(57)【要約】【課題】  カップリングコンデンサの静電容量の変動に伴って、検出誤差が発生するのを抑制し、漏電誤判定を抑制する。【解決手段】  カップリングコンデンサＣｃにおける静電容量の変動に対して、電圧検出部１３が検出するピーク電圧に生じる変化を抑制するように、パルス発生部１２が出力するパルス信号ＳＧ２を自動的に補正する容量変動補正制御部を備えた。パルス信号の、周波数、振幅、又はデューティ比を補正することにより、Ｃｃの静電容量の変化の影響を補正する。計測の所要時間を優先する高速モードと計測精度を優先する高精度モードとを備え、状況に応じて自動的に適切なモードを選択する。高精度モードでは、Ｃｃの静電容量の変動を計測する処理を実行する。【選択図】  図１
2016035431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が直流電源に接続されるカップリングコンデンサと、前記カップリングコンデンサの他端にインピーダンスを介して接続されパルス信号を供給するパルス発生部と、前記インピーダンスと前記カップリングコンデンサとの接続点の電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した電圧と閾値との比較に基づいて前記直流電源の漏電を検出する漏電検出部と、を含む漏電検出装置であって、
前記カップリングコンデンサの静電容量の変動を検出し、前記静電容量の変動が検出された場合に、前記電圧のピーク値に生じる変化を抑制するように、前記パルス発生部が出力するパルス信号を補正する容量変動補正制御部、
を備えたことを特徴とする漏電検出装置。
【請求項２】
前記容量変動補正制御部は、前記カップリングコンデンサにおける静電容量の変動に対して、前記パルス発生部が出力するパルス信号の、周波数、振幅、及びデューティ比の少なくとも１つを補正する、
ことを特徴とする請求項１に記載の漏電検出装置。
【請求項３】
前記漏電検出部による漏電の検出処理に先立って、前記容量変動補正制御部による前記静電容量の変動の検出および前記パルス信号の補正を行う高精度モードと、前記容量変動補正制御部による前記静電容量の変動の検出および前記パルス信号の補正を省略する高速計測モードと、の少なくとも２つのモードを選択的に切り替えるモード選択部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の漏電検出装置。
【請求項４】
前記モード選択部は、高速動作を必要とする条件を満たす時に、前記高速計測モードを自動的に選択する、
ことを特徴とする請求項３に記載の漏電検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップリングコンデンサを利用する漏電検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電気自動車やハイブリッド車のような車両においては、駆動エネルギーとして大電力を消費するので、エネルギー効率の観点から高電圧を扱う電源を搭載している場合が多い。すなわち、高電圧の充放電が可能な車載バッテリー（リチウムイオン電池等）や、高電圧の充電回路などが備わっている。
【０００３】
このような高電圧の電源を搭載した車両においては、運転者、その他の乗員等が高電圧に感電しないように配慮する必要がある。一般的な車両においては、金属で構成される車体がアースとして電源に接続されているが、高電圧の電源を搭載した車両の場合は感電を予防するために高電圧回路の各電極を車体のアースから電気的に分離している。しかし、電気的に絶縁した状態であっても、絶縁体の劣化や、何らかの要因により、高電圧回路の各電極から車体に漏電が生じる可能性が考えられる。
【０００４】
したがって、感電が生じない安全な状況が維持されていることを確認するために、高電圧回路の電極と車体アースとの間の漏電の有無を検出する必要がある。このような用途で利用される漏電検出装置を動作原理で大別すると、フライングキャパシタを利用した装置と、カップリングコンデンサを利用した装置との２種類がある。
【０００５】
カップリングコンデンサを利用した漏電検出装置の従来技術としては、例えば特許文献１、特許文献２、及び特許文献３が知られている。
【０００６】
特許文献１の図１に示された漏電検出装置は、抵抗、カップリングコンデンサ、第１切替えスイッチ、基準インピーダンス回路、第２切替えスイッチ、漏電判定回路、高電圧バッテリ等の構成要素を備えている。また、充電信号がオンのときは、抵抗の他端を高電圧バッテリＢ１から切断するとともに、カップリングコンデンサを介して基準インピーダンス回路に接続し、抵抗の他端における交流信号の波高値を検出して基準波高値とする。更に、充電信号がオフ状態になると、抵抗の他端を基準インピーダンス回路から切断するとともに、カップリングコンデンサを介して高電圧バッテリＢ１に接続し、抵抗の他端における交流信号の波高値を検出する。そして、波高値と基準波高値の比較結果に基づいて漏電の有無を判定する。
【０００７】
特許文献２の地絡検出回路においては、出力インピーダンス素子及びカップリングコンデンサを通じて高電圧バッテリの一点に交流電圧を印加し、出力インピーダンス素子とカップリングコンデンサとの接続点の電圧をバンドパスフィルタを通じて増幅回路部に印加している。これにより、高電圧バッテリの電圧変動による地絡誤判定を防止している。
【０００８】
特許文献３の漏電検知装置は、カップリングコンデンサＣに昇圧されたパルス電圧を印加するための昇圧回路を備えている。また、昇圧回路の出力電圧に基づいて、基準電圧生成回路で基準電圧を生成し、この基準電圧をスイッチング素子Ｑによりスイッチングしてパルス電圧に変換する。演算回路は、カップリングコンデンサＣの電圧からオフセット電圧を減算した電圧を出力する。ＣＰＵは、演算回路の出力電圧と閾値との比較結果に基づいて、負荷電源の漏電の有無を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−１４２６５８号公報
【特許文献２】特開２００３−２７４５０４号公報
【特許文献３】特開２０１３−６１１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述のようなカップリングコンデンサを利用した漏電検出装置においては、カップリングコンデンサの静電容量の違いが、地絡抵抗検出に大きな影響を及ぼす。すなわち、高電圧回路の電極と車体との間に潜在的に形成される地絡抵抗及び浮遊容量と、前記カップリングコンデンサとを含む回路の時定数が、前記カップリングコンデンサの静電容量に応じて定まるので、検出される電圧の波形や波高値も、前記カップリングコンデンサの静電容量の変化に伴って変動する。
【００１１】
現実的には、経年変化に伴う個別部品の劣化により、カップリングコンデンサの静電容量が変動する可能性が高い。また、カップリングコンデンサが劣化していない場合であっても、周囲の温度が大きく変化した場合には、温度の違いに応じてカップリングコンデンサの静電容量が変動する。
【００１２】
したがって、前記カップリングコンデンサと前記インピーダンスとの接続点の電圧の大きさを検出し、この電圧を事前に定めた閾値と比較して地絡抵抗の大小を識別するような場合には、カップリングコンデンサの静電容量の変動の影響により、識別結果に大きな誤りが発生する。つまり、地絡抵抗値が許容範囲内であるにもかかわらず「漏電あり」と識別されたり、地絡抵抗値が許容範囲より小さいにもかかわらず「漏電なし」と識別されることが起こりうる。
【００１３】
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、カップリングコンデンサの静電容量の変動に伴って、検出誤差が発生するのを抑制し、漏電に対する誤判定を抑制することが可能な漏電検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  一端が直流電源に接続されるカップリングコンデンサと、前記カップリングコンデンサの他端にインピーダンスを介して接続されパルス信号を供給するパルス発生部と、前記インピーダンスと前記カップリングコンデンサとの接続点の電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した電圧と閾値との比較に基づいて前記直流電源の漏電を検出する漏電検出部と、を含む漏電検出装置であって、
前記カップリングコンデンサの静電容量の変動を検出し、前記静電容量の変動が検出された場合に、前記電圧のピーク値に生じる変化を抑制するように、前記パルス発生部が出力するパルス信号を補正する容量変動補正制御部、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この漏電検出装置によれば、劣化などの原因によりカップリングコンデンサの静電容量が変動した場合に、この変動が補償されるように、容量変動補正制御部がパルス信号を自動的に補正する。したがって、電圧検出部が検出するピーク電圧に静電容量の変動の影響が現れるのを防止でき、検出誤差が低減される。
【００１６】
（２）  前記（１）に記載の漏電検出装置であって、
前記容量変動補正制御部は、前記カップリングコンデンサにおける静電容量の変動に対して、前記パルス発生部が出力するパルス信号の、周波数、振幅、及びデューティ比の少なくとも１つを補正する、
ことを特徴とする。
【００１７】
この漏電検出装置によれば、前記カップリングコンデンサの静電容量が変動した場合であっても、電圧検出部が検出するピーク電圧をほぼ一定に維持できる。すなわち、静電容量の変動分に応じた電圧波形の変動に対して、パルス信号の、周波数、振幅、及びデューティ比の少なくとも１つを補正すれば、ピーク電圧を基準値に戻すことが可能になる。
【００１８】
（３）  前記（１）又は（２）に記載の漏電検出装置であって、
前記漏電検出部による漏電の検出処理に先立って、前記容量変動補正制御部による前記静電容量の変動の検出および前記パルス信号の補正を行う高精度モードと、前記容量変動補正制御部による前記静電容量の変動の検出および前記パルス信号の補正を省略する高速計測モードと、の少なくとも２つのモードを選択的に切り替えるモード選択部をさらに備える、
ことを特徴とする。
【００１９】
この漏電検出装置によれば、２種類のモードを必要に応じて使い分けることができる。すなわち、高精度モードを選択した場合には、静電容量の変動を検出しパルス信号の補正を行うので検出精度を高めることができ、高速計測モードを選択した場合には、静電容量の変動検出及びパルス信号の補正を省略するので、検出所要時間を短縮して素早く検出結果を出力することができる。
【００２０】
（４）  前記（３）に記載の漏電検出装置であって、
前記モード選択部は、高速動作を必要とする条件を満たす時に、前記高速計測モードを自動的に選択する、
ことを特徴とする。
【００２１】
この漏電検出装置によれば、例えばイグニッションがオンになった直後のように、安全な状態で車両の運転が可能か否かを素早く知りたい状況において、自動的に高速計測モードを選択できるので、検出所要時間を短縮できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の漏電検出装置によれば、カップリングコンデンサの静電容量の変動に起因した漏電に対する誤検出を抑制することが可能になる。
【００２３】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の実施形態における漏電検出装置の構成例（１）を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示した漏電検出装置の基本的な動作における各部の信号波形を示すタイムチャートである。
【図３】図３は、図１に示した漏電検出装置の主要な動作手順を示すフローチャートである。
【図４】図４（Ａ）は、Ｃｃ容量変化に対して特別な制御を行わない場合の各部の波形を示すタイムチャート、図４（Ｂ）は、Ｃｃ容量変化に対してパルスの周波数を補正する場合の各部の信号波形を示すタイムチャートである。
【図５】図５（Ａ）は、Ｃｃ容量変化に対してパルスのデューティ比を補正する場合の各部の波形を示すタイムチャート、図５（Ｂ）は、Ｃｃ容量変化に対してパルスの振幅を補正する場合の各部の波形を示すタイムチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施形態における漏電検出装置の構成例（２）を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態における漏電検出装置の構成例（３）を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の漏電検出装置に関する具体的な実施の形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
【００２６】
＜車載システムの概要＞
本発明の実施形態における漏電検出装置１０を含む車載システムの構成例（１）を図１に示す。図１に示した車載システムは、電気自動車やハイブリッド車のように推進用の駆動エネルギーとして大電力を消費する車両に搭載される。
【００２７】
高圧系電源回路２１は、例えば３００［Ｖ］程度の高電圧の電源電力を外部に供給する能力を有している。図示しないが、高圧系電源回路２１の内部には、例えばリチウムイオン電池のように大容量の電力を蓄積可能なバッテリーや、充電回路などが備わっている。高圧系電源回路２１のプラス側の電極２２及びマイナス側の電極２３は、図示しないリレーやヒューズなどを経由して車両を駆動する電気モータ等と接続される。
【００２８】
また、車両上に備わっている電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００が高圧系電源回路２１と接続されており、漏電検出装置１０、高圧系電源回路２１の充電制御が実施される。
【００２９】
安全性の確保のために、高圧系電源回路２１の各電極２２及び２３と車体アース３０との間は電気的に絶縁されている。但し、等価的には地絡抵抗Ｒｇや浮遊容量Ｃｇが、電極２２、２３と車体アース３０との間に存在している。通常は地絡抵抗Ｒｇが非常に大きい（例えば数百［ＭΩ］以上）ので、安全性は確保される。
【００３０】
しかし、例えば各部の配線等に含まれる絶縁被覆等が劣化したり何らかの原因により損傷した場合には、地絡抵抗Ｒｇが小さくなって漏電が生じる可能性も考えられる。そのため、実際の地絡抵抗Ｒｇの抵抗値を推測し、漏電の有無を識別することにより安全な状態か否かを識別できる。
【００３１】
図１に示した漏電検出装置１０は、高圧系電源回路２１の各電極と車体アース３０との間の地絡抵抗Ｒｇの抵抗値の大小、すなわち漏電の有無を識別するための機能を有している。漏電検出装置１０は、上位の電子制御ユニット１００と通信できるように接続されており、漏電の有無を表す情報を電子制御ユニット１００に送信することができる。
【００３２】
＜漏電検出装置１０の構成＞
図１に示した漏電検出装置１０は、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１１、パルス発生回路１２、電圧検出回路１３、不揮発性メモリ１４、低圧系電源回路１５、基準インピーダンス回路１６、抵抗器Ｒｃ、カップリングコンデンサＣｃ、スイッチング素子ＳＷ１及びＳＷ２を備えている。
【００３３】
低圧系電源回路１５は、車両上の低圧系電源電力（例えば＋１２［Ｖ］）に基づいて、漏電検出装置１０内部の各回路が必要とする電源電圧Ｖｃｃ（例えば＋５［Ｖ］）を生成する。
【００３４】
マイクロコンピュータ１１は、予め組み込まれたプログラムを実行することにより、各部を制御して、漏電検出装置１０に必要とされる機能を実現する。
【００３５】
パルス発生回路１２は、図示しないスイッチング素子を内蔵しており、低圧系電源回路１５から供給される電源電圧Ｖｃｃと、マイクロコンピュータ１１から出力される信号ＳＧ１とに基づいて、信号ＳＧ２を生成する。信号ＳＧ１はパルス信号（矩形波）であり、信号ＳＧ２は信号ＳＧ１と同じ波形の配線３１に現れるパルス信号である。尚、本実施形態では低圧の電源電圧Ｖｃｃに基づいて信号ＳＧ２のパルス波形を生成しているが、パルス発生回路１２の内部に昇圧回路を設けることにより、信号ＳＧ２の電圧を高くすることも可能である。
【００３６】
図１に示すように、パルス発生回路１２の出力端子は、抵抗器Ｒｃ、カップリングコンデンサＣｃ、及びスイッチング素子ＳＷ１を経由して高圧系電源回路２１の電極２３と接続されている。したがって、スイッチング素子ＳＷ１がオンの時には、パルス発生回路１２が出力する信号ＳＧ２と同じような波形のパルス信号を電極２３に印加することができる。
【００３７】
電圧検出回路１３は、増幅器等の電気回路を内蔵しており、抵抗器ＲｃとカップリングコンデンサＣｃとの接続点の配線３２に現れる信号ＳＧ３の電圧を検出するために必要な処理を行う。また、電圧の変換を行って、信号ＳＧ３からマイクロコンピュータ１１の処理に適した電圧の信号ＳＧ４を生成する。信号ＳＧ４は、マイクロコンピュータ１１のアナログ信号入力ポートに印加される。
【００３８】
不揮発性メモリ１４は、マイクロコンピュータ１１が漏電の有無を識別するための閾値のような様々な定数のデータを予め保持している。マイクロコンピュータ１１は不揮発性メモリ１４上の各データを必要に応じて参照することができる。
【００３９】
カップリングコンデンサＣｃの出力側の配線３３は、スイッチング素子ＳＷ２、及び基準インピーダンス回路１６を経由して車体アース３０と接続されている。基準インピーダンス回路１６は、基準抵抗器Ｒｒと、基準コンデンサＣｒとを並列に接続して構成した回路である。
【００４０】
基準抵抗器Ｒｒについては、地絡抵抗Ｒｇの計測に適した抵抗値（例えば１００［ＭΩ］）を有し、比較的抵抗値の誤差が小さく特性の安定しているデバイスが選定される。基準コンデンサＣｒについては、浮遊容量Ｃｇと同等の静電容量（例えば０．１［μＦ］）を有する特性の安定したデバイスが選定される。
【００４１】
スイッチング素子ＳＷ１及びＳＷ２は、それぞれマイクロコンピュータ１１が出力する制御信号ＣＯＮ１及びＣＯＮ２によりスイッチのオンオフを制御することができる。スイッチング素子ＳＷ１及びＳＷ２については、例えばフォトＭＯＳリレーのように、フォトカップラを内蔵したデバイスを採用することにより、高電圧系の回路と低電圧系の回路との電気絶縁が容易になる。
【００４２】
＜漏電検出装置１０の基本的な動作＞
図１に示した漏電検出装置１０の基本的な動作における各部の信号波形を図２に示す。つまり、図１に示したスイッチング素子ＳＷ１がオン、スイッチング素子ＳＷ２がオフの状態で、マイクロコンピュータ１１の指示に基づき、パルス発生回路１２が信号ＳＧ２としてパルス信号を出力することにより、図２に示すような波形が信号ＳＧ２〜ＳＧ４に現れる。
【００４３】
すなわち、信号ＳＧ２の電圧が０［Ｖ］の近傍からＶ１（例えばＶｃｃと同程度の電圧）まで立ち上がり、次にＶ１から０［Ｖ］まで立ち下がり、この動作が一定の周期で繰り返される。
【００４４】
図１に示した回路においては、信号ＳＧ２のパルスが立ち上がると、抵抗器Ｒｃ、カップリングコンデンサＣｃ、スイッチング素子ＳＷ１、地絡抵抗Ｒｇ、浮遊容量Ｃｇ、及び車体アース３０で構成される回路に電流が流れ、カップリングコンデンサＣｃ及び浮遊容量Ｃｇが充電される。したがって、この時の信号ＳＧ３の電圧は指数関数的に時間の経過と共に立ち上がる。信号ＳＧ３の電圧の波形やピーク電圧は、回路の時定数やその他の定数により定まる。
【００４５】
また、信号ＳＧ２のパルスが立ち下がると、カップリングコンデンサＣｃ及び浮遊容量Ｃｇに蓄積された電荷が徐々に放電するので、信号ＳＧ３の電圧は指数関数的に時間の経過と共に立ち下がる。マイクロコンピュータ１１に入力される信号ＳＧ４の波形は、信号ＳＧ３と同様である。
【００４６】
信号ＳＧ３における波形の立ち上がり速度やピーク電圧Ｖ２については、地絡抵抗Ｒｇ及び浮遊容量Ｃｇの影響を受けて変化する。したがって、信号ＳＧ３のピーク電圧を閾値と比較することにより、地絡抵抗Ｒｇが許容値以下か否か（つまり漏電の有無）を識別することが可能である。
【００４７】
上述のような地絡抵抗Ｒｇの基本的な計測原理については、特許文献１〜特許文献３に示されたような様々な従来技術を適用することが可能である。
【００４８】
＜漏電誤判定の説明＞
図１の漏電検出装置１０が、カップリングコンデンサＣｃの静電容量変化に対して特別な制御を行わない場合の各部の波形を図４（Ａ）に示す。
【００４９】
図１の漏電検出装置１０において、カップリングコンデンサＣｃの静電容量が変化すると、抵抗器Ｒｃ、カップリングコンデンサＣｃ、地絡抵抗Ｒｇ及び浮遊容量Ｃｇで構成される回路の時定数が変化する。そして、図４（Ａ）に示すように信号ＳＧ３の電圧の立ち上がり及び立ち下がりの特性やピーク電圧が変化する。したがって、信号ＳＧ３のピーク電圧から地絡抵抗Ｒｇを識別する場合には、図４（Ａ）に示すピーク電圧Ｖｐ１、Ｖｐ２の差分だけ誤差が生じることになる。
【００５０】
実際には、カップリングコンデンサＣｃの劣化や破損などの影響により、Ｃｃの静電容量が減少すると、図４（Ａ）のように（Ｖｐ１＜Ｖｐ２）になり、逆にＣｃの静電容量が増大すると、（Ｖｐ１＞Ｖｐ２）になる。
【００５１】
マイクロコンピュータ１１は、カップリングコンデンサＣｃの静電容量が変動していない場合のピーク電圧Ｖｐ１を基準値として記憶している。そして、信号ＳＧ３の検出値Ｖｐ２が基準値を下回った場合に漏電が発生していると判定するようになっているものの、カップリングコンデンサＣｃの静電容量が通常の状態より小さくなった場合にも、信号ＳＧ３の検出値Ｖｐ２が上昇するため、実際には地絡抵抗Ｒｇが許容範囲外であるにもかかわらずマイクロコンピュータ１１が安全な状態であると判定する可能性が生じる。逆に、静電容量が大きくなった場合、実際には地絡抵抗Ｒｇが許容範囲内であるにもかかわらず危険であると誤判定する可能性も考えられる。
【００５２】
＜漏電検出装置１０の特徴的な動作の説明＞
図１に示した漏電検出装置１０の主要な動作手順を図３に示す。すなわち、漏電検出装置１０内のマイクロコンピュータ１１が図３の手順で処理を実行し、特徴的な機能を実現する。また、漏電検出装置１０がカップリングコンデンサＣｃの静電容量変化に対してパルスの周波数を補正する場合の各部の信号波形を図４（Ｂ）に示す。
【００５３】
ステップＳ１１では、車両のイグニッション（ＩＧ）がオフからオンに切り替わった直後か否かをマイクロコンピュータ１１が識別する。ＩＧオンの直後であれば次にＳ１２に進み、ＩＧオン直後でなければＳ１３に進む。尚、ＩＧオンオフの情報については、電子制御ユニット１００から取得することが可能である。
【００５４】
ステップＳ１２では、マイクロコンピュータ１１は「高速モード」で漏電判定を実行する。具体的には、「高速モード」では多少の計測誤差の発生は無視し、カップリングコンデンサＣｃにおける静電容量変動の計測を省略した状態で、パルス信号を補正せずに、地絡抵抗を計測し漏電判定する。例えば、図２に示すような状態で信号ＳＧ４のピーク電圧Ｖ２を閾値の電圧と比較することにより、地絡抵抗Ｒｇの抵抗値が許容範囲内か否かを識別する。
【００５５】
ＩＧオン直後のタイミングでは、地絡抵抗の検出精度よりも車両が安全に走行開始可能か否かを素早く判定できることが望ましい。従って、このタイミングでは、検出精度よりも検出所要時間を短縮することを優先した「高速モード」をマイクロコンピュータ１１が自動的に選択する。
【００５６】
ステップＳ１３では、マイクロコンピュータ１１は地絡抵抗を計測すべきタイミングか否かを識別する。例えば、一定時間が経過する毎に定期的に、或いは電子制御ユニット１００等が計測開始を指示した時に、マイクロコンピュータ１１は地絡抵抗を計測すべきタイミングであると認識して次のＳ１４に進む。
【００５７】
ステップＳ１４では、マイクロコンピュータ１１はカップリングコンデンサＣｃにおける静電容量の変動に関する計測を実行する。すなわち、部品の劣化などの要因により生じうるＣｃの静電容量変動を計測する。静電容量変動を計測するための処理については、後で詳細に説明する。
【００５８】
ステップＳ１５では、マイクロコンピュータ１１は、Ｓ１４の処理の結果を利用して、地絡抵抗計測用の制御パラメータを自動的に補正する。具体的には、信号ＳＧ１、ＳＧ２のパルス信号の繰り返し周波数を制御パラメータとして補正する。
【００５９】
例えば、図４（Ｂ）に示すように、カップリングコンデンサＣｃの静電容量が減少した場合には、信号ＳＧ１の周波数を上げるように補正することにより、信号ＳＧ３のピーク電圧が変動するのを抑制できる。逆に、カップリングコンデンサＣｃの静電容量が増大した場合には、信号ＳＧ１の周波数を下げるように補正することにより、信号ＳＧ３のピーク電圧が変動するのを抑制できる。
【００６０】
ステップＳ１６では、マイクロコンピュータ１１は、Ｓ１２と同様に地絡抵抗計測を実行し漏電判定を行う。但し、この場合は前のＳ１５で制御パラメータを補正しているので、カップリングコンデンサＣｃの静電容量に変動が生じている場合であっても、信号ＳＧ３におけるピーク電圧等の変動を抑制することができ、高精度の計測が可能になる。つまり、Ｓ１４〜Ｓ１６で「高精度モード」を実行している。「高精度モード」では、Ｓ１４を実行するために計測の所要時間が少し長くなるが、通常のタイミングでは所要時間よりも検出精度を高めることが望ましい。
【００６１】
＜Ｃｃの静電容量変動を計測する処理の説明（１）＞
図１に示した漏電検出装置１０においては、基準インピーダンス回路１６を利用してＣｃの静電容量変動を計測することができる。具体的には、次に説明するように処理する。
【００６２】
Ｓ０１：スイッチング素子ＳＷ１をオフにして、地絡抵抗Ｒｇ、浮遊容量Ｃｇ等をカップリングコンデンサＣｃの出力側から切り離す。また、スイッチング素子ＳＷ２をオンにして、カップリングコンデンサＣｃの出力端を、配線３３及びスイッチング素子ＳＷ２を介して基準インピーダンス回路１６と接続する。
【００６３】
Ｓ０２：上記の状態で、信号ＳＧ２のパルスを出力し、信号ＳＧ３の波形のピーク電圧Ｖｐｘ（図示せず）をマイクロコンピュータ１１で計測する。
【００６４】
Ｓ０３：上記Ｓ０２で計測したピーク電圧Ｖｐｘと、ピーク電圧基準値Ｖｐｒとの差分或いは比率に基づいて、Ｃｃの静電容量変動を算出する。ピーク電圧基準値Ｖｐｒは、Ｃｃの静電容量が設計時の基準値から変動しておらず、且つ、基準インピーダンス回路１６を接続している場合に、信号ＳＧ３に現れるピーク電圧に相当し、予め不揮発性メモリ１４に登録した定数を利用することができる。
【００６５】
つまり、抵抗器Ｒｃ、カップリングコンデンサＣｃ、及び基準インピーダンス回路１６により構成される時定数回路の中で、大きく変動する要因はＣｃの静電容量のみであり、この回路に入力される信号ＳＧ２の電圧も既知である。したがって、信号ＳＧ３のピーク電圧における（Ｖｐｘ−Ｖｐｒ）のずれの要因については、カップリングコンデンサＣｃの静電容量の変動成分が支配的になる。尚、基準インピーダンス回路１６については、検出を行う時だけＳＷ２をオンにして通電するので、劣化が生じにくくインピーダンスの変動もほとんど生じない。
【００６６】
＜パルス信号の補正制御の変形例＞
＜パルスのデューティ比制御＞
カップリングコンデンサＣｃの静電容量変化に対してパルスのデューティ比を補正する場合の各部の波形を図５（Ａ）に示す。すなわち、図３のステップＳ１５における「制御パラメータ」として、パルスのデューティ比を適用することができ、デューティ比制御の場合には、図５（Ａ）に示すような信号波形になる。
【００６７】
例えば、図５（Ａ）に示すように、カップリングコンデンサＣｃの静電容量が減少した場合には、信号ＳＧ２のデューティ比を調整し、オン区間の比率を小さくすることにより、周波数を上げた場合と同様に、信号ＳＧ３のピーク電圧が変動するのを抑制できる。逆に、カップリングコンデンサＣｃの静電容量が増大した場合には、信号ＳＧ１のデューティ比を調整し、オン区間の比率を大きくすることにより、信号ＳＧ３のピーク電圧が変動するのを抑制できる。
【００６８】
＜パルスの振幅制御＞
カップリングコンデンサＣｃの静電容量変化に対してパルスの振幅を補正する場合の各部の波形を図５（Ｂ）に示す。すなわち、図３のステップＳ１５における「制御パラメータ」として、パルスの振幅を適用することができ、振幅制御の場合には、図５（Ｂ）に示すような信号波形になる。
【００６９】
例えば、図５（Ｂ）に示すように、カップリングコンデンサＣｃの静電容量が減少した場合には、信号ＳＧ２の振幅が大きくなるように、振幅電圧Ｖ１１から振幅電圧Ｖ１２に切り替えることにより、周波数を上げた場合と同様に、信号ＳＧ３のピーク電圧が変動するのを抑制できる。逆に、カップリングコンデンサＣｃの静電容量が増大した場合には、信号ＳＧ２の振幅を大きくすることにより、信号ＳＧ３のピーク電圧が変動するのを抑制できる。
【００７０】
尚、図５（Ｂ）の制御を実施する場合には、図１に示すパルス発生回路１２の内部において、パルスの振幅を変更するための機能を追加する必要がある。
【００７１】
＜漏電検出装置１０の構成の変形例＞
＜構成例（２）＞
本発明の実施形態における漏電検出装置の構成例（２）を図６に示す。図６に示した漏電検出装置１０Ｂにおいては、アース線１６Ｂを図１中の基準インピーダンス回路１６の代わりに接続してある。これ以外の構成は図１と同様である。
【００７２】
図６の漏電検出装置１０Ｂにおいては、スイッチング素子ＳＷ２がオンになった時に、カップリングコンデンサＣｃの出力側が、配線３３、スイッチング素子ＳＷ１、及びアース線１６Ｂを介して車体アース３０と接続される。したがって、この場合は、抵抗器ＲｃとカップリングコンデンサＣｃとで構成される直列のＣＲ時定数回路の両端に信号ＳＧ２のパルス信号が印加される。そして、カップリングコンデンサＣｃの両端の電圧が信号ＳＧ３として電圧検出回路１３の入力に印加される。
【００７３】
この場合、信号ＳＧ２の振幅電圧は既知（一定）であり、抵抗器Ｒｃの抵抗値もほとんど変動しないので、カップリングコンデンサＣｃの静電容量が設計時の基準値から変化していない場合を仮定すれば、信号ＳＧ３に生じる各時点の電圧（理論値）は、時定数を含む指数関数の計算により求めることができる。しかし、実際にはＣｃの静電容量に変動が生じるので、信号ＳＧ３、ＳＧ４に生じる各時点の電圧（飽和レベルに達する前の過渡区間の電圧）は、計算により求めた電圧からずれることになる。
【００７４】
逆に言えば、Ｃｃの静電容量として設計時の基準値を適用し、この時定数を含む指数関数から算出した信号ＳＧ３の各時点の電圧（理論値）と、実際にマイクロコンピュータ１１が検出する信号ＳＧ４の各時点の電圧とのずれは、Ｃｃの静電容量の変動に相当する値になる。
【００７５】
したがって、図６に示した漏電検出装置１０Ｂにおいては、図３のステップＳ１４でＣｃの容量変動を計測する処理の内容が図１の漏電検出装置１０とは少し異なる。しかし、ある時点の信号ＳＧ４の電圧をマイクロコンピュータ１１で検出し、この電圧と理論値とのずれを算出することにより、図６の漏電検出装置１０ＢにおいてもＣｃの静電容量の変動を検出することができる。尚、電圧の代わりに立ち上がり所要時間を計測し、この時間の違いにより静電容量の変動を検出することも可能である。
【００７６】
＜構成例（３）＞
本発明の実施形態における漏電検出装置の構成例（３）を図７に示す。図７に示した漏電検出装置１０Ｃにおいては、カップリングコンデンサＣｃの静電容量のずれを計測するための機能を省略してあり、その代わりに、カップリングコンデンサＣｃの近傍の温度を検出する機能を搭載してある。
【００７７】
すなわち、図７に示す漏電検出装置１０Ｃにおいては、サーミスタ２９及び抵抗器Ｒ０１が追加されている。サーミスタ２９はカップリングコンデンサＣｃの近傍に配置されている。サーミスタ２９から出力される信号ＳＧｔｈは、マイクロコンピュータ１１のアナログ信号入力ポートに印加される。
【００７８】
したがって、図７に示したマイクロコンピュータ１１は、信号ＳＧｔｈのレベルを取得することにより、カップリングコンデンサＣｃの周囲温度を把握することができる。また、図７に示したマイクロコンピュータ１１は、Ｃｃの周囲温度の変化に対応して、図３のステップＳ１５と同様の処理を実行する。
【００７９】
つまり、カップリングコンデンサＣｃは周囲温度の変化に対して静電容量が変動する傾向があり、この変動の傾向は予め把握することができる。したがって、図７の漏電検出装置１０Ｃにおいては、マイクロコンピュータ１１がカップリングコンデンサＣｃの周囲温度の変化に基づいて、Ｃｃの静電容量の変動を推定し（Ｓ１４に相当）、この推定結果をステップＳ１５でパルス信号の制御パラメータに反映する。
【００８０】
尚、カップリングコンデンサＣｃの温度変化と静電容量の変化との対応関係については、計算式で特定しても良いし、不揮発性メモリ１４上に配置可能な定数テーブルを用いて特定できるようにしても良い。
【００８１】
以上のように、図１の漏電検出装置１０、図６の漏電検出装置１０Ｂ、図７の漏電検出装置１０Ｃのいずれにおいても、カップリングコンデンサＣｃの静電容量の変動に対して、信号ＳＧ２のパルス信号の制御パラメータを自動的に補正するので、地絡抵抗Ｒｇを計測する際に、信号ＳＧ３のピーク電圧の変動を抑制し、計測誤差を減らすことができる。
【符号の説明】
【００８２】
１０，１０Ｂ，１０Ｃ  漏電検出装置
１１  マイクロコンピュータ
１２  パルス発生回路
１３  電圧検出回路
１４  不揮発性メモリ
１５  低圧系電源回路
１６  基準インピーダンス回路
１６Ｂ  アース線
２１  高圧系電源回路
２２，２３  電極
２９  サーミスタ
３０  車体アース
３１，３２，３３  配線
１００  電子制御ユニット
Ｃｃ  カップリングコンデンサ
Ｒｃ，Ｒ０１  抵抗器
Ｒｇ  地絡抵抗
Ｃｇ  浮遊容量
Ｒｒ  基準抵抗器
Ｃｒ  基準コンデンサ
ＳＷ１，ＳＷ２  スイッチング素子
ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＧ３，ＳＧ４，ＳＧｔｈ  信号
ＣＯＮ１，ＣＯＮ２  制御信号
Ｖｃｃ  電源電圧
Ｖｐ１，Ｖｐ２  ピーク電圧
Ｖ１１，Ｖ１２  振幅電圧
【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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【図６】
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【図７】
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