JP2007026992A - スイッチ接点腐食除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明はスイッチ接点に発生した腐食を常時より過大な電流を流すことにより除去するスイッチ接点腐食除去装置に関し、電力損失の低減及び製品コストの削減を図ることを課題とする。
【解決手段】 ストップランプＳＷ１２の接点に発生する腐食を過大な腐食除去電流Ｉ_ＥＸを流すことにより除去するスイッチ接点腐食除去装置において、ＣＰＵ１０に設けられたソークタイマ値より、ストップランプＳＷ１２に腐食が発生したことが推測される場合、ストップランプＳＷ１２に対して腐食除去電流Ｉ_ＥＸを供給するよう構成する。

【選択図】 図１

Description

本発明はスイッチ接点腐食除去装置に係り、特にスイッチ接点に発生した腐食を常時より過大な電流を流すことにより除去するスイッチ接点腐食除去装置に関する。

一般に、車載される各種スイッチの接点は、その表面に時間の経過と共に絶縁効果のある酸化皮膜が形成されることがある。よって、このスイッチに流す電流が小さい場合には、スイッチが閉成（ＯＦＦ）されていても、酸化皮膜によって電気的な接続を確保することができない。

そこで、このスイッチに形成された酸化皮膜を除去する方法として、例えば特許文献１に開示されているように、酸化皮膜を突き破るのに充分な大電流を流し、これにより酸化皮膜を除去することが行われている。

具体的には、前回イグニションスイッチが切られた時（ＯＦＦとされた時）から次回イグニションスイッチが操作された時（ＯＮとされた時）の間は、車両が停止されており停車されており、この間は車載されたスイッチは操作されることはなく、上記の酸化皮膜が発生しやすい。このため、イグニションスイッチが操作された時、酸化皮膜を突き破るのに充分な大電流を流し、これによりスイッチの接点に発生した酸化皮膜を除去することが行われていた。
特開２０００−０９０７９６号公報

しかしながら、上記した従来のスイッチ接点腐食除去装置では、スイッチの接点に実際に酸化皮膜が発生しているかどうかに拘らず、スイッチが操作される毎に酸化皮膜を突きための大電流が流される構成とされていた。このため、必然的に酸化皮膜除去の回数多くなり、これに伴いバッテリの電力損失が大きくなるという課題があった。また、スイッチが設けられた回路内に、酸化皮膜除去用の大電流の供給に対応しうるよう、回路部品の強化及び回路構成を変更する必要があり、製品コストの上昇につながってしまうという課題もあった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、スイッチの説点に酸化皮膜が発生しているこが検出された時或いは発生したと推測される時のみに酸化皮膜除去用の電流を流す構成とすることにより、電力損失の低減及び製品コストの削減を図ったスイッチ接点腐食除去装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。

請求項１記載の発明は、
スイッチの接点に発生する腐食を常時より過大な腐食除去電流を流すことにより除去するスイッチ接点腐食除去装置において、
前記スイッチに腐食が発生したことを推測或いは検出した際、前記スイッチに対して前記腐食除去電流を供給する腐食除去手段を設けたことを特徴とするものである。

上記発明によれば、スイッチに腐食が発生したことを推測或いは検出した際にスイッチに対して腐食除去電流を供給する構成としたことにより、従来のように腐食の発生の有無にかかわらず常にスイッチを入れる毎に腐食除去電流を流していた構成に比べ、バッテリの電力損失を削減することができる。また、大電流が頻繁にスイッチに向け流れることがなくなるため、スイッチ回路に大電流に対する耐性を高める必要がなくなり製品コストの低減を図ることができる。

また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載のスイッチ接点腐食除去装置において、
前記腐食除去手段は、
イグニションスイッチが前回切られた時から次回入れられた時までの車両放置時間を検出する停止時間検出手段と、
該車両放置時間が既定の腐食発生可能時間を越えた場合に、前記スイッチに対して前記腐食除去電流を供給する第１の電流供給制御手段とを有することを特徴とするものである。

上記発明によれば、停止時間検出手段によりイグニションスイッチが前回切られた時から次回入れられた時までの車両放置時間が検出される。車両放置時間と腐食の発生とは相関関係があり、車両放置時間が長いほど腐食が発生する可能性は高くなる。第１の電流供給制御手段は、車両放置時間が腐食発生の可能性が高い既定の腐食発生可能時間を越えた場合、スイッチに対して腐食除去電流を供給し腐食を除去する。よって、腐食が発生した可能性が高いと推定される状態においてのみ腐食の除去処理を行うため、バッテリの電力損失を削減することができる。

また、請求項３記載の発明は、
請求項1記載のスイッチ接点腐食除去装置において、
前記腐食除去手段は、
前記スイッチの電流供給側に接続されており、前記スイッチを流れる電流の変化を検出する電流検出手段と、
前記電流の変化が既定の変化量を越えた場合に、前記スイッチに対して前記腐食除去電流を供給する第２の電流供給制御手段とを有することを特徴とするものである。

上記発明によれば、電流検出手段はスイッチを流れる電流の変化を検出する。スイッチに腐食が発生すると、スイッチの電気抵抗が増大するため流れる電流が減少する。第２の電流検出手段は、この腐食発生により生じる電流の変化を検出し、この変化量が腐食発生の可能性が高い既定の変化量を越えた場合、スイッチに対して腐食除去電流を供給し腐食を除去する。よって、腐食が発生した場合においてのみ腐食の除去処理を行うため、バッテリの電力損失を削減することができる。

また、請求項４記載の発明は、
請求項1乃至３のいずれか１項に記載のスイッチ接点腐食除去装置において、
前記スイッチと並列に電流供給用トランジスタを設け、前記第１または第２の電流供給制御手段が該電流供給用トランジスタを駆動して前記スイッチに対して前記腐食除去電流を供給する構成としたことを特徴とするものである。

上記発明のように、スイッチと並列に接続された電流供給用トランジスタを第１または第２の電流供給制御手段で制御することにより腐食除去電流をスイッチに供給する構成とすることにより、回路構成の簡単化を図ることができる。

本発明によれば、スイッチに腐食が発生したと推測される時或いは腐食が発生したと検知された時にのみ腐食を除去する腐食除去電流をスイッチに供給するため、電力損失の低減を図ることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。

図１（Ａ）は、本発明の第１実施例であるスイッチ接点腐食除去装置の構成図である。本実施例では、スイッチ接点腐食除去装置をストップランプスイッチ１２（以下、ストップランプＳＷという）の接点に発生した腐食の除去に適用した例について説明するが、本願発明の適用はこれに限定されるものではなく、ストップランプＳＷ１２以外の各種スイッチの接点に発生する腐食の除去に適用できるものである。

スイッチ接点腐食除去装置は、ＣＰＵ１０及び腐食破壊用トランジスタＴｒとよりなる構成とされている。抵抗Ｒはストップランプ（ＳＴＰ）の保護抵抗であり、その一端は電源（図示せず）に接続されている。また、抵抗Ｒの他端部はストップランプＳＷ１２を介して接地されている。

腐食破壊用トランジスタＴｒは、抵抗Ｒと並列に接続されている。また、腐食破壊用トランジスタＴｒのエミッタは電源に接続され、コレクタはストップランプＳＷ１２及びＣＰＵ１０に接続され、更にベースはＣＰＵ１０に接続されている。

ＣＰＵ１０はスイッチ接点腐食除去処理を実行するプログラムが格納されており、このスイッチ接点腐食除去処理により、後述するようにストップランプＳＷ１２の接点の腐食除去が行われる。また、ＣＰＵ１０にはイグニションスイッチ１６（以下、イグニションＳＷという）が接続されている。

更に、ＣＰＵ１０にはソークタイマが内蔵されている。図３は、ＣＰＵ１０が実施するソークタイマ処理を示すフローチャートである。同図に示すように、ソークタイマはイグニションＳＷ１６がＯＦＦとなることにより起動し、ステップ２０（図では、ステップをＳと略称する）において、前回実施したソークタイマのカウント値をゼロクリアすると共に、今回のソークタイマのカウントを開始する。従って、このソークタイマにより、イグニションＳＷ１６が前回切られた時からの次回入れられた時までの車両放置時間を検出することができる。

通常時（ストップランプＳＷ１２の接点に腐食が発生していない時をいう）においては、ＣＰＵ１０は腐食破壊用トランジスタＴｒをＯＦＦ状態としている。よって、ストップランプＳＷ１２がＯＮされた場合には、図１（Ｂ）に示すように電流Ｉ_ＮがＳＴＰの抵抗を流れ、これによりＳＴＰがＯＮされたことをＣＰＵ１０が認識する。

続いて、ＣＰＵ１０が実施するスイッチ接点腐食除去処理について説明する。図２は、ＣＰＵ１０が実施するスイッチ接点腐食除去処理のフローチャートである。このスイッチ接点腐食除去処理は、イグニションＳＷ１６がＯＮされることにより起動される処理である。

イグニションＳＷ１６がＯＮされ、同図に示す処理が起動すると、先ずステップ１０において、前記したソークタイマによりカウントとされているソークタイマ値を読み出し、これを車両放置時間Ｔに代入する。この車両放置時間Ｔは、イグニションＳＷ１６が前回切られた時から次回入れられた時までの時間である。

この車両放置時間Ｔの間は、ストップランプＳＷ１２が操作されることはなく、よってストップランプＳＷ１２の接点に腐食が発生し易い時間である。また、この車両放置時間Ｔが長いほど、ストップランプＳＷ１２の接点に腐食が発生する可能性は大きくなる。このストップランプＳＷ１２の接点に腐食が発生する時間は、実験により予め求めることが可能である。以下の説明において、この実験により求められたストップランプＳＷ１２の接点に腐食が発生すると推測される時間を酸化進行判定時間Ｋという。

ステップ１０において車両放置時間Ｔが求められると、続くステップ１１では、この車両放置時間Ｔが酸化進行判定時間Ｋを過ぎたかどうかが判定される。ステップ１１で肯定判断がされた場合、即ちストップランプＳＷ１２の接点に腐食が発生している可能性があると判断された場合には、ステップ１２において酸化進行判定フラグをＯＮとする。一方、ステップ１１で否定判断がされた場合には、ストップランプＳＷ１２の接点に腐食が発生している可能性が低いため、ステップ１２の処理を実行することなく処理をステップ１３に進める。

ステップ１３では、酸化進行判定フラグがＯＮとなっているかどうかを判定する。酸化進行判定フラグがＯＮとなっていない場合には、ステップ１４以降の腐食除去処理を実施する必要がないため、本スイッチ接点腐食除去処理を終了する。

これに対し、ステップ１３で酸化進行判定フラグがＯＮとなっていると判定された場合には、処理はステップ１４に進む。ステップ１４では、ストップランプＳＷ１２がＯＮ（閉成）されているかどうかが判定される。

ここで、ストップランプＳＷ１２がＯＮであるかどうかを判定するのは、腐食破壊用トランジスタＴｒがＯＮとなり酸化皮膜を突き破るのに充分な大電流（以下、腐食除去電流Ｉ_ＥＸという）がストップランプＳＷ１２に流れさても、ストップランプＳＷ１２がＯＦＦとされている場合には、ストップランプＳＷ１２を腐食除去電流Ｉ_ＥＸが流れず、腐食除去を行うことができないためである。よって、ステップ１４で否定判断がされた場合、処理はステップ１３に戻され、ストップランプＳＷ１２がＯＮされるのを待つ。

一方、ステップ１４においてストップランプＳＷ１２がＯＮであると判定されると、続くステップ１５では、ストップランプＳＷ１２に腐食除去電流Ｉ_ＥＸを流す処理が実行される。具体的には、腐食破壊用トランジスタＴｒを一定時間（例えば、１００μｓ）だけＯＮとする。このように、腐食破壊用トランジスタＴｒをＣＰＵ１０で制御することにより腐食除去電流Ｉ_ＥＸをストップランプＳＷ１２に供給する構成とすることにより、回路構成の簡単化を図ることができる。

図１（Ｃ）は、腐食破壊用トランジスタＴｒをＯＮした状態を示している。ＣＰＵ１０の腐食破壊用トランジスタＴｒと接続された端子には、ＣＰＵ１０の内部で数１０ＫΩの抵抗によりプルアップされている。このため、腐食除去電流Ｉ_ＥＸは、ＣＰＵ１０に流れ込むことなく、ストップランプＳＷ１２に流れる。これにより、ストップランプＳＷ１２の接点に発生している腐食（酸化膜等）は、腐食除去電流Ｉ_ＥＸにより破壊され除去される。

上記のように本実施例によれば、ソークタイマによりストップランプＳＷ１２に腐食が発生したことが推測される場合にのみ、ストップランプＳＷ１２に対して腐食除去電流Ｉ_ＥＸを供給するため、従来のように腐食の発生の有無にかかわらず常にイグニションスイッチを入れる毎に腐食除去電流を流していた構成に比べ、バッテリの電力損失を削減することができる。また、大電流が頻繁にストップランプＳＷ１２に向け流れることがなくなるため、スイッチ回路に大電流に対する耐性を高める必要がなくなり製品コストの低減を図ることができる。

尚、ステップ１５においてストップランプＳＷ１２に対して腐食除去電流Ｉ_ＥＸが流されて腐食の除去が行われると、酸化進行判定フラグはＯＦＦとされる。

次に、本発明の第２実施例について説明する。図４（Ａ）は、本発明の第２実施例であるスイッチ接点腐食除去装置の構成図である。また、図５は、本実施例においてＣＰＵ１０が実行するスイッチ接点腐食除去処理のフローチャートである。尚、図４において、図１に示した構成と対応する構成については同一符号を付して、その説明を省略する。

本実施例では、ＣＰＵ１０にＡＤ変換器を含む電圧検出装置１４が設けられている。この電圧検出装置１４は、ストップランプＳＷ１２の接地側と反対側の端部と接続されている。よって、ストップランプＳＷ１２に印加される電圧は、電圧検出装置１４を介してＣＰＵ１０に入力される。

ここで、ストップランプＳＷ１２に酸化膜等の腐食が発生した場合、ストップランプＳＷ１２の抵抗は増大し、これに伴いストップランプＳＷ１２に印加される電圧も増大する。このストップランプＳＷ１２に印加される電圧は、ＣＰＵ１０の電圧検出装置１４にも印加されて検出される。

ストップランプＳＷ１２に印加される電圧は、外乱等の影響により若干変化するが、電極に腐食が発生していない場合にはその値は所定の通常許容最大電圧Ｋ（例えば、０．５Ｖ）よりも小さい値となる。しかしながら、ストップランプＳＷ１２に印加される電圧が、この通常許容最大電圧Ｋを超えた場合には、ストップランプＳＷ１２の電極に腐食が発生している可能性が極めて大きい。従って、本実施例では、このストップランプＳＷ１２に印加される電圧に基づき、腐食の発生を検出する構成としている。

続いて、上記した原理に基づき、本実施例においてＣＰＵ１０が実施するスイッチ接点腐食除去処理について説明する。図５は、本実施例においてＣＰＵ１０が実施するスイッチ接点腐食除去処理のフローチャートである。

同図に示す処理が起動すると、ステップ３０において、ストップランプＳＷ１２に印加される電圧（以下、この電圧をＳＷ印加電圧という）が２．５Ｖ以下であるかどうかが判断される。ここで、ＣＰＵ１０において電圧検出装置１４に印加されるＳＷ印加電圧が２．５未満である場合は、ストップランプＳＷ１２がＯＮとされた場合である（図４（Ｂ）参照）。

このステップ３０において否定判断がされた場合、即ちストップランプＳＷ１２がＯＦＦされている場合には、上記の腐食判定は行えないため、本処理を終了する。一方、ステップ３０で肯定判断がされた場合、即ちストップランプＳＷ１２がＯＮされている場合には、処理はステップ３１に進む。

ステップ３１では、ストップランプＳＷ１２に腐食除去電流Ｉ_ＥＸを流す処理が実行される。具体的には、腐食破壊用トランジスタＴｒを一定時間（例えば、１００μｓ）だけＯＮとする。図４（Ｃ）は、腐食破壊用トランジスタＴｒをＯＮした状態を示している。本実施例においても、ＣＰＵ１０の腐食破壊用トランジスタＴｒと接続された端子には、ＣＰＵ１０の内部で数１０ＫΩの抵抗によりプルアップされている。このため、腐食除去電流Ｉ_ＥＸは、ＣＰＵ１０に流れ込むことなく、ストップランプＳＷ１２に流れる。これにより、ストップランプＳＷ１２の接点に発生している腐食（酸化膜等）は、腐食除去電流Ｉ_ＥＸにより破壊され除去される。

上記のように本実施例によれば、電圧検出装置１４によりストップランプＳＷ１２に腐食が発生したことが検出された場合にのみ、ストップランプＳＷ１２に対して腐食除去電流Ｉ_ＥＸを供給するため、従来の構成に比べてバッテリの電力損失を削減することができる。また、大電流が頻繁にストップランプＳＷ１２に向け流れることがなくなるため、スイッチ回路に大電流に対する耐性を高める必要がなくなり製品コストの低減を図ることができる。尚、ステップ３２においてストップランプＳＷ１２に対して腐食除去電流Ｉ_ＥＸが流されて腐食の除去が行われると、酸化進行判定フラグはＯＦＦとされる。

図１は、本発明の第１実施例であるスイッチ接点腐食除去装置のハード構成及び動作を説明するための図である。 図２は、本発明の第１実施例であるスイッチ接点腐食除去装置の制御動作を説明するための図である（その１）。 図３は、本発明の第１実施例であるスイッチ接点腐食除去装置の制御動作を説明するための図である（その２）。 図４は、本発明の第２実施例であるスイッチ接点腐食除去装置のハード構成及び動作を説明するための図である。 図５は、本発明の第２実施例であるスイッチ接点腐食除去装置の制御動作を説明するための図である。

符号の説明

１０ ＣＰＵ
１２ ストップランプＳＷ
１４ 電圧検出装置
１６ イグニションＳＷ

Claims (4)

1. スイッチの接点に発生する腐食を常時より過大な腐食除去電流を流すことにより除去するスイッチ接点腐食除去装置において、
   前記スイッチに腐食が発生したことを推測或いは検出した際、前記スイッチに対して前記腐食除去電流を供給する腐食除去手段を設けたことを特徴とするスイッチ接点腐食除去装置。
2. 請求項１記載のスイッチ接点腐食除去装置において、
   前記腐食除去手段は、
   イグニションスイッチが前回切られた時から次回入れられた時までの時間を検出する停止時間検出手段と、
   該車両放置時間が既定の腐食発生可能時間を越えた場合に、前記スイッチに対して前記腐食除去電流を供給する第１の電流供給制御手段とを有することを特徴とするスイッチ接点腐食除去装置。
3. 請求項1記載のスイッチ接点腐食除去装置において、
   前記腐食除去手段は、
   前記スイッチの電流供給側に接続されており、前記スイッチを流れる電流の変化を検出する電流検出手段と、
   前記電流の変化が既定の変化量を越えた場合に、前記スイッチに対して前記腐食除去電流を供給する第２の電流供給制御手段とを有することを特徴とするスイッチ接点腐食除去装置。
4. 請求項1乃至３のいずれか１項に記載のスイッチ接点腐食除去装置において、
   前記スイッチと並列に電流供給用トランジスタを設け、前記第１または第２の電流供給制御手段が該電流供給用トランジスタを駆動して前記スイッチに対して前記腐食除去電流を供給する構成としたことを特徴とするスイッチ接点腐食除去装置。

Images