(57)【要約】【課題】対地絶縁されたモータ装置および触媒装置の漏電を、１つの漏電検出装置で検出可能にしつつ、十分なコストダウンを実現する。【解決手段】ＥＨＣ２０の高電位側に接続された高電位側遮断スイッチ（半導体スイッチ５１）と、ＥＨＣ２０の低電位側に接続された低電位側遮断スイッチ（電磁リレー５２）とを備え、触媒装置を漏電検出対象とした場合に、半導体スイッチ５１を通電オフ作動させつつ電磁リレー５２を通電オン作動させた状態で漏電有無を判定する。そして、触媒装置から漏電が生じていると判定された場合に、遮断スイッチ５１，５２の両方を通電オフ作動させて漏電防止を図る。そして、ＥＨＣ２０への通電オンオフを切り替えてデューティ制御する半導体スイッチ５１を、前記高電位側遮断スイッチとして兼用させる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の電動モータ、および前記電動モータへの供給電力を制御する駆動回路を少なくとも有し、対地絶縁した状態で車両に搭載されたモータ装置と、
内燃機関の排気を浄化する触媒を担持する基材、対地絶縁した状態で搭載されて前記触媒を暖機する電気加熱手段、および前記電気加熱手段への通電オンオフを切り替えて加熱量を制御する半導体スイッチを有した触媒装置と、
前記モータ装置および前記触媒装置のいずれか一方に対する電力通電経路を漏電検出対象とし、前記電力通電経路に所定の漏電検出信号を印加する信号印加手段、前記漏電検出信号の印加にともない前記電力通電経路に重畳して現れる応答信号を検出する信号検出手段、および前記応答信号と前記漏電検出信号との波形の比較に基づき前記漏電検出対象から漏電が生じているか否かを判定する漏電判定手段を有する漏電検出装置と、
を備える車両に適用され、
前記電気加熱手段の高電位側に接続された高電位側遮断スイッチと、
前記電気加熱手段の低電位側に接続された低電位側遮断スイッチと、
前記触媒装置を前記漏電検出対象とした場合に、前記高電位側遮断スイッチおよび前記低電位側遮断スイッチの一方を通電オフ作動させつつ他方を通電オン作動させる漏電判定制御手段と、
前記触媒装置から漏電が生じていると判定された場合に、前記高電位側遮断スイッチおよび前記低電位側遮断スイッチの両方を通電オフ作動させる漏電防止制御手段と、
を備え、
前記高電位側遮断スイッチおよび低電位側遮断スイッチのいずれか一方を、前記半導体スイッチで兼用させることを特徴とする車両用漏電検出システム。
【請求項２】
前記漏電判定手段は、前記漏電検出信号と前記応答信号との比較に基づき算出した漏電電流値が所定の判定値よりも大きい場合に漏電が生じていると判定しており、
前記半導体スイッチのオフ作動時に当該半導体スイッチを流れるリーク電流が、前記判定値よりも小さくなるように、前記半導体スイッチを選定したことを特徴とする請求項１に記載の車両用漏電検出システム。
【請求項３】
前記半導体スイッチで兼用させる遮断スイッチを、前記高電位側遮断スイッチとしたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用漏電検出システム。
【請求項４】
前記触媒装置は、前記基材に通電して基材自身を発熱させる電気加熱式の触媒装置であり、
前記電気加熱手段は、前記基材、および前記基材に電圧を印加する一対の電極から構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用漏電検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対地絶縁された走行用のモータ装置および触媒装置からの漏電を検出する車両用漏電検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
走行用の電動モータと内燃機関を備えたハイブリッド車両では、高圧大電流を流す電力通電経路が存在するため、車両メンテナンス作業者等の感電防止対策が要求される。すなわち、電動モータとその駆動回路を有したモータ装置を対地絶縁させておくことで、感電防止を図るとともに、その絶縁性が低下して地面（正確には車体）への漏電が生じていることを検出する漏電検出装置を備えることが要求される。
【０００３】
対地絶縁状態の電力通電経路を漏電検出対象とした場合の漏電検出装置は、モータ装置の電力通電経路（以下、モータ経路と記載）に所定の漏電検出信号を印加する信号印加手段と、モータ経路に現れた信号（応答信号）の波形を検出する信号検出手段とを備えている（特許文献１〜３参照）。そして、漏電が生じている場合には応答信号の波形の振幅が漏電検出信号の振幅よりも小さくなることを利用して、漏電検出信号と応答信号との比較に基づき漏電有無を判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５７４９０号公報
【特許文献２】特開２００４−３４７３７２号公報
【特許文献３】特開２００４−２０５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、排気を浄化する触媒装置に関し、従来では高温排気で触媒暖機させることが一般的であったが、近年では、触媒を担持する基材へ通電して基材自身を発熱させる手段や電気ヒータ等の電気加熱手段により触媒温度を上昇させる、電気加熱式の触媒装置（以下、ＥＨＣと記載）が開発されてきている。そして、この種のＥＨＣについても高圧大電流を流す電力通電経路（以下、触媒経路と記載）が存在するため、ＥＨＣを対地絶縁させるとともに漏電検出装置により漏電検出することが要求される。しかも、ＥＨＣは燃焼室から排出される水分に晒される環境にあるため、対地絶縁性が低下して漏電することが特に懸念され、漏電検出する必要性が高い。
【０００６】
以上のように、モータ装置およびＥＨＣの両方について漏電検出を行うにあたり、モータ装置およびＥＨＣの各々に対して漏電検出装置を備えさせるとコストアップを招く。そこで本発明者らは、モータ装置に対して備えられていた漏電検出装置にＥＨＣの漏電検出を兼用させることで、コストダウンを図ることを検討した。
【０００７】
但しこの場合には、漏電を検出した場合に、その漏電発生箇所がモータ装置およびＥＨＣのいずれであるかを特定する手段が必要となる。また、例えばＥＨＣで漏電が生じた場合に、モータ経路からＥＨＣを切り離す手段が必要となる。
【０００８】
これらの手段について本発明者らは、ＥＨＣの電気加熱手段の高電位側と低電位側の両方に電磁リレー（遮断スイッチ）を新設することを検討した。そして、ＥＨＣを漏電検出対象として漏電検出装置を機能させる場合には、一方の電磁リレーを遮断作動させつつ他方の電磁リレーを通電作動させて、触媒経路に所定の漏電検出信号を印加する。これにより、漏電発生箇所の特定が可能となる。また、ＥＨＣで漏電が生じた場合には、両方の電磁リレーを遮断作動させてモータ経路からＥＨＣを切り離す。
【０００９】
上記電磁リレーは、高圧大電流が流れる触媒経路に設けられるものであるため、高価な電磁リレーを用いなければならずコストダウンの妨げとなる。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、対地絶縁されたモータ装置および触媒装置の漏電を、１つの漏電検出装置で検出可能にしつつ、十分なコストダウンを実現した車両用漏電検出システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【００１２】
請求項１記載の発明では、走行用の電動モータおよび前記電動モータへの供給電力を制御する駆動回路を少なくとも有し、対地絶縁した状態で車両に搭載されたモータ装置と、内燃機関の排気を浄化する触媒を担持する基材、対地絶縁した状態で搭載されて前記触媒を暖機する電気加熱手段、および前記電気加熱手段への通電オンオフを切り替えて加熱量を制御する半導体スイッチを有した触媒装置と、前記モータ装置および前記触媒装置のいずれか一方に対する電力通電経路を漏電検出対象とし、前記電力通電経路に所定の漏電検出信号を印加する信号印加手段、前記漏電検出信号の印加にともない前記電力通電経路に重畳して現れる応答信号を検出する信号検出手段、および前記応答信号と前記漏電検出信号との波形の比較に基づき前記漏電検出対象から漏電が生じているか否かを判定する漏電判定手段を有する漏電検出装置と、を備える車両に適用されることを前提とする。
【００１３】
そして、前記電気加熱手段の高電位側に接続された高電位側遮断スイッチと、前記電気加熱手段の低電位側に接続された低電位側遮断スイッチと、前記触媒装置を前記漏電検出対象とした場合に、前記高電位側遮断スイッチおよび前記低電位側遮断スイッチの一方を通電オフ作動させつつ他方を通電オン作動させる漏電判定制御手段と、前記触媒装置から漏電が生じていると判定された場合に、前記高電位側遮断スイッチおよび前記低電位側遮断スイッチの両方を通電オフ作動させる漏電防止制御手段と、を備え、前記高電位側遮断スイッチおよび低電位側遮断スイッチのいずれか一方を、前記半導体スイッチで兼用させることを特徴とする。
【００１４】
上記発明によれば、電気加熱手段の高電位側および低電位側に遮断スイッチを設けるとともに漏電判定制御手段を備えるので、例えばモータ装置の電力通電経路（モータ経路）を電気加熱手段の電力通電経路（触媒経路）から切り離した状態で触媒経路での漏電を検出することができ、この場合には漏電箇所を触媒経路に特定できる。また、前記遮断スイッチを設けるとともに漏電防止制御手段を備えるので、触媒経路で漏電が生じた場合であっても、モータ経路から触媒経路を切り離すことができる。したがって、対地絶縁されたモータ経路および触媒経路の漏電を、１つの漏電検出装置で検出可能となる。
【００１５】
さらに上記発明によれば、電気加熱手段への通電オンオフを切り替えて加熱量を制御する半導体スイッチを、２つの遮断スイッチのいずれか一方に兼用させるので、半導体スイッチの他に２つの遮断スイッチを設ける場合に比べて遮断スイッチの数を削減でき、十分なコストダウンを実現できる。
【００１６】
請求項２記載の発明では、前記漏電判定手段は、前記漏電検出信号と前記応答信号との比較に基づき算出した漏電電流値が所定の判定値よりも大きい場合に漏電が生じていると判定しており、前記半導体スイッチのオフ作動時に当該半導体スイッチを流れるリーク電流が、前記判定値よりも小さくなるように、前記半導体スイッチを選定したことを特徴とする。
【００１７】
ここで、遮断スイッチが電磁リレー等のメカリレーの場合には、触媒経路を物理的に遮断することができるのに対し、半導体スイッチの場合には完全に遮断することができず、オフ作動させても僅かなリーク電流が触媒経路を流れる。そのため、リーク電流が漏電判定値よりも大きいと、漏電判定手段による漏電有無の判定が極めて困難となる。この点を鑑みた上記発明では、リーク電流が漏電判定値よりも小さい半導体スイッチを、加熱量を制御する半導体スイッチ（遮断スイッチ兼用）として選定するので、漏電判定手段による漏電有無の判定精度を向上できる。
【００１８】
請求項３記載の発明では、前記半導体スイッチで兼用させる遮断スイッチを、前記高電位側遮断スイッチとしたことを特徴とする。
【００１９】
ここで、一般的な半導体スイッチ（例えばＩＧＢＴ）には内蔵ダイオードが存在するため、半導体スイッチの通電オフ時に内蔵ダイオードを通じて触媒経路に電流が流れないようにする必要がある。つまり、内蔵ダイオードの順方向が電気加熱手段への給電方向と一致しない向きとなるように、半導体スイッチを触媒経路に設ける必要がある。
【００２０】
また、通電オフ状態の半導体スイッチに電圧が印加されている場合において、その電圧印加の向きによって先述したリーク電流の大きさが異なってくる。具体的には、内蔵ダイオードの順方向に電圧印加されている場合のリーク電流は、その逆向きに電圧印加されている場合のリーク電流に比べて大きい。
【００２１】
これらの内蔵ダイオードおよびリーク電流を鑑みて半導体スイッチを触媒経路に接続しようとすると、電気加熱手段の高電位側に半導体スイッチを接続することが必要である。この点を鑑みた上記発明によれば、半導体スイッチで兼用させる遮断スイッチを高電位側遮断スイッチとするので、電気加熱手段への給電方向（高電位側から低電位側に電流が流れる方向）と内蔵ダイオードの順方向とが一致せず、かつ、リーク電流を小さくする向きに半導体スイッチを接続することができる。
【００２２】
請求項４記載の発明では、前記触媒装置は、前記基材に通電して基材自身を発熱させる電気加熱式の触媒装置であり、前記電気加熱手段は、前記基材、および前記基材に電圧を印加する一対の電極から構成されていることを特徴とする。
【００２３】
ここで、上記発明以外の電気加熱式の触媒装置として、電気ヒータを電気加熱手段としたものが挙げられるが、上記発明の如く基材に通電して基材自身を発熱させるものの場合、基材と排気管との間の絶縁性が低下して漏電が生じることが懸念されるため、触媒経路での漏電がより一層懸念される。そのため、このように基材に通電する方式の触媒装置を対象とした上記発明によれば、漏電箇所を触媒経路に特定でき、かつ、モータ経路から触媒経路を切り離すことができるといった先述の機能が効果的に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】車両用漏電検出システムの漏電検出対象であるＥＨＣの一例を示す図。
【図２】車両用漏電検出システムの一実施形態を示す電気ブロック図。
【図３】ＥＨＣの漏電状態を説明する図。
【図４】図２に示す漏電検出装置による漏電検出範囲を説明する図。
【図５】図２に示す漏電検出装置による、漏電検出タイミングを説明するタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明にかかる車両用漏電検出システムをハイブリッド車両に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
図１は、車両用漏電検出システムの適用対象となる触媒装置の、内燃機関１０に対する取付け位置を示す図である。この内燃機関１０は、火花点火式のガソリンエンジンを想定したものであり、車両に搭載されて走行駆動源として機能する。また、本実施形態の車両は、走行用モータ３０（図２参照）を備えており、内燃機関１０及び走行用モータを駆動源として走行する。
【００２７】
内燃機関１０の排気管１１には、排気中のＨＣを酸化させるとともに、ＣＯ、ＮＯｘを還元させて浄化する、電気加熱式の触媒ユニット（ＥＨＣ２０(Electrically Heated Catalyst)）が取り付けられている。このＥＨＣ２０は、セラミック基材２１に触媒を担持させて構成されている。セラミック基材２１には導電性を有した材質（例えばシリコンとカーボンを主成分とした材質）が採用されており、セラミック基材２１には一対の電極２２，２３が取り付けられている。そして、電源ユニット４０（図２参照）から電極２２，２３へ電力供給すると、プラス電極２２からセラミック基材２１を通じてマイナス電極２３へ電流が流れる。これによりセラミック基材２１自体が発熱して温度上昇する。
【００２８】
セラミック基材２１は円柱形状に形成されており、円柱の中心軸方向（図１の左右方向）が排気流れ方向と一致する向きに配置されている。また、円柱の内部には複数の排気通路が形成されるよう、図１のＡ矢視においてセラミック基材２１は格子状に仕切られている。一対の電極２２，２３はセラミック基材２１の外周面に取り付けられている。なお、ＥＨＣ２０を構成する電極２２，２３およびセラミック基材２１が「電気加熱手段」に相当する。
【００２９】
図２は、以下に説明するＥＨＣ駆動ユニット５０、ＥＨＣ２０、インバータ６０（駆動回路）、走行用モータ３０（電動モータ）、ＤＣＤＣコンバータ７０、空調用の電動コンプレッサ８０、漏電検出装置９０および電源ユニット４０を示す電気ブロック図である。
【００３０】
電源ユニット４０は、メインリレー４１およびバッテリ４２を有しており、車両の始動スイッチをユーザがオン操作してメインリレー４１がオン作動すると、ＥＨＣ駆動ユニット５０、インバータ６０および電動コンプレッサ８０へのバッテリ４２からの電力供給が可能な状態となる。バッテリ４２には、例えばリチウム蓄電池等の、鉛蓄電池に比べてエネルギ密度が高く、かつ、鉛蓄電池に比べて高電圧（一例として、充電状態により下限値約１２０Ｖ〜上限値約２００Ｖ）のバッテリが採用されている。
【００３１】
インバータ６０は、スイッチング素子（図示せず）の直列接続体を３組備えており、これら各直列接続体の接続点が走行用モータ３０のＵ，Ｖ，Ｗ相にそれぞれ接続されている。これらのスイッチング素子のオンオフ作動を制御することで、走行用モータ３０の出力トルクを制御する。なお、走行用モータ３０は発電機としても機能するものであり、この場合には、スイッチング素子のオンオフ作動を制御することで発電量を制御する。なお、走行用モータ３０およびインバータ６０を総称して「モータ装置」と呼ぶ。
【００３２】
ＤＣＤＣコンバータ７０はバッテリ４２の電圧を降圧するためのものであり、電動コンプレッサ８０は冷凍サイクルに設けられて冷媒を圧縮吐出するためのものである。そして、これらのＥＨＣ駆動ユニット５０、インバータ６０、ＤＣＤＣコンバータ７０および電動コンプレッサ８０は並列に電気接続されている。
【００３３】
次に、ＥＨＣ駆動ユニット５０について、図２を用いて詳細に説明する。
【００３４】
ＥＨＣ駆動ユニット５０は、以下に説明する半導体スイッチ５１（高電位側遮断スイッチ）、電磁リレー５２（低電位側遮断スイッチ）、駆動回路５３、マイクロコンピュータ（マイコン５４）、電圧検出手段５５、電流検出手段５６、ヒューズ５７等を備えて構成されている。なお、ＥＨＣ駆動ユニット５０およびＥＨＣ２０を総称して「触媒装置」と呼ぶ。
【００３５】
ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等の半導体スイッチ５１は、ＥＨＣ２０の高電位側（プラス電極２２の側）に接続された高電位配線５０Ｈに接続されている。なお、半導体スイッチ５１に存在する内蔵ダイオード５１ａの順方向が、バッテリ４２からプラス電極２２へ電流が流れる向きと逆向きになるように、半導体スイッチ５１は高電位配線５０Ｈに接続されている。
【００３６】
電磁リレー５２は、ＥＨＣ２０の低電位側（マイナス電極２３の側）に接続された低電位配線５０Ｌに接続されている。電磁リレー５２を構成する電磁コイル５２ａへの通電はマイコン５４により制御される。電磁リレー５２は基本的には常時通電オン作動させるが、後述する漏電検出装置９０によりＥＨＣ駆動ユニット５０およびＥＨＣ２０での漏電が検出された場合には、電磁リレー５２は半導体スイッチ５１とともに通電オフ作動させる。なお、マイコン５４は外部の電子制御ユニット（ＥＣＵ５４ａ）と接続されており、電磁コイル５２ａへの通電をＥＣＵ５４ａが制御するようにしてもよい。
【００３７】
バッテリ４２からＥＨＣ２０への通電オン、オフは、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等の半導体スイッチ５１により切り替えられる。半導体スイッチ５１へ印加されるゲート電圧は、駆動回路５３（デューティ制御手段）により制御され、駆動回路５３は、制御装置（マイコン５４）から出力される駆動信号に基づき作動する。そして、マイコン５４および駆動回路５３は、通電制御を実施している期間に対する通電オン期間の割合（通電割合）であるデューティ比を制御して、ＥＨＣ２０へ供給される電力が目標電力となるようデューティ制御する。この目標電力は、目標期間内に触媒温度を活性化温度にまで上昇させるのに十分な値となるよう設定されている。
【００３８】
なお、電流センサ５６は、ＥＨＣ２０を流れる電流を検出するものであり、電圧センサ５５は、一対の電極２２，２３間の電位差を検出する。マイコン５４は、これらのセンサ５５，５６により検出された電圧検出値および電流検出値に基づき先述したデューティ制御を実施する。
【００３９】
ＥＨＣ駆動ユニット５０およびＥＨＣ２０は、対地絶縁した状態で車両に搭載されている。したがって、車両ボデーＢと電気接続状態にある排気管１１に対して、ＥＨＣ２０は絶縁した状態で設置されている。なお、図２中の符号Ｒｇｎｄは、ＥＨＣ２０と車両ボデーＢとの間の絶縁抵抗を示す。この絶縁抵抗Ｒｇｎｄが低いほど、ＥＨＣ駆動ユニット５０およびＥＨＣ２０から車両ボデーＢへの漏電電流が多くなる。そのため、この漏電が過大になり車両メンテナンス作業者等が感電することのないよう、絶縁抵抗Ｒｇｎｄの値が所定値以上となるようにＥＨＣ駆動ユニット５０およびＥＨＣ２０は車両に搭載されている。
【００４０】
次に、漏電検出装置９０の構成および作用について、図２および図３を用いて詳細に説明する。
【００４１】
漏電検出装置９０は、以下に説明する発振部９１（信号印加手段）、一対のカップリングコンデンサ９２，９３、フィルタ回路９４、および検出部９５（信号検出手段）を備えて構成されている。発振部９１（信号印加手段）は、所定の周波数および振幅で電圧変化する漏電検出信号を発振する。
【００４２】
この発振部９１および検出部９５等は、カップリングコンデンサ９２，９３を介して、バッテリ４２の低電位側に接続されている。したがって、発振部９１から出力される漏電検出信号は、カップリングコンデンサ９２，９３を介してバッテリ４２の高電位側または低電位側の電位に重畳する。また、このように漏電検出信号の電位を印加した結果、バッテリ４２からの電力通電経路に現れる応答信号は、カップリングコンデンサ９２，９３を介してフィルタ回路９４へ入力されてくる。そして、フィルタ回路９４でノイズ除去された応答信号は検出部９５に入力される。
【００４３】
なお、カップリングコンデンサ９２，９３は、バッテリ４２の電力が漏電検出装置９０へ流れ込むことを防止する機能を発揮しつつ、漏電検出装置９０の外部へ漏電検出信号を出力することと、漏電検出装置９０の外部から応答信号を入力することを可能にする機能を発揮するものである。
【００４４】
検出部９５（信号検出手段、漏電判定手段）は、漏電検出信号の波形と応答信号の波形とを比較して、その比較結果に基づき、漏電検出対象からの漏電が生じているか否かを判定する。すなわち、漏電が生じていない場合には、応答信号の波形は漏電検出信号と同じになる筈である。一方、漏電が生じている場合には、応答信号の波形は漏電検出信号に比べて減衰した波形になる筈である。例えば、図２中の実線Ｓ１に示す漏電検出信号に比べ、点線Ｓ２に示す応答信号の如く振幅が小さい波形になる。
【００４５】
この現象を利用し、検出部９５は、漏電検出信号と応答信号との比較により振幅の減衰度合いを算出し、その減衰度合いに基づき漏電電流値を算出する。そして、このように算出した漏電電流値が所定の判定値よりも大きい場合に、漏電が生じていると判定する。要するに、漏電検出信号に対する応答信号の減衰量に基づき漏電有無を判定する。
【００４６】
図３は、漏電検出装置９０による漏電検出の手法を説明する模式図である。先ず、ＥＨＣ駆動ユニット５０およびＥＨＣ２０での漏電有無を漏電検出装置９０（漏電判定手段）で判定させる際には、半導体スイッチ５１をオフ作動させるとともに、電磁リレー５２をオン作動させるよう、マイコン５４（漏電判定制御手段）は半導体スイッチ５１および電磁リレー５２を制御する。
【００４７】
そして、例えば図３に例示する如く、ＥＨＣ２０と排気管１１との絶縁抵抗Ｒｇｎｄが低下して、点線Ｉ１に示すようにＥＨＣ２０から漏電が生じると、検出部９５は車両ボデーＢにアースされているので、漏電電流Ｉ１は車両ボデーＢを通じて検出部９５へ流れ込む（点線Ｉ２参照）。そのため、ＥＨＣ駆動ユニット５０およびＥＨＣ２０の電力通電経路に出現する応答信号Ｓ２は、漏電が生じると減衰する。
【００４８】
ところで、半導体スイッチ５１をオフ作動させていても、バッテリ４２からＥＨＣ２０への電力供給を完全に遮断できるものではなく、僅かなリーク電流が半導体スイッチ５１を流れる。そのため、漏電判定に用いる前記判定値よりもリーク電流が大きい状況では、応答信号を検出することが困難となる。そこで本実施形態では、リーク電流が判定値よりも小さくなるような半導体スイッチ５１を選定して、漏電検出を可能にしている。
【００４９】
図４は、絶縁抵抗Ｒｇｎｄの値と漏電電流値との関係を示すグラフである。この図は、リーク電流値Ｉｔｈよりも大きい値の漏電電流しか検出できないことに起因して、一点鎖線Ｒｔｈよりも絶縁抵抗が小さい範囲でしか漏電検出できないことを示す。そして、リーク電流が小さい半導体スイッチ５１を選定するほど、リーク電流値Ｉｔｈの低下に伴い漏電検出範囲の上限値Ｒｔｈは大きくなる。したがって、このように特定される漏電検出範囲が所望する検出範囲となるような半導体スイッチ５１を選定する。
【００５０】
図５は、漏電検出装置９０による漏電有無検出および漏電箇所検出を実施するタイミングについての一態様を示すタイムチャートである。図５の例では先ず、ｔ１時点において、ユーザがイグニッションスイッチ等の車両運転キーをオン操作している。このｔ１時点で、半導体スイッチ５１および電磁リレー５２をオン作動させて、バッテリ４２からＥＨＣ２０へ電力供給させる。この時の半導体スイッチ５１はＥＨＣ２０への供給電力をデューティ制御すべく、オンオフが繰り返されている。これにより、触媒暖機が開始され、その後、内燃機関１０が始動することとなる。なお、ｔ１時点にてモータ装置３０，６０、ＤＣＤＣコンバータ７０および電動コンプレッサ８０の作動を開始させている。
【００５１】
次に、触媒温度が所定温度に達したｔ２時点で、半導体スイッチ５１をオフ作動させてＥＨＣ２０への通電を停止させる。なお、後述する漏電箇所検出により漏電箇所がＥＨＣ２０であると判定されない限り、触媒暖機完了後であっても電磁リレー５２は常時オン状態のままにしておく。
【００５２】
触媒暖機が完了したｔ２時点以降、車両運転キーを次回オフ操作するｔ４時点までの間に、漏電検出装置９０を作動させて漏電有無を判定する。例えば、ｔ２〜ｔ４期間において、車両の運転状態が所定条件を満たしている期間（図中のＳ１，Ｓ２，Ｓ３期間）に、発振部９１から漏電検出信号を出力する。前記所定条件の一例として、アイドルストップにより内燃機関１０が自動停止していることが挙げられる。この条件の時であれば、通電経路の電圧が安定しているので、漏電検出信号と応答信号との波形を比較して漏電有無を判定するにあたり、その判定精度を向上できる。但し、このような所定条件を設定することなく、車両運転キーがオン操作されている期間中、漏電検出信号を常時出力して漏電有無を検出するようにしてもよい。
【００５３】
上述した漏電有無検出期間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３では、対地絶縁状態で搭載されている全ての機器（ＥＨＣ駆動ユニット５０、ＥＨＣ２０、インバータ６０、走行用モータ３０、ＤＣＤＣコンバータ７０、電動コンプレッサ８０）を漏電検出対象とする。すなわち、これら全ての機器の通電経路に漏電検出信号が重畳する状態で漏電有無を検出する。そして、所定回数（例えば３回）以上、漏電有りと判定されたｔ３時点で、いずれかの箇所にて漏電が発生していると漏電確定する。
【００５４】
ｔ４時点において車両運転キーがオフ操作されると、モータ装置３０，６０、ＤＣＤＣコンバータ７０および電動コンプレッサ８０の作動が停止される。そして、キーオン期間中に漏電確定されている場合には、漏電検出対象となる全ての機器３０，６０，７０，８０，２０，５０が作動を停止したｔ４時点において、漏電検出対象のうち漏電発生箇所がいずれであるかの検出を実行開始する。
【００５５】
例えば、ＥＨＣ駆動ユニット５０およびＥＨＣ２０を漏電検出対象とした場合には、半導体スイッチ５１がオフ、電磁リレー５２がオンの状態で、他の全ての機器３０，６０，７０，８０をバッテリ４２の高圧側および低圧側の両方から切り離す。この状態で漏電検出を実行し、漏電有りと判定されれば触媒装置５０，２０が漏電発生箇所であると特定することができる。
【００５６】
そして、触媒装置５０，２０が漏電発生箇所であると特定された場合、その特定されたｔ５時点において、マイコン５４（漏電防止制御手段）は半導体スイッチ５１とともに電磁リレー５２をオフ作動させる。これにより、触媒装置５０，２０が、バッテリ４２の高圧側および低圧側の両方から切り離される。そのため、車両運転キーがオフになったｔ４時点以降において、漏電を遮断できる。よって、キーオフ後にメンテナンス作業者が排気管１１等の車両ボデーＢに触れても、感電することはない。
【００５７】
以上により、本実施形態によれば、触媒装置５０，２０が漏電発生箇所であるか否かを特定でき、当該特定が為された場合には触媒装置５０，２０をバッテリ４２から切り離すので、漏電を遮断して感電しないようにできる。そして、ＥＨＣ２０への通電オンオフを切り替えてデューティ制御する半導体スイッチ５１を、漏電遮断用のスイッチとして兼用させるので、低電位配線５０Ｌおよび高電位配線５０Ｈの各々に電磁リレー５２を設ける場合に比べて、電磁リレーの数を削減できる。そして、この種の電磁リレーは高電圧大電流用の仕様であることが要求され、高価である。よって、このような高価な電磁リレーの数を削減できる本実施形態によれば、十分なコストダウンを実現できる。
【００５８】
また、リーク電流が漏電判定値よりも小さい半導体スイッチ５１を採用するので、漏電検出装置９０による漏電有無の判定精度を向上できる。また、漏電遮断用スイッチとして兼用される半導体スイッチ５１を高電位配線５０Ｈに接続するので、ＥＨＣ２０への給電方向（プラス電極２２からマイナス電極２３に電流が流れる方向）と内蔵ダイオード５１ａの順方向とが一致せず、かつ、リーク電流を小さくする向きとなるように、半導体スイッチ５１を接続することができる。
【００５９】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
【００６０】
・上記実施形態では、セラミック基材２１へ電流を流して発熱させる方式の電気加熱式触媒装置（ＥＨＣ２０）を採用しているが、例えばセラミック基材２１に電気ヒータを取り付けて加熱する方式の電気加熱式触媒装置であってもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、高電位配線５０Ｈに半導体スイッチ５１を接続し、低電位配線５０Ｌに電磁リレー５２を接続しているが、これらの接続を逆にして、低電位配線５０Ｌに半導体スイッチ５１を接続し、高電位配線５０Ｈに電磁リレー５２を接続してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
２０…ＥＨＣ（電気加熱手段）、２１…セラミック基材、３０…走行用モータ（モータ装置）、５１…半導体スイッチ（高電位側遮断スイッチ（触媒装置））、５２…電磁リレー（低電位側遮断スイッチ）、５４…マイコン（漏電判定制御手段、漏電防止制御手段）、６０…インバータ（モータ装置）、９０…漏電検出装置（漏電判定手段）、９１…発振部（信号印加手段）、９５…検出部（信号検出手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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