同様の効果が得られる。
【００７４】
また、実施の形態１〜３の説明では、マイコン３０１後段にトランジスタ３０９およびワーニングランプ３１０を設け、漏電が検出された場合に、マイコン３０１からトランジスタ３０９にワーニング信号Ｓｗを出力してワーニングランプ３１０を点灯させるようにしていたが、この発明はこれに限定されるものではなく、例えばワーニング信号Ｓｗをマイコン３０１から別のマイコンへ出力し、この別のマイコンでワーニング信号Ｓｗを処理しても良く、マイコン３０１後段の構成やワーニング信号Ｓｗの処理の仕方は適宜変更可能であって、同様の効果が得られる。
【００７５】
さらに、実施の形態１〜３の説明では、アンプ３０５の出力矩形波ＶｏｕｔをＡ／Ｄ変換して漏電判定処理を実行するマイコン３０１を漏電判定手段として用いていたが、この発明はこれに限定されるものではなく、例えばアナログ回路によって漏電判定手段を構成することも可能であり、マイコン３０１と同等の動作をするものであれば、漏電判定手段は任意に設計・構成して良い。
【００７６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の漏電判定装置によれば、絶縁抵抗によってグランドと絶縁された電池の漏電を判定する漏電判定装置において、矩形波を発生する矩形波発生手段と、矩形波発生手段からの矩形波を絶縁抵抗に印加するための検出抵抗およびカップリングコンデンサと、電池の変動を検出する変動検出手段と、変動検出手段で電池の変動が検出されない場合に、検出抵抗およびカップリングコンデンサ間の接続点の矩形波から漏電を判定する漏電判定手段とを備えるようにしたので、波高値の変動がない場合の接続点の矩形波から漏電を判定できるようになり、漏電誤判定を防止できるという効果が得られる。
【００７７】
請求項２記載の漏電判定装置によれば、請求項１記載の漏電判定装置において、漏電判定手段は、変動検出手段で電池の変動が検出される場合は、漏電の判定をマスクするようにしたので、電池の変動に応じて波高値が変動する接続点の矩形波を使った漏電の判定を除外できるようになり、漏電誤判定を防止できるという効果が得られる。
【００７８】
請求項３記載の漏電判定装置によれば、請求項１記載の漏電判定装置において、漏電判定手段は、変動検出手段で検出した電池の変動終了後から所定時間だけ漏電の判定をマスクするようにしたので、電池の変動終了後に、接続点の矩形波の波高値が引き続き変動した場合であっても、この変動の影響を防ぐことができるようになり、漏電誤判定を防止できるという効果が得られる。
【００７９】
請求項４記載の漏電判定装置によれば、請求項１記載の漏電判定装置において、変動検出手段は、電池の電圧を検出し、漏電判定手段は、変動検出手段で電圧の変動が検出されると、電池の変動の検出とするようにしたので、電池の変動を電圧から検出できるようになり、漏電の判定をマスクし、漏電誤判定を防止できるという効果が得られる。
【００８０】
請求項５記載の漏電判定装置によれば、請求項１記載の漏電判定装置において、変動検出手段は、電池の電流を検出し、漏電判定手段は、変動検出手段で電流の変動が検出されると、電池の変動の検出とするようにしたので、電池の変動を電流から検出できるようになり、漏電の判定をマスクし、漏電誤判定を防止できるという効果が得られる。
【００８１】
請求項６記載の漏電判定装置によれば、請求項１記載の漏電判定装置において、変動検出手段は、電池に変動を発生させる変動要因を検出し、漏電判定手段は、変動検出手段で変動要因が検出されると、電池の変動の検出とするようにしたので、電池の変動を変動要因から検出できるようになり、漏電の判定をマスクし、漏電誤判定を防止できるという効果が得られる。
【００８２】
請求項７記載の漏電判定プログラムによれば、絶縁抵抗によってグランドと絶縁された電池の漏電を判定する手段、としてコンピュータを機能させる漏電判定プログラムにおいて、変動検出手段で電池の変動が検出されない場合に、矩形波発生手段からの矩形波を絶縁抵抗に印加するための検出抵抗およびカップリングコンデンサ間の接続点の矩形波から漏電を判定する漏電判定手段とを備えるようにしたので、波高値の変動がない場合の接続点の矩形波から漏電を判定できるようになり、漏電誤判定を防止できるという効果が得られる。
【００８３】
請求項８記載の絶縁抵抗計測装置によれば、電池とグランドとを絶縁する絶縁抵抗を計測する絶縁抵抗計測装置において、矩形波を発生する矩形波発生手段と、矩形波発生手段からの矩形波を絶縁抵抗に印加するための検出抵抗およびカップリングコンデンサと、電池の変動を検出する変動検出手段と、変動検出手段で電池の変動が検出されない場合に、検出抵抗およびカップリングコンデンサ間の接続点の矩形波から絶縁抵抗を計測する抵抗計測手段とを備えるようにしたので、波高値の変動がない場合の接続点の矩形波から漏電を判定できるようになり、漏電誤判定を防止できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の漏電判定装置の基本構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１による漏電判定装置の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１による漏電判定装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】漏電判定装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】マイコンの各機能を概念的に示す図である。
【図６】マイコンの各機能を概念的に示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２による漏電判定装置の構成を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３による漏電判定装置の構成を示す図である。
【図９】従来の漏電判定装置の構成を示す図である。
【図１０】漏電判定装置のシミュレーション実験の構成を示す図である。
【図１１】高電圧電池の電圧変動がない場合のシミュレーション実験の結果を示す図である。
【図１２】高電圧電池の電圧変動がある場合のシミュレーション実験の結果を示す図である。
【符号の説明】
１０３            電池
１０７，１０８    絶縁抵抗
１１１            グランド
３００            漏電判定装置
３０１            漏電判定手段
３０１Ａ          矩形波発生手段
３０２            検出抵抗
３０３            カップリングコンデンサ
３０１Ｃ，３０８  変動検出手段
Ｐ                接続点
Ｖｏｓ            矩形波
【図１】
2004286523.tif 000003
【図２】
2004286523.tif 000004
【図３】
2004286523.tif 000005
【図４】
2004286523.tif 000006
【図５】
2004286523.tif 000007
【図６】
2004286523.tif 000008
【図７】
2004286523.tif 000009
【図８】
2004286523.tif 000010
【図９】
2004286523.tif 000011
【図１０】
2004286523.tif 000012
【図１１】
2004286523.tif 000013
【図１２】
2004286523.tif 000014