JP2002084654A - レアショート判断装置及びレアショート判断方法 - Google Patents

レアショート判断装置及びレアショート判断方法

Info

Publication number
JP2002084654A
JP2002084654A JP2000267402A JP2000267402A JP2002084654A JP 2002084654 A JP2002084654 A JP 2002084654A JP 2000267402 A JP2000267402 A JP 2000267402A JP 2000267402 A JP2000267402 A JP 2000267402A JP 2002084654 A JP2002084654 A JP 2002084654A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
time
current
detection signal
judging
rare short
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000267402A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4443744B2 (ja
Inventor
Manabu Ota
学 太田
Hideki Shibata
秀樹 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pacific Engineering Corp
Original Assignee
Pacific Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pacific Engineering Corp filed Critical Pacific Engineering Corp
Priority to JP2000267402A priority Critical patent/JP4443744B2/ja
Priority to CNB011307617A priority patent/CN1165101C/zh
Priority to DE60141314T priority patent/DE60141314D1/de
Priority to KR10-2001-0052663A priority patent/KR100527370B1/ko
Priority to EP01307383A priority patent/EP1187288B1/en
Priority to ES01307383T priority patent/ES2173826T3/es
Priority to DE1187288T priority patent/DE1187288T1/de
Priority to TW090121576A priority patent/TW515906B/zh
Priority to CA002356778A priority patent/CA2356778A1/en
Priority to US09/944,698 priority patent/US7050281B2/en
Priority to RU2001124422/28A priority patent/RU2247667C2/ru
Priority to BR0104218-1A priority patent/BR0104218A/pt
Publication of JP2002084654A publication Critical patent/JP2002084654A/ja
Priority to HK02104694.9A priority patent/HK1043190B/zh
Application granted granted Critical
Publication of JP4443744B2 publication Critical patent/JP4443744B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H02H1/0015Using arc detectors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/04Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature

Abstract

(57)【要約】 【課題】レアショート時に電線をレアショートの異常電
流から確実に保護できるレアショート判断装置及びレア
ショート判断方法を提供する。 【解決手段】レアショート判断機能付きヒューズ素子F
の制御部Hは、電流の大きさに応じた検出信号、検出信
号のオン時間、オフ時間に関係する熱量の累積値を、所
定経過時間毎に算出し、その算出結果に基づいて、電線
を発煙させない程度の異常か否かを判断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車用
の電気回路に流れる異常電流を検出するレアショート判
断装置及びレアショート判断方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車用としてヒューズボックス
に装着される一般的なヒューズとしては、米国特許第4
023264号明細書にて開示された形態のブレード型
ヒューズがある。前記従来のブレード型ヒューズは自動
車の電気系統中に多数使用されているが、多くの場合ス
ローブロー特性(瞬間的な過電流によってはヒューズの
溶断は起こらず、過電流が一定時間継続した場合、すな
わち、過電流が継続すると火災等の危険性のある場合に
溶断して危険を未然に防止する機能)を備えている。
【0003】又、本発明者は、レアショートを判断する
方法として特願平11−215533号を出願し、その
中で、検出信号にかかる電流が所定電流閾値を越した異
常な電流値、所定電流閾値を越した異常な電流値が流れ
ている時間、オンデューティー比、又は所定電流閾値を
越した通過回数の4つの特性値を少なくともいずれか1
つの特性値に基づいてレアショートを判断することを提
案している。
【0004】又、特開昭61−191231号、特開平
7−131925号にレアショートを判断する方法が提
案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ブレード型ヒューズ
は、通電電流により、溶断部が発熱し、融点に達するこ
とにより溶解し、回路を遮断するメカニズムであるた
め、連続的に大電流が流れるデッドショート時にはヒュ
ーズが溶断するが、短時間の断続的なレアショート領域
ではヒューズが溶断しないことがある。
【0006】このような場合、負荷や回路素子にレアシ
ョート領域の電流が流れて、自動車回路の電線が発煙、
発火し、車両火災の原因になっている。従って、レアシ
ョート領域において、確実にレアショートを判断できる
レアショート判断装置の出現が望まれていた。
【0007】又、既に提案されている特開昭61−19
1231号、特開平7−131925号での判断方法
は、電流値だけに着目しており、レアショートでの電線
の発煙現象を十分にとらえた判断ではない。
【0008】特開平7−131925号では、ショート
の程度に関係なくショート現象が起きた場合を異常とす
る方法であり、電線のダメージに関係なく回路を遮断し
てしまう。
【0009】特開平7−131925号は、単位時間当
たりの過電流の積算値で異常レベルを判断する方法であ
り、レアショート現象を十分にとらえられていない。
又、単位時間の設定の仕方によっては、異常判断が遅く
なったり、短すぎるとランプ負荷で見られる正常な現象
であるラッシュ電流値を異常と判断することもある。
【0010】又、本発明者が提案した特願平11−21
5533号もレアショート現象をとらえようとしている
が十分でない。本発明者は、長年にわたる試験結果の蓄
積により、デッドショート、レアショートの電線の発煙
特性を把握することができた。又、この発煙特性を理論
的に解析し、経過時間毎に随時計算して判断できる式と
して式化することができた。この近似式を使用すること
により、電源のショート条件に対応する発煙特性に合わ
せて、ショートである判断を可能にした。
【0011】本発明の目的は、レアショート時に電線を
レアショートの異常電流から確実に保護できるレアショ
ート判断装置及びレアショート判断方法を提供すること
にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに請求項1の発明では、自動車用電気回路に流れる検
出対象の電流に応じた検出信号を入力し、同検出信号に
基づいて、前記電流が自動車用電気回路に設けられた電
線を発煙させない程度の異常か否かを判断する判断手段
を備えたレアショート判断装置であって、前記判断手段
は、電流の大きさに応じた検出信号、検出信号のオン時
間、オフ時間に関係するパラメータの累積値を、所定経
過時間毎に算出し、その算出結果に基づいて、電線を発
煙させない程度の異常か否かを判断することを特徴とす
るレアショート判断装置を要旨とするものである。
【0013】請求項2の発明は、請求項1において、パ
ラメータは熱量であり、判断手段は、検出信号のオン時
間中に生ずるジュール熱量、及びアーク熱量、オフ時間
中の放熱量の加減算を所定経過時間毎に行い、その算出
結果に基づいて電線を発煙させない程度の異常か否かを
判断することを特徴とするものである。
【0014】請求項3の発明は、自動車用電気回路に流
れる検出対象の電流に関する検出信号に基づいて、前記
電流が自動車用電気回路に設けられた電線を発煙させな
い程度の異常か否かを判断するレアショート判断方法に
おいて、前記異常判断は、電流の大きさに応じた検出信
号、検出信号のオン時間、オフ時間に関係するパラメー
タの累積値を、所定経過時間毎に算出し、その算出結果
に基づいて、電線を発煙させない程度の異常か否かを判
断することを特徴とするレアショート判断方法を要旨と
するものである。
【0015】請求項4の発明は、請求項3において、パ
ラメータは熱量であり、異常判断は、検出信号のオン時
間中に生ずるジュール熱量、及びアーク熱量、オフ時間
中の放熱量の加減算を所定経過時間毎に行い、その算出
結果に基づいて電線を発煙させない程度の異常か否かを
判断するものであることを要旨とするものである。
【0016】(作用)請求項1の発明では、判断手段に
よって、入力した検出信号がレアショートの異常電流で
あるか否かが判断される。このレアショート判断を、判
断手段は、電流の大きさに応じた検出信号、検出信号の
オン時間、オフ時間に関係するパラメータの累積値を、
所定経過時間毎に算出し、その算出結果に基づいて、電
線を発煙させない程度の異常か否かを判断する。
【0017】請求項2の発明では、判断手段は、検出信
号のオン時間中に生ずるジュール熱量、及びアーク熱
量、オフ時間中の放熱量の加減算を所定経過時間毎に行
い、その算出結果に基づいて電線を発煙させない程度の
異常か否かを判断する。
【0018】請求項3の発明では、電流が自動車用電気
回路に設けられた電線を発煙させない程度の異常か否か
を判断するに当たって、電流の大きさに応じた検出信
号、検出信号のオン時間、オフ時間に関係するパラメー
タの累積値を、所定経過時間毎に算出し、その算出結果
に基づいて、電線を発煙させない程度の異常か否かを判
断する。
【0019】請求項4の発明では、パラメータを熱量と
することにより、検出信号のオン時間中に生ずるジュー
ル熱量、及びアーク熱量、オフ時間中の放熱量の加減算
を所定経過時間毎に行い、その算出結果に基づいて電線
を発煙させない程度の異常か否かを判断する。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明のレアショート判断
装置を、レアショート判断機能付きヒューズ素子Fに具
体化した一実施形態を図1乃至図4を参照して説明す
る。
【0021】図2(A)はレアショート機能付きヒュー
ズ素子(以下、ヒューズ素子という)Fの一例の正断面
図、図2(B)は側断面図を示している。同図に示すよ
うに、ヒューズ素子Fのハウジング100は、耐熱・絶
縁性の合成樹脂等から形成された、2つ割り状のハウジ
ングケース100a,100bからなる。両ハウジング
ケース100a,100bの対向する内面には、互いに
離間された一対の導電端子102a,102b、及び薄
肉状のオス端子104,105及び後記する制御部Hが
配置されるとともに、両ハウジングケース100a,1
00bにてガタつくことなく、挟持されている。
【0022】前記両導電端子102a,102bは、同
一方向に沿ってハウジング100から下方に延出されて
いる。又、両導電端子102a,102b間に配置され
たオス端子104,105,及びSW信号入力用オス端
子106は下方に延出されている。前両導電端子102
a,102bの内端間には、ヒューズの通電容量に応じ
た薄肉状の溶断部2が一体に連結されている。
【0023】制御部Hの一対の入力端子6d,6eは導
電端子102a,102bの内端側に設けられた接続片
2a,2bに電気的に接続されている。又、制御部Hの
スイッチ入力端子6aはSW信号入力用オス端子106
と、第1出力端子6bは遮断信号用オス端子104と、
第2出力端子(アース端子)6cはアース用オス端子1
05と接続されている。又、制御部Hの電源入力端子6
fは前記接続片2aに接続されている。
【0024】前記ヒューズ素子Fは、自動車用の電気回
路に設けられた端子台(図示しない)に装着され、ヒュ
ーズ素子Fに流れる電流に対して、接続片2a,2b及
び入力端子6d,6eを介して信号(電圧)が制御部H
に対して常に入力(印加)されている。
【0025】ここで、前記溶断部2は、電流検出手段、
及び抵抗素子を構成しており、以下、溶断部2を、電流
センサ2という。電流センサ2は、所定のインピーダン
スZを有している。
【0026】図1は自動車用の電気回路に対して前記レ
アショート機能付きヒューズ素子Fを接続した電気回路
図である。SW信号入力用オス端子106に、対象負荷
のスイッチ(以下、単にスイッチという)15が接続さ
れている。スイッチ15がオフの状態にあるとき、制御
部Hにはスイッチオフ信号が入力される。又、スイッチ
15がオン作動されると、制御部Hにはスイッチオン信
号が入力される。
【0027】同図に示すように、自動車用の電気回路を
構成しているバッテリBと接地線間にはヒューズ素子
F、継電器としてのパワーMOSFET(以下、単にF
ETという)4、負荷5が設けられている。なお、負荷
5は、例えば、図示しないヘッドランプ、ラジオ等から
なる。
【0028】次に、前記ヒューズ素子Fに設けられた制
御部Hについて説明する。制御部Hは、マイクロコンピ
ュータ(以下、マイコンという)から構成されている。
電流センサ2の両端子は制御部Hの入力端子6d及び入
力端子6eに接続されている。ここで、負荷5及び電流
センサ2に電流値LLを有する電流(検出電流)が流れ
ると、電流センサ2の両端には「インピーダンスZ×検
出電流の電流値LL」の値を有する電位差(E1−E
2)が生じる。従って、検出信号としての電圧Vと検出
電流の電流値LLとは比例関係にあるため、電圧Vを知
ることで検出電流の電流値LLを知ることができる。
【0029】尚、以下の説明において、説明の便宜上、
電圧Vの代わりに検出電流の電流値LLを使用すること
がある。制御部Hは、図示しないCPU(中央処理装
置)、及びROM、RAMを備えており、ROMに格納
したレアショート異常電流保護制御プログラムにて、レ
アーショート判定を行う。制御部Hの第1出力端子6b
は遮断信号用オス端子104を介してFET4のゲート
Gに接続されている。FET4は制御部HからFETオ
ン信号を入力すると、ドレインD・ソースS間がオン作
動され、その結果、負荷5に検出電流が流れる。又、制
御部HからFETオフ信号を入力すると、FET4はド
レインD・ソースS間がオフの状態となり、その結果、
負荷5への通電を遮断する。
【0030】本実施形態では、制御部Hにより判断手段
が構成されている。又、FET4によりスイッチング手
段及び継電器が構成されている。さて、上記のように構
成されたヒューズ素子Fの作用を説明する。図3は制御
部HのCPUにより実行される前記レアショート異常電
流保護制御プログラムに基づいた処理動作を示すフロー
チャート図である。
【0031】レアショート異常電流保護制御は、回路に
電線が発煙に至るような異常電流が流れているか否かを
判断し、電線が発煙に至るような異常電流が流れていな
いと判断すると負荷5への通電を許容するとともに、電
線が発煙に至るような異常電流が流れていると判断する
と負荷5への通電を遮断するためのものである。
【0032】本フローチャートで示す制御ルーチンは、
制御部Hにスイッチオン信号が入力された際に、制御部
HにおけるCPUの初期化が行われた後に起動される。
なお、この、初期化後に、CPUはFETオン信号をF
ET4のゲートGを入力し、FET4をオン作動する。
以後、ランプ負荷で見られる正常な現象であるラッシュ
電流が起きる時間より非常に短い時間(所定時間)間
隔、例えば、0.1msec間隔で本制御ルーチンは割
り込み実行処理される。
【0033】ステップ(以下、ステップをSという)1
においては、検出電流の電流値LLを読込み、S2にお
いて過電流(レアショート電流)が通過したか否かを検
出する。この過電流の通過の判定は、予め定めた所定閾
値以上の電流値LLが通過したか否かを判定する。S1
において、所定閾値以上の電流値LLが通過していな
い、すなわち、「ノー」と判定した場合には、S9に移
行する。
【0034】S2において、所定閾値以上の電流値LL
が通過した場合には、過電流通過があったと判定し、す
なわち、「イエス」と判定し、S3に移行する。S3に
おいては、過電流検出フラグFが0にリセットされてい
るか否かを判定する。過電流検出フラグFは、今回の過
電流検出が、既に検出されたものか否かを判定するため
のものであり、過電流検出フラグFが0にリセットされ
ている場合には、今回の過電流検出が最初に検出したこ
とを意味している。S3において、過電流検出フラグF
がリセットされている場合には、最初にこの過電流検出
を行ったものとして、過電流検出フラグFを1にセット
し(S4)、オン時間を検出した(S5)後、S6に移
行する。又、S3において、過電流検出フラグFが1に
セットされている場合には、最初の検出ではないとして
S5にジャンプする。
【0035】又、S2からS9に移行した場合、S9で
は過電流検出フラグFが1にセットされているか否かを
判定する。過電流検出フラグFが1にセットされている
場合には、前回制御ルーチン時には過電流検出がされて
おり、今回は過電流検出がされなかったものとしてS1
0に移行する。S10では過電流検出フラグFを0にリ
セットし、アーク熱量をROMから読込み、S6に移行
する。
【0036】又、S9において、過電流検出フラグFが
0にリセットされている場合には、前回制御ルーチン時
には過電流検出が行われていないものとして、S12に
移行し、オフ時間を検出して放熱量算出を行い、算出し
た後、S6に移行する。
【0037】次のS6においては、総和熱量Nの演算を
行う。この総和熱量Nの演算について説明する。総和熱
量演算は、前回の制御ルーチンにて算出した前回累積値
に対して、ジュール熱量、アーク熱量、又は放熱量を加
減算するものである。
【0038】ここでの総和熱量Nの演算式は関数F
(J,A,L)で表される。Jはジュール熱量、Aはア
ーク熱量、Lは放熱量を示す。 F(J,A,L)=前回累積値+(J+A−L) である。
【0039】ここでのジュール熱量Jは、過電流通過時
のオン時間と、検出した過電流の大きさ(検出信号値の
大きさ、すなわち、電圧Vの大きさ)に関係する。本実
施形態では、オン時間と検出信号値の大きさにより生ず
るジュール熱量は、予め測定されてマップとして予めR
OMに記憶されており、オン時間と過電流の大きさが検
出された時点で、前記マップを読み込んで今回検出した
過電流通過によるジュール熱量JをS5において割り出
す(算出する)。
【0040】そして、オン時間が継続している場合に
は、この制御ルーチンが実行される毎に、S5からS6
に移行して、S6において過電流の大きさから割り出さ
れたジュール熱量Jが加算されることになる。
【0041】すなわち、この場合には、アーク熱量A、
放熱量Lはともに0として、 F(J,A,L)=前回累積値+J の演算が行われる。
【0042】又、アーク熱量Aは過電流通過が通過し
て、通過を終了した際に発生したアークの熱量をいう。
このアークは電線に他のものが振れた際に、電線と、触
れたその他のもの間に生ずるアークのことである。そし
て、アーク熱量Aは、自動車の回路に印加される電圧が
一定の場合に、アーク時間が極めて短時間であるため、
1回に生ずるアーク熱量Aは一定値として考えることが
できる。
【0043】従って、本実施形態では、自動車用のバッ
テリBは通常12Vであるため、この12Vのときに、
発生するアーク熱量Aを一定とし、予め測定した値を所
定値として定義されている。
【0044】従って、過電流検出された後、過電流検出
が行われなかった際には、アークが発生しているものと
して、S11からS6に移行すると、S6では、一定値
であるアーク熱量Aが加算される。
【0045】すなわち、この場合には、ジュール熱量
J、放熱量Lはともに0として、 F(J,A,L)=前回累積値+A の演算が行われる。
【0046】又、放熱量Lは過電流のオフ時間(過電流
通過がない時間)の間に放熱される量のことであり、オ
フ時間に比例する量であって、単位時間(本実施形態で
は本制御ルーチンが割り込み処理される時間間隔)当た
りの放熱量Lは予め測定されて所定値として定義されて
いる。そして、オフ時間が継続している場合、この制御
ルーチンが実行される毎に、S12からS6に移行し
て、S6において前記放熱量Lが減算されることにな
る。
【0047】すなわち、この場合にはジュール熱量J、
アーク熱量Aはともに0として、 F(J,A,L)=前回累積値−L の演算が行われる。
【0048】S6で、前回累積値に加算又は減算された
後の値(今回累積値(=F(J,A,L))を一旦RA
Mに格納する。この後、S7において、今回累積値(=
総和熱量N)が所定値Kを越えているか否かを判定す
る。なお、前記所定値Kは、これ以上の熱量が蓄積され
た場合には、電線が発煙を生ずるレアショート領域内に
達したことを判定するための値である。この値は、予め
試験等により測定して得られた値が選定されている。
【0049】すなわち、S7では今回累積値が、レアシ
ョート領域であるか否かを判定するのである。S7にお
いて、所定値K以下である場合に「ノー」と判定して、
このルーチンを一旦終了する。反対に、所定値Kを越え
る場合には「イエス」と判定して、S8において、制御
部HからFETオフ信号を出力し、この制御ルーチンを
終了する。一方、FET4はFETオフ信号により、ド
レインD・ソースS間がオフの状態となり、その結果、
負荷5への通電を遮断する。
【0050】上記の制御ルーチンが実行される場合の具
体的な説明を図4のタイムチャートを参照して説明す
る。図4は過電流α,βがあった場合の例を示してい
る。同図において、t0〜t13は互いに一定時間間隔
を有した時間領域を表しており、この各時間領域t0〜
t13内において、図3の制御ルーチンが割り込み処理
されているものとする。
【0051】又、図4において、t1〜t5の間と、t
8〜t9の間において、それぞれ所定閾値以上を越した
過電流α,βの通過があったものとする。過電流αにお
いては、t1〜t5の間、過電流βにおいてはt8〜t
9の間は、制御ルーチンのS1〜S6の処理が行われる
ため、ジュール熱量Jが前回累積値にそれぞれ加算され
る。
【0052】t5〜t6、及びt9〜t10の間では、
過電流α,βは電流D1,D2が0に変化していること
から、アークが発生したものとして、制御ルーチンのS
2,S9〜S11,S6の処理が行われるため、アーク
熱量Aが前回累積値に加算される。 又、t6〜t7、
t10〜t14の間では、オフ時間となっており、この
時間領域では、放熱がされているものとして、制御ルー
チンのS2,S9,S12,S6の処理が繰り返され、
放熱量Lが減算される。
【0053】従って、本実施形態によれば、以下のよう
な効果を得ることができる。 (1) 本実施形態でのレアショート判断機能付きヒュ
ーズ素子Fでは、制御部H(判断手段)は、電流の大き
さに応じた検出信号、検出信号のオン時間、オフ時間に
関係する熱量(パラメータ)の累積値を、所定経過時間
毎に算出し、その算出結果に基づいて、電線を発煙させ
ない程度の異常か否かを判断するようにした。
【0054】すなわち、S6において総和熱量演算式
(関数F(J,A,L))にて、その都度、そのときの
過電流通過に伴うジュール熱量J、アーク熱量A、放熱
量Lを、前回の過電流通過時の前回累積値に対して加減
算して、今回の過電流通過時の累積値を算出する。
【0055】このため、本実施形態では、下記の場合
に、電線の蓄熱量に合わせて電線が発煙に至るようなレ
アショートであるかどうかの判定ができ、負荷5への通
電を遮断することができる。
【0056】(ア) ジュール熱の発生量が多い場合。 例えば、1回当たりの過電流通過時のオン時間が長い場
合、又は短時間当たりにおいて、過電流通過回数が多
く、実質的に過電流通過のオン時間が長くなる場合。こ
れらの場合には、ジュール熱の発生量が多くなる。
【0057】(イ) アーク熱量の発生が多い場合 例えば、短時間当たりの、過電流通過回数の割合が多い
と、アーク熱量は、その過電流通過の回数に比例して多
くなる。
【0058】(ウ) 上記(ア)と(イ)の組み合わせ
が生じた場合。 従って、このような場合には、電線が発煙に至るような
レアショートであるかどうかを電線の蓄熱量に合わせて
判定でき、負荷5への通電を遮断することができ、自動
車回路の負荷5等を保護できる。
【0059】(2) 本実施形態では、レアーショート
に着目して説明したが、アークがないデッドショートに
も対応できる。又、本実施形態では、電流センサとして
ヒューズを使用したが、このシステムのどこかが正常に
動作しない場合でも、従来の信頼性を(デッドショート
による溶断特性)を確保できる。
【0060】(3) 本実施形態では、電流の大きさに
応じた検出信号、検出信号のオン時間、オフ時間に関係
するパラメータを熱量とし、制御部Hは、検出信号のオ
ン時間中に生ずるジュール熱量、及びアーク熱量、オフ
時間中の放熱量の加減算を所定経過時間毎に行い、その
算出結果に基づいて電線を発煙させない程度の異常か否
かを判断するようにした。
【0061】この結果、過電流通過に起因して発生した
熱量が電線に蓄積されることにより、発煙が生ずること
になるので、熱量をレアショートの判定に使用すること
は、総和熱量Nの把握がしやすくなり、レアショート領
域に達しているか否かの判定を確実に行うことができ
る。
【0062】(4) 本実施形態では、溶断部2を電流
検出手段、及び抵抗素子として構成し、溶断部2を、電
流センサ2としたヒューズ素子Fに組み込みした。こう
すると、制御部Hが取り込む検出信号は、ヒューズ素子
Fが備えている溶断部2の両端電圧を検出する構成とし
て、採用することができ、検出のための構成を複雑化す
ることがなく、簡単な構成とすることができる。
【0063】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 (A) 前記実施形態では、電流センサ2としてヒュー
ズを用いたが、ヒューズの代わりに抵抗器やサーミスタ
等の他の抵抗素子を用いてもよい。このようにした場合
にも、前記実施形態における(1)に記載の効果が得ら
れる。
【0064】次に、上記した実施の形態から把握できる
請求項に記載した発明以外の技術的思想について、それ
らの効果とともに以下に記載する。 (1) 請求項1又は請求項2に記載のレアショート判
断装置において、判断手段をヒューズ素子に組み込みし
たことを特徴とするレアショート判断装置。
【0065】こうすると、判断手段が取り込む検出信号
は、ヒューズ素子が備えているヒューズの両端電圧とし
て、採用することができ、検出のための構成を複雑化す
ることがなく、簡単な構成とすることができる。
【0066】
【発明の効果】以上詳述したように請求項1及び請求項
4に記載の発明によれば、レアショート時に電線をレア
ショートの過電流から確実に保護できる効果を奏する。
【0067】請求項2及び請求項4に記載の発明によれ
ば、過電流通過に起因して発生した熱量が電線に蓄積さ
れることにより、発煙が生ずることになるので、熱量を
レアショートの判定に使用することは、総和熱量Nの把
握がしやすくなり、レアショート領域に達しているか否
かの判定を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態のレアショート判断機能付きヒュ
ーズ素子を含む自動車の電気回路図。
【図2】 (A)はレアショート機能付きヒューズ素子
(以下、ヒューズ素子という)の一例の正断面図、
(B)は側断面図。
【図3】 マイコンにより実行されるレアショート異常
電流保護制御プログラムに基づいた処理動作を示すフロ
ーチャート図。
【図4】 過電流通過が生じた場合のタイムチャート。
【符号の説明】
H…制御部(判断手段)、1…レアショート判断装置、
2…電流検出手段、抵抗素子及びヒューズ素子としての
電流センサ、4…継電器としてのFET、5…負荷。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02G 3/38 H02H 6/00 A H02H 6/00 H02G 3/28 F Fターム(参考) 2G014 AA03 AA27 AB24 AB38 AC07 2G035 AA15 AB03 AC02 AD03 AD10 AD26 AD28 AD44 5G004 AA04 AB02 BA04 DC07 DC14 5G363 AA20 BA02 DC02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動車用電気回路に流れる検出対象の電
    流に応じた検出信号を入力し、同検出信号に基づいて、
    前記電流が自動車用電気回路に設けられた電線を発煙さ
    せない程度の異常か否かを判断する判断手段を備えたレ
    アショート判断装置であって、 前記判断手段は、 電流の大きさに応じた検出信号、検出信号のオン時間、
    オフ時間に関係するパラメータの累積値を、所定経過時
    間毎に算出し、その算出結果に基づいて、電線を発煙さ
    せない程度の異常か否かを判断することを特徴とするレ
    アショート判断装置。
  2. 【請求項2】 パラメータは熱量であり、 判断手段は、検出信号のオン時間中に生ずるジュール熱
    量、及びアーク熱量、 オフ時間中の放熱量の加減算を所定経過時間毎に行い、
    その算出結果に基づいて電線を発煙させない程度の異常
    か否かを判断するものである請求項1に記載のレアショ
    ート判断装置。
  3. 【請求項3】 自動車用電気回路に流れる検出対象の電
    流に関する検出信号に基づいて、前記電流が自動車用電
    気回路に設けられた電線を発煙させない程度の異常か否
    かを判断するレアショート判断方法において、 前記異常判断は、 電流の大きさに応じた検出信号、検出信号のオン時間、
    オフ時間に関係するパラメータの累積値を、所定経過時
    間毎に算出し、その算出結果に基づいて、電線を発煙さ
    せない程度の異常か否かを判断することを特徴とするレ
    アショート判断方法。
  4. 【請求項4】 パラメータは熱量であり、 異常判断は、検出信号のオン時間中に生ずるジュール熱
    量、及びアーク熱量、 オフ時間中の放熱量の加減算を所定経過時間毎に行い、
    その算出結果に基づいて電線を発煙させない程度の異常
    か否かを判断するものである請求項3に記載のレアショ
    ート判断方法。
JP2000267402A 2000-09-04 2000-09-04 レアショート判断装置及びレアショート判断方法 Expired - Lifetime JP4443744B2 (ja)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000267402A JP4443744B2 (ja) 2000-09-04 2000-09-04 レアショート判断装置及びレアショート判断方法
CNB011307617A CN1165101C (zh) 2000-09-04 2001-08-23 确定局部短路的装置和方法
KR10-2001-0052663A KR100527370B1 (ko) 2000-09-04 2001-08-30 레어단락을 판단하는 장치 및 방법
EP01307383A EP1187288B1 (en) 2000-09-04 2001-08-30 Device and method for determining rare short circuit
ES01307383T ES2173826T3 (es) 2000-09-04 2001-08-30 Dispositivo y metodo para determinar cortocircuitos raros.
DE1187288T DE1187288T1 (de) 2000-09-04 2001-08-30 Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen eines seltenen Kurzschlusses
DE60141314T DE60141314D1 (de) 2000-09-04 2001-08-30 Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen eines seltenen Kurzschlusses
CA002356778A CA2356778A1 (en) 2000-09-04 2001-08-31 Device and method for determining rare short circuit
TW090121576A TW515906B (en) 2000-09-04 2001-08-31 Device and method for determining rare short circuit
US09/944,698 US7050281B2 (en) 2000-09-04 2001-08-31 Device and method for determining rare short circuit
RU2001124422/28A RU2247667C2 (ru) 2000-09-04 2001-09-03 Устройство и способ определения кратковременного короткого замыкания
BR0104218-1A BR0104218A (pt) 2000-09-04 2001-09-04 Dispositivo e método para detectar curto circuitos de curta duração
HK02104694.9A HK1043190B (zh) 2000-09-04 2002-06-25 確定局部短路的裝置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000267402A JP4443744B2 (ja) 2000-09-04 2000-09-04 レアショート判断装置及びレアショート判断方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002084654A true JP2002084654A (ja) 2002-03-22
JP4443744B2 JP4443744B2 (ja) 2010-03-31

Family

ID=18754334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000267402A Expired - Lifetime JP4443744B2 (ja) 2000-09-04 2000-09-04 レアショート判断装置及びレアショート判断方法

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7050281B2 (ja)
EP (1) EP1187288B1 (ja)
JP (1) JP4443744B2 (ja)
KR (1) KR100527370B1 (ja)
CN (1) CN1165101C (ja)
BR (1) BR0104218A (ja)
CA (1) CA2356778A1 (ja)
DE (2) DE1187288T1 (ja)
ES (1) ES2173826T3 (ja)
HK (1) HK1043190B (ja)
RU (1) RU2247667C2 (ja)
TW (1) TW515906B (ja)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100527370B1 (ko) * 2000-09-04 2005-11-08 다이헤요 세코 가부시키가이샤 레어단락을 판단하는 장치 및 방법
JP2007295776A (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
EP1993182A2 (en) 2007-05-18 2008-11-19 Yazaki Corporation Protection device for load circuits
JP2009219285A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Yazaki Corp 電気接続箱、電力供給遮断方法、及びプログラム
JP2009232610A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
JP2009247047A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
WO2009128478A1 (ja) * 2008-04-15 2009-10-22 矢崎総業株式会社 負荷回路の保護装置
JP2009261088A (ja) * 2008-04-15 2009-11-05 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
WO2009151084A1 (ja) * 2008-06-13 2009-12-17 矢崎総業株式会社 負荷回路の保護装置
JP2009298260A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Furukawa Electric Co Ltd:The 異常電流検出装置および異常電流検出方法
JP2010011695A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
JP2010119261A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
JP2014027875A (ja) * 2010-02-26 2014-02-06 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
JP2017200397A (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 リンナイ株式会社 電源装置
KR20180033227A (ko) * 2015-07-20 2018-04-02 쿠퍼 테크놀로지스 컴파니 전기 퓨즈 전류 감지 시스템 및 탐지 방법

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2249120B1 (es) * 2004-02-18 2007-04-16 Ramon Comellas Fuste Dispositivo detector de fusion de fusibles de instalaciones electricas.
US20090189625A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-30 Raytheon Company Method and System for Continuity Testing of Conductive Interconnects
US8120200B2 (en) * 2008-11-05 2012-02-21 Delphi Technologies, Inc. Fast response failure mode control methodology for a hybrid vehicle having an electric machine
JP2010283977A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
GB201200494D0 (en) 2012-01-12 2012-02-22 Jaguar Cars Vehicle test and diagnostics arrangement and method (fusebox)
DE102012002367A1 (de) * 2012-02-07 2013-08-08 Man Truck & Bus Ag Hochspannungssystem und entsprechendes Überwachungsverfahren
CN103033678B (zh) * 2012-12-24 2015-09-30 上海电力学院 短路电流实测方法
CN104062544A (zh) * 2013-03-22 2014-09-24 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 指示装置
US9490093B2 (en) 2013-07-12 2016-11-08 Eaton Corporation Fuse and trip mechanism therefor
DE102014016825B4 (de) * 2014-11-13 2023-06-29 Audi Ag Kraftfahrzeug-Ladedose mit Überhitzungsschutz
RU2585966C1 (ru) * 2015-04-16 2016-06-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") Способ определения величины и времени термического воздействия от тока короткого замыкания
CN105866603B (zh) * 2016-06-21 2018-08-07 北京航空航天大学 一种利用横电磁波小室测量电弧热能的方法及装置
CN106126144B (zh) * 2016-06-28 2019-03-29 联想(北京)有限公司 一种信息显示方法及电子设备
CN107192917B (zh) * 2017-05-25 2019-11-29 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器在累积效应下的抗短路能力实验方法和系统
JP1621077S (ja) * 2018-06-04 2018-12-25
DE102019102792B4 (de) 2019-02-05 2021-08-19 Auto-Kabel Management Gmbh Schmelzvorrichtung, Schaltungsanordnung und Kraftfahrzeug mit Schaltungsanordnung
JP7255576B2 (ja) * 2020-09-23 2023-04-11 株式会社デンソーエレクトロニクス 負荷制御装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4023264A (en) 1976-06-21 1977-05-17 Littelfuse, Inc. Method of making miniature plug-in fuses of different fuse ratings
JPS61191231A (ja) 1985-02-18 1986-08-25 住友電気工業株式会社 ワイヤハ−ネス故障検出装置
JP2647863B2 (ja) 1987-11-02 1997-08-27 三洋電機株式会社 スターリングエンジン
RU2092867C1 (ru) 1992-11-16 1997-10-10 Дагестанский Политехнический Институт Фиксирующий индикатор направления короткого замыкания
US5359293A (en) * 1993-06-03 1994-10-25 Bell Communications Research, Inc. Electrical cable arcing fault detection by monitoring power spectrum in distribution line
JP2996272B2 (ja) * 1993-09-20 1999-12-27 矢崎総業株式会社 電気接続箱
JP3034414B2 (ja) 1993-11-04 2000-04-17 矢崎総業株式会社 ワイヤーハーネスの異常検出装置
RU2089031C1 (ru) 1995-06-29 1997-08-27 Василий Федорович Бухтояров Устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью
JP3568722B2 (ja) * 1997-01-13 2004-09-22 日野自動車株式会社 過電流遮断回路
US6011416A (en) * 1997-02-19 2000-01-04 Harness System Technologies Research Ltd. Switch circuit having excess-current detection function
JPH11136846A (ja) * 1997-10-29 1999-05-21 Nippon Soken Inc 車両用配線系統異常電流遮断装置
DE19835781C2 (de) * 1998-08-07 2002-10-24 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Auslösung einer Sicherung für elektrische Leiter in einem Kraftfahrzeug
JP2000245054A (ja) * 1999-02-21 2000-09-08 Yazaki Corp 通電不良判定装置
JP3755347B2 (ja) 1999-07-30 2006-03-15 松下電器産業株式会社 配電系統解析装置
JP2001078350A (ja) * 1999-09-02 2001-03-23 Taiheiyo Seiko Kk レアショート検出器
JP4443744B2 (ja) * 2000-09-04 2010-03-31 太平洋精工株式会社 レアショート判断装置及びレアショート判断方法
US6870720B2 (en) * 2002-01-25 2005-03-22 Pacific Engineering Corp. Device and method for determining intermittent short circuit

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100527370B1 (ko) * 2000-09-04 2005-11-08 다이헤요 세코 가부시키가이샤 레어단락을 판단하는 장치 및 방법
US7640080B2 (en) 2006-04-27 2009-12-29 Yazaki Corporation Protection device for load circuits
JP2007295776A (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
JP2010172191A (ja) * 2006-04-27 2010-08-05 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
JP4762044B2 (ja) * 2006-04-27 2011-08-31 矢崎総業株式会社 負荷回路の保護装置
EP1993182A2 (en) 2007-05-18 2008-11-19 Yazaki Corporation Protection device for load circuits
JP2009219285A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Yazaki Corp 電気接続箱、電力供給遮断方法、及びプログラム
JP2009232610A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
JP2009247047A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
US8432657B2 (en) 2008-03-28 2013-04-30 Yazaki Corporation Protection apparatus of load circuit
WO2009128478A1 (ja) * 2008-04-15 2009-10-22 矢崎総業株式会社 負荷回路の保護装置
US8437110B2 (en) 2008-04-15 2013-05-07 Yazaki Corporation Protection apparatus of load circuit
JP2009261088A (ja) * 2008-04-15 2009-11-05 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
JP2009298260A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Furukawa Electric Co Ltd:The 異常電流検出装置および異常電流検出方法
US8570700B2 (en) 2008-06-13 2013-10-29 Yazaki Corporation Protection apparatus for load circuit
JP2009303394A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
WO2009151084A1 (ja) * 2008-06-13 2009-12-17 矢崎総業株式会社 負荷回路の保護装置
JP2010011695A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
JP2010119261A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
JP2014027875A (ja) * 2010-02-26 2014-02-06 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
KR20180033227A (ko) * 2015-07-20 2018-04-02 쿠퍼 테크놀로지스 컴파니 전기 퓨즈 전류 감지 시스템 및 탐지 방법
JP2019500584A (ja) * 2015-07-20 2019-01-10 イートン インテリジェント パワー リミテッドEaton Intelligent Power Limited 電気式ヒューズ電流検出システム及び監視方法
JP7182463B2 (ja) 2015-07-20 2022-12-02 イートン インテリジェント パワー リミテッド 電気式ヒューズ電流検出システム及び監視方法
KR102650440B1 (ko) * 2015-07-20 2024-03-21 쿠퍼 테크놀로지스 컴파니 전기 퓨즈 전류 감지 시스템 및 탐지 방법
JP2017200397A (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 リンナイ株式会社 電源装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1187288A3 (en) 2004-05-26
JP4443744B2 (ja) 2010-03-31
ES2173826T1 (es) 2002-11-01
DE60141314D1 (de) 2010-04-01
TW515906B (en) 2003-01-01
HK1043190A1 (en) 2002-09-06
HK1043190B (zh) 2005-01-21
EP1187288B1 (en) 2010-02-17
KR100527370B1 (ko) 2005-11-08
US20020008951A1 (en) 2002-01-24
BR0104218A (pt) 2002-05-07
ES2173826T3 (es) 2010-05-12
US7050281B2 (en) 2006-05-23
CA2356778A1 (en) 2002-03-04
CN1341860A (zh) 2002-03-27
RU2247667C2 (ru) 2005-03-10
DE1187288T1 (de) 2002-08-22
CN1165101C (zh) 2004-09-01
KR20020018955A (ko) 2002-03-09
EP1187288A2 (en) 2002-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002084654A (ja) レアショート判断装置及びレアショート判断方法
JP4624400B2 (ja) 車両用の電線保護方法および電線保護装置
US8570700B2 (en) Protection apparatus for load circuit
JP4762044B2 (ja) 負荷回路の保護装置
US20110043958A1 (en) Protection apparatus of load circuit
JP6097301B2 (ja) バッテリシステム及び方法
JP2001520436A (ja) ヒューズ素子を作動する回路装置および方法
EP1047092A3 (en) Overcurrent protection device
CN109075553B (zh) 用于车辆的至少一个用电器的保险系统
JP2009261153A (ja) 電力供給制御装置
JP2001286052A (ja) 配線用遮断器
JP4153624B2 (ja) レアショート判断機能付きヒューズ素子
JP2010158108A (ja) 負荷回路の保護装置
JP2000324674A (ja) ワイヤーハーネス装置
WO2017094766A1 (ja) 給電制御装置
JP5684871B2 (ja) 負荷回路の保護装置
JP2003223839A (ja) 電子式回路遮断器
US7889462B2 (en) Protective circuit for protection of an appliance, in particular an electric motor, against thermal overloading
JP2001037071A (ja) 車両の給電回路における断線検知方法及び装置並びに過熱防止方法及び装置
JP7255576B2 (ja) 負荷制御装置
JP2002186168A (ja) 配線用遮断器
JP2008008859A (ja) 電線劣化検出方法及び検出装置
JP3834526B2 (ja) アーク低減方法及びアーク低減装置
JPS636833Y2 (ja)
JPH11240395A (ja) 車両用電気回路保護装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080401

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080521

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080617

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091120

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100113

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4443744

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130122

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140122

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140122

Year of fee payment: 4

EXPY Cancellation because of completion of term