JP2009219286A - 電気接続箱、電力供給遮断方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ヒューズに代えてパワーＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタを用いることによって、さらなる小型軽量化を図るとともに、トランジスタによる電気負荷への電流の誤遮断防止を実現し、また、ワイヤハーネスの線径を小さくすること。
【解決手段】制御ＩＣ１５は、複数の抵抗１７３、１７５それぞれに流れる電流値に基づいてワイヤハーネス１３１、１３３、１３５の少なくとも一つに過電流が流れていると判定した場合、電気負荷３１、３３、３５への電力供給が遮断されるようにＦＥＴ１１を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両上でバッテリと種々の電気負荷とに電気的に接続される電源分配ボックスとして用いられる、例えばリレー・ボックス、ヒューズ・ボックス、電子制御ユニット・ボックス、等といった電気接続箱（即ち、エレクトリック・ジャンクション・ブロック）に関し、特に、ヒューズ・ボックスが有する機能を半導体化した電気接続箱、その電気接続箱による電力供給遮断方法、及びその電力供給遮断方法を実行するためのプログラムに関する。

従来では、車両の各電気負荷への電力供給は、電磁リレー（即ち、メカリレー）とヒューズを介して行なっていた。電磁リレーやヒューズは、電気接続箱の筐体内に収容されており、実際の車両に搭載される電気接続箱では、電気負荷の数に応じた複数のリレーとヒューズが収容されている。図１１は従来のメカリレー方式の電気接続箱３００の例を示す外観斜視図である。この電気接続箱３００は、筐体３１０の側面部に各種のコネクタ３１１を配置し、上面や下面にリレー等の電気部品付きの回路基板３５０を取り付けたものである。

ところで、近年、電気接続箱の小型軽量化や高速スイッチング制御などを実現するために、電磁リレーに代えてパワーＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタが用いられるようになりつつあり、トランジスタを用いた電気接続箱も特許文献に掲載されるようになった（例えば、特許文献１参照）。

近年、電気接続箱のさらなる小型軽量化のために、ヒューズに代えてパワーＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタを用いることが検討されている（例えば、特許文献２、３参照）。
特開２００１−２１１５２９号公報 特開２００６−１９７７６８号公報 特開２００７−１５９１５９号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヒューズに代えてパワーＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタを用いることによって、さらなる小型軽量化を図ることができる電気接続箱、その電気接続箱による電力供給遮断方法、及びその電力供給遮断方法を実行するためのプログラムを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電気接続箱は、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１） 複数の電気負荷にそれぞれ電気的に接続された複数の電線と、
前記複数の電線にそれぞれ電気的に接続された一端部を有する複数の抵抗と、
電力供給装置に電気的に接続された入力端子と、前記複数の抵抗の他端部に電気的に接続された出力端子と、前記電力供給装置から前記電気負荷に流れる電流を制御するために前記入力端子−前記出力端子間をＯＮ／ＯＦＦ制御するＯＮ／ＯＦＦ制御信号が入力される制御端子と、を有するトランジスタと、
前記制御端子に電気的に接続された制御ＩＣと、
を備え、
前記制御ＩＣは、前記複数の抵抗それぞれに流れる電流を検出し、且つ前記制御端子に前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力し、そして
前記制御ＩＣは、前記複数の抵抗それぞれに流れる電流値に基づいて前記複数の電線の少なくとも一つに過電流が流れていると判定した場合、前記電気負荷への電力供給が遮断されるように前記トランジスタを制御する、
こと。
（２） 上記（１）の構成の電気接続箱において、
前記制御ＩＣは、前記複数の抵抗毎に、計時を開始する始点である第１の時点と、計時を終了する終点以前の点である第２の時点までの少なくとも一時点と、の各々において、該抵抗に流れる電流値に基づいて該抵抗に発生するジュール熱を算出し、それぞれの前記ジュール熱を加算したジュール熱の総量が積算ジュール熱閾値以上である場合、該抵抗に過電流が流れていると判定する、
こと。
（３） 上記（１）または（２）の構成の電気接続箱において、
前記制御ＩＣは、前記トランジスタに流れる電流をさらに検出し、
計時を開始する始点である第３の時点と、計時を終了する終点以前の点である第４の時点までの少なくとも一時点と、の各々において、前記トランジスタに流れる電流値に基づいて該トランジスタに発生するジュール熱を算出し、それぞれの前記ジュール熱を加算したジュール熱の総量が積算ジュール熱閾値以上である場合、前記電気負荷への電力供給が遮断されるように前記トランジスタを制御する、
こと。

上記（１）の構成の電気接続箱によれば、制御ＩＣは、各電器負荷に接続されたワイヤハーネスを流れる電流値をそれぞれ独立して検出することができるため、重畳した突入電流を検出することはない。したがって、トランジスタによる電流の誤遮断防止に繋がる。
また、上記（２）または（３）の構成の電気接続箱によれば、トランジスタによる電流の誤遮断防止に繋がる。

また、前述した目的を達成するために、本発明に係る電気接続箱は、下記（４）、（５）を特徴としている。
（４） 上記（３）の構成の電気接続箱において、
前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記トランジスタの動作温度範囲及び前記トランジスタの過渡熱抵抗に基づいて設定される、
こと。
（５） 上記（２）または（３）の構成の電気接続箱において、
前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記電線の許容電流及び前記電線の発煙特性に基づいて設定される、
こと。

上記（４）または（５）の構成の電気接続箱によれば、過電流から保護すべき部品、例えばトランジスタやワイヤハーネスに適したタイミングで、トランジスタのＯＮ、ＯＦＦを切り替えることができる。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電力供給遮断方法は、下記（６）、（７）を特徴としている。
（６） 電力供給装置に電気的に接続された入力端子と、一端部が電線を介して電気負荷に電気的に接続された前記複数の抵抗の他端部に、電気的に接続された出力端子と、前記電力供給装置から前記電気負荷に流れる電流を制御するために前記入力端子−前記出力端子間をＯＮ／ＯＦＦ制御するＯＮ／ＯＦＦ制御信号が入力される制御端子と、を有するトランジスタを用いた、前記電力供給装置から前記電気負荷に流れる電流を制御するための電力供給遮断方法であって、
計時を開始する始点である第１の時点にて、前記複数の抵抗のうちの一つに流れる電流値に基づいて該抵抗に発生するジュール熱を算出する第１算出ステップと、
計時を終了する終点以前の点である第２の時点までの少なくとも一時点にて、前記複数の抵抗のうちの一つに流れる電流値に基づいて該抵抗に発生するジュール熱を算出する第２算出ステップと、
前記第１の時点から前記第２の時点にかけて算出した前記ジュール熱を加算することによりジュール熱の総量を算出する加算ステップと、
前記ジュール熱の総量が、積算ジュール熱閾値以上か未満かを判別する判別ステップと、
前記ジュール熱の総量が前記積算ジュール熱閾値以上である場合、前記制御端子に前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力して、前記電気負荷への電力供給が遮断されるように前記トランジスタを制御する制御ステップと、
を有すること。
（７） 上記（６）の構成の電力供給遮断方法において、
前記第１算出ステップにて、計時を開始する始点である第３の時点にて、前記トランジスタに流れる電流値に基づいて該トランジスタに発生するジュール熱を算出し、
前記第２算出ステップにて、計時を終了する終点以前の点である第４の時点までの少なくとも一時点にて、前記トランジスタに流れる電流値に基づいて該トランジスタに発生するジュール熱を算出し、
前記加算ステップにて、前記第３の時点から前記第４の時点にかけて算出した前記ジュール熱を加算することによりジュール熱の総量を算出する、
こと。

上記（６）または（７）の構成の電気接続箱によれば、トランジスタによる電流の誤遮断防止に繋がる。

また、前述した目的を達成するために、本発明に係る電力供給遮断方法は、下記（８）、（９）を特徴としている。
（８） 上記（７）の構成の電力供給遮断方法において、
前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記トランジスタの動作温度範囲及び前記トランジスタの過渡熱抵抗に基づいて設定される、
こと。
（９） 上記（６）または（７）の構成の電力供給遮断方法において、
前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記電線の許容電流及び前記電線の発煙特性に基づいて設定される、
こと。

上記（８）または（９）の構成の電力供給遮断方法によれば、過電流から保護すべき部品、例えばトランジスタやワイヤハーネスに適したタイミングで、トランジスタのＯＮ、ＯＦＦを切り替えることができる。

前述した目的を達成するために、本発明に係るプログラムは、下記（１０）を特徴としている。
（１０） コンピュータに、上記（６）または（７）に記載の電力供給遮断方法の各ステップを実行させるためのプログラム。

上記（１０）の構成のプログラムによれば、ヒューズに代えてパワーＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタを用いることによって、さらなる小型軽量化を図ることができる。さらに、トランジスタによる電流の誤遮断防止に繋がる。

本発明の電気接続箱、その電気接続箱による電力供給遮断方法、及びその電力供給遮断方法を実行するためのプログラムによれば、ヒューズに代えてパワーＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタを用いることによって、さらなる小型軽量化を図るとともに、トランジスタによる電気負荷への電流の誤遮断防止を実現し、また、ワイヤハーネスの線径を小さくすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電気接続箱の回路構成図である。本発明の一実施形態に係る電気接続箱（ヒューズ・ボックス）１は、入力端子としてのドレイン、出力端子としてのソース、制御端子としてのゲートを有するＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１１と、電線としてのワイヤハーネス１３、１３１、１３３、１３５と、制御ＩＣ１５と、抵抗１７３、１７５を含んで構成される。ＦＥＴ１１は、入力端子が電力供給装置としてのバッテリ２にワイヤハーネス１３を介して接続され、出力端子がワイヤハーネス１３及びそのワイヤハーネス１３から分岐した複数のワイヤハーネス１３１、１３３、１３５を介して電気負荷３１、３３、３５に接続される。抵抗１７３は、一端部がワイヤハーネス１３を介してＦＥＴ１１の出力端子に接続され、他端部がワイヤハーネス１３３を介して電気負荷３３に接続される。抵抗１７５は、一端部がワイヤハーネス１３を介してＦＥＴ１１の出力端子に接続され、他端部がワイヤハーネス１３５を介して電気負荷３５に接続される。制御ＩＣ１５は、該制御ＩＣ１５に備わる二つの電極とＦＥＴ１１の入力端子及び出力端子とが接続されることによって、ＦＥＴ１１に並列に接続されるとともに、該制御ＩＣ１５に備わる二つの電極と抵抗１７３、１７５の両端部とが接続されることによって、抵抗１７３、１７５に並列に接続される。制御ＩＣ１５は、ＦＥＴ１１の制御端子にＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力することによって、ＦＥＴ１１のＯＮ（バッテリ２から電気負荷３１、３３、３５への通電の継続）、ＯＦＦ（バッテリ２から電気負荷３１、３３、３５への通電の遮断）を切り替える。

本発明の一実施形態に係る電気接続箱のＦＥＴ１１及び制御ＩＣ１５による処理動作を説明する前に、まず、ヒューズ・ボックスが有するヒューズ機能を半導体化した先行発明について説明する。図２は、先行発明に係る電気接続箱の回路構成図である。先行発明に係る電気接続箱（ヒューズ・ボックス）５は、入力端子としてのドレイン、出力端子としてのソース、制御端子としてのゲートを有するＦＥＴ５１１、５１３、５１５と、電線としてのワイヤハーネス１３、１３１、１３３、１３５と、制御ＩＣ５５１、５５３、５５５と、を含んで構成される。各ＦＥＴ５１ｎ（ｎ＝１、３、５）は、入力端子が電力供給装置としてのバッテリ２にワイヤハーネス１３、１３ｎを介して接続され、出力端子がワイヤハーネス１３ｎを介して電気負荷３ｎに接続される。制御ＩＣ５５ｎは、該制御ＩＣ５５ｎに備わる二つの電極とＦＥＴ５１ｎの入力端子及び出力端子とが接続されることによって、ＦＥＴ５１ｎに並列に接続される。

先行発明に係る電気接続箱のＦＥＴ５１ｎ（ｎ＝１、３、５）及び制御ＩＣ５５ｎによる処理動作を説明する。制御ＩＣ５５ｎは、ＦＥＴ５１ｎに流れる電流値に応じて、ＦＥＴ５１ｎの制御端子にＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力することによって、ＦＥＴ５１ｎのＯＮ（バッテリ２から電気負荷３１、３３、３５への通電の継続）、ＯＦＦ（バッテリ２から電気負荷３１、３３、３５への通電の遮断）を切り替える。図３は、先行発明に係る電気接続箱の制御ＩＣによる、突入電流発生時の処理動作の一例を説明する図である。制御ＩＣ５５ｎは、ＦＥＴ５１ｎをＯＮにしてＦＥＴ５１ｎに流れる電流値Ｉを監視しており、図３の時間Ｔ０の時点において電気負荷３ｎの駆動開始に伴って突入電流ＩがＦＥＴ５１ｎに発生したことを検出すると（時間０まで０だった電流値が０でなくなったことを検出すると）、その時点から２０４８ｍｓの計時を開始するとともに、計時を開始してから経過時間Ｔ後に検出した電流値Ｉと、その経過時間Ｔに応じた標準判定値（０＜Ｔ≦１４ｍｓ：基準閾値の８倍。１４＜Ｔ≦４２ｍｓ：基準閾値の４倍。４２＜Ｔ≦２６６ｍｓ：基準閾値の２倍。２６６＜Ｔ：基準閾値の１倍。）と、を比較し、経過時間Ｔ後に検出した電流値Ｉが経過時間Ｔに応じた標準判定値よりも小さければ、ＦＥＴ５１ｎのＯＮを継続する。一方、経過時間Ｔ後に検出した電流値Ｉが経過時間Ｔに応じた標準判定値よりも大きければ、ＦＥＴ５１ｎをＯＦＦに切り替える。

標準判定値は、ＦＥＴ５１ｎ（ｎ＝１、３、５）を流れる正常な突入電流の時間変化をモデル化したものであり、経過時間Ｔに応じた標準判定値を下回る突入電流ＩがＦＥＴ５１ｎを流れている限り、制御ＩＣ５５ｎは、正常な突入電流が流れたとしてＦＥＴ５１ｎのＯＮを継続する。この処理動作によって、瞬間的に極めて大きな値の突入電流がＦＥＴ５１ｎを流れても、ＦＥＴ５１ｎを流れる電流を不用意に遮断することがなくなる。

しかしながら、先行発明に係る電気接続箱のＦＥＴ５１ｎ（ｎ＝１、３、５）及び制御ＩＣ５５ｎによる処理には、次の課題がある。すなわち、電気負荷３ｎ（ｎ＝１、３、５）毎に、ＦＥＴ５１ｎ及び制御ＩＣ５５ｎを設ける必要があることである。このことは、電気接続箱の敷設面積の増加に繋がる。このため、より一層の電気接続箱の小型化のために、図４に示す先行発明に係る電気接続箱の回路構成図の、一つのＦＥＴ１１及び一つの制御ＩＣ１５によってヒューズ機能を実現する電気接続箱が求められている。図４の電気接続箱１は、入力端子としてのドレイン、出力端子としてのソース、制御端子としてのゲートを有するＦＥＴ１１と、電線としてのワイヤハーネス１３、１３１、１３３、１３５と、制御ＩＣ１５と、を含んで構成される。ＦＥＴ１１は、入力端子が電力供給装置としてのバッテリ２にワイヤハーネス１３を介して接続され、出力端子がワイヤハーネス１３及びそのワイヤハーネス１３から分岐した複数のワイヤハーネス１３１、１３３、１３５を介して電気負荷３１、３３、３５に接続される。制御ＩＣ１５は、該制御ＩＣ１５に備わる二つの電極とＦＥＴ１１の入力端子及び出力端子とが接続されることによって、ＦＥＴ１１に並列に接続される。制御ＩＣ１５は、ＦＥＴ１１に流れる電流値に応じて、ＦＥＴ１１の制御端子にＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力することによって、ＦＥＴ１１のＯＮ（バッテリ２から電気負荷３１、３３、３５への通電の継続）、ＯＦＦ（バッテリ２から電気負荷３１、３３、３５への通電の遮断）を切り替える。

ここで、図４に示す回路構成図の電気接続箱に、上述した、正常な突入電流の時間変化をモデル化した標準判定値を適用する場合について説明する。制御ＩＣ１５は、ＦＥＴ１１に流れる電流値に基づいてＦＥＴ１１に印加する電圧値を制御することによって、ＦＥＴ１１のＯＮ（通電の継続）、ＯＦＦ（通電の遮断）を切り替える。図５は、先行発明に係る電気接続箱の制御ＩＣによる、突入電流発生時の処理動作の他例を説明する図である。制御ＩＣ１５は、ＦＥＴ１１をＯＮにしてＦＥＴ１１に流れる電流値Ｉを監視しており、図５の時間Ｔ１の時点において電気負荷の駆動に伴って突入電流Ｉ１が発生したことを検出すると（時間０まで０だった電流値が０でなくなったことを検出すると）、その時点から２０４８ｍｓの計時を開始するとともに、計時を開始してから経過時間Ｔ後に検出した電流値Ｉ１と、その経過時間Ｔに応じた標準判定値（０＜Ｔ≦１４ｍｓ：基準閾値の８倍。１４＜Ｔ≦４２ｍｓ：基準閾値の４倍。４２＜Ｔ≦２６６ｍｓ：基準閾値の２倍。２６６＜Ｔ：基準閾値の１倍。）と、を比較し、経過時間Ｔ後に検出した電流値Ｉ１が経過時間Ｔに応じた標準判定よりも小さければ、ＦＥＴ１１のＯＮを継続する。一方、経過時間Ｔ後に検出した電流値Ｉ１が経過時間Ｔに応じた標準判定よりも大きければ、ＦＥＴ１１をＯＦＦに切り替える。

このとき、制御ＩＣ１５が２０４８ｍｓの計時を行っている途中の時間Ｔ２において、別の電気負荷の駆動に伴って突入電流Ｉ２がＦＥＴ１１に発生したとする。制御ＩＣ１５は、時間Ｔ２において検出したＦＥＴ１１を流れる電流値（Ｉ１＋Ｉ２）と、時間Ｔ２に応じた標準判定値と、を比較するが、このとき、突入電流Ｉ２は瞬間的に極めて大きな値となるため、時間Ｔ２において検出した電流値（Ｉ１＋Ｉ２）は、時間Ｔ２に応じた標準判定値よりも大きくなる。この結果、制御ＩＣ１５は、ＦＥＴ１１をＯＦＦに切り替える。なお、図２に示す回路構成図の電気接続箱では、各電器負荷３ｎの駆動に伴う突入電流Ｉｎを各制御ＩＣ１５ｎが検出する構成であるため重畳した突入電流を検出することはない。

このように、図４に示す回路構成図の電気接続箱に、上述した、正常な突入電流の時間変化をモデル化した標準判定値を適用すると、複数の電気負荷を略同時期に駆動させることによって、各電器負荷の駆動に伴う突入電流Ｉ１、Ｉ２が重畳した結果、ＦＥＴ１１を流れる電流を不用意に遮断してしまう。重畳を考慮して突入電流の時間変化をモデル化し、標準判定値を制御ＩＣ１５に設定することも考えられるが（例えば、図５の点線で描かれた曲線）、全ての電気負荷の駆動に伴って発生する突入電流をモデル化し、且つモデル化した突入電流のあらゆる組み合わせを考慮した標準判定値を設定することは、極めて困難である。したがって、図４に示す回路構成図の電気接続箱に、上述した、正常な突入電流の時間変化をモデル化した標準判定値を適用しても、ＦＥＴ１１による電流の誤遮断の可能性が残るといわざるを得ない。

（第１の実施形態）
そこで、本発明の第１の実施形態に係る電気接続箱では、図１の回路構成図に示すように、制御ＩＣ１５は、ＦＥＴ１１に並列に接続されるとともに、抵抗１７３、１７５に並列に接続されることによって、ＦＥＴ１１に流れる電流値と抵抗１７３、１７５にそれぞれ流れる電流値とを検出する。そして、それらの検出した電流値に基づいてワイヤハーネス１３１、１３３、１３５の少なくとも一つに過電流が流れていると判定した場合、ＦＥＴ１１の制御端子にＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力することによって、ＦＥＴ１１のＯＮ（バッテリ２から電気負荷３１、３３、３５への通電の継続）、ＯＦＦ（バッテリ２から電気負荷３１、３３、３５への通電の遮断）を切り替える。なお、抵抗１７３、１７５の抵抗値は、ワイヤハーネスに流れる電流値を計測する目的で利用しているが、該抵抗１７３、１７５による損失を最小限にするために、その抵抗値は小さいほど好ましい。また、第１の実施形態では、抵抗１７３とワイヤハーネス１３３とを直列に接続した場合について説明するが、ワイヤハーネス１３３に流れる電流値を計測するための他の接続方法を適用することができる。

具体的には、制御ＩＣ１５は、ＦＥＴ１１をＯＮにして、ＦＥＴ１１に流れる電流値Ｉ及び抵抗１７３、１７５にそれぞれ流れる電流値Ｉ２、Ｉ３を監視している。電流値Ｉを検出するに当たって、ＶＤＳ／ＲＯＮ（ＶＤＳ：ＦＥＴ１１の両端の電圧。ＲＯＮ：ＦＥＴ１１の抵抗値（ＲＯＮを制御ＩＣ１５に予めデータとして保存しておく。）。）から算出する。また、電流値Ｉ２を検出するに当たって、Ｖ２／Ｒ２（Ｖ２：抵抗１７３の両端の電圧。Ｒ２：抵抗１７３の抵抗値）から算出し、電流値Ｉ３を検出するに当たって、Ｖ３／Ｒ３（Ｖ３：抵抗１７５の両端の電圧。Ｒ３：抵抗１７５の抵抗値）から算出する。ここで、ワイヤハーネス１３３、１３５に抵抗１７３、１７５が接続されているように、ワイヤハーネス１３１に抵抗を接続して、制御ＩＣ１５がその抵抗に流れる電流値Ｉ１を監視するようにしてもよいが、Ｉ１は、Ｉ−Ｉ２−Ｉ３から算出することによってワイヤハーネス１３１を流れる電流値Ｉ１を監視することができるため、該抵抗を設けていない。制御ＩＣ１５は、監視している電流値Ｉｎ（ｎ＝１、２、３）毎に、次の処理を実行する。すなわち、図３の時間Ｔ０の時点において電気負荷３ｎの駆動開始に伴って突入電流Ｉｎがに発生したことを検出すると（時間０まで０だった電流値が０でなくなったことを検出すると）、その時点から２０４８ｍｓの計時を開始するとともに、計時を開始してから経過時間Ｔ後に検出した電流値Ｉｎと、その経過時間Ｔに応じた標準判定値（０＜Ｔ≦１４ｍｓ：基準閾値の８倍。１４＜Ｔ≦４２ｍｓ：基準閾値の４倍。４２＜Ｔ≦２６６ｍｓ：基準閾値の２倍。２６６＜Ｔ：基準閾値の１倍。）と、を比較し、経過時間Ｔ後に検出した電流値Ｉｎが経過時間Ｔに応じた標準判定値よりも小さければ、ＦＥＴ１１のＯＮを継続する。一方、経過時間Ｔ後に検出した電流値Ｉｎが経過時間Ｔに応じた標準判定値よりも大きければ、ＦＥＴ１１をＯＦＦに切り替える。

以上、本発明の第１の実施形態に係る電気接続箱によれば、制御ＩＣ１５は、各電器負荷３１、３３、３５に接続されたワイヤハーネス１３１、１３３、１３５を流れる電流値をそれぞれ独立して検出することができるため、重畳した突入電流を検出することはない。したがって、一つのＦＥＴ１１及び一つの制御ＩＣ１５の構成によってより一層の電気接続箱の小型化を図ることができるとともに、ＦＥＴ１１による電流の誤遮断防止に繋がる。

（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態に係る電気接続箱について説明する。第１の実施形態では、制御ＩＣ１５が、計時を開始してから経過時間Ｔ後に検出した電流値Ｉｎ（ｎ＝１、２、３）と、その経過時間Ｔに応じた標準判定値とを比較することによって、ＦＥＴ１１のＯＮ、ＯＦＦを切り替える構成に付いて説明した。しかしながら、制御ＩＣ１５によるこの処理には、次の課題がある。すなわち、時間に対する突入電流の形状は、ワイヤハーネス１３、１３ｎ、ＦＥＴ１１、抵抗１７３、１７５、電気負荷３ｎが関連する様々な要因によって変化するため、正常な突入電流の時間変化を正確にモデル化することが難しいことである。突入電流をモデル化した標準判定値の正確性は、第１の実施形態で説明したＦＥＴ１１による電流の誤遮断に直接的に反映されてしまう。

そこで、本発明の第２の実施形態に係る電気接続箱では、ＦＥＴ１１による電流の誤遮断を防止する、制御ＩＣ１５による制御処理について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に係る電気接続箱の制御ＩＣによる、突入電流発生時の制御処理を説明する図である。図６（ａ）は、ワイヤハーネス１３１、１３３、１３５に流れる電流値Ｉ−時間Ｔを表すグラフであり、図６（ｂ）は、制御ＩＣが検出する電流値Ｉ−時間Ｔを表すグラフであり、図６（ｃ）は、制御ＩＣが算出するジュール熱の総量Ｅ−時間Ｔを表すグラフである。また、図７は、本発明の第２の実施形態に係る電気接続箱の制御ＩＣによる制御の流れを示すフローチャートである。

図６（ａ）に示すように、ワイヤハーネス１３１には、時間Ｔ１に突入電流Ｉ１が発生したものとする。制御ＩＣ１５は、ＦＥＴ１１をＯＮにしてワイヤハーネス１３１に流れる電流値Ｉ１をサンプリング周期Δｔで監視しており、図６（ａ）の時間Ｔ１の時点において、電気負荷の駆動に伴って突入電流Ｉ１がワイヤハーネス１３１に発生し、また、時間Ｔ１の時点から最大積算時間Ｔｍａｘ２（最大積算時間Ｔｍａｘ２の設定方法については、後述する。）の計時を開始したとする。なお、本発明の第２の実施形態では、突入電流が及ぼす影響を排除したＦＥＴ１１のＯＮ、ＯＦＦの切り替え制御について説明するために、突入電流Ｉ１が発生した時点と計時を開始する時点とが一致する場合について説明するが、これらの時点を一致する必要はない。また、ここでは、制御ＩＣ１５が監視する対象をワイヤハーネス１３１に流れる電流Ｉ１に絞って説明するが、ワイヤハーネス１３３、１３５に流れる電流Ｉ２、Ｉ３に対しても同様である。

制御ＩＣ１５は、計時を開始した時点からサンプリング周期Δｔでワイヤハーネス１３１に流れる電流値Ｉ（ｎ）を検出する（ステップ７０１）。なお、Ｉ（ｎ）との標記は、計時を開始してからｎΔｔ後に制御ＩＣ１５が検出した電流値を表す。なお、図６（ｂ）では、サンプリング周期Δｔ毎に制御ＩＣ１５が検出する電流値Ｉ（ｎ）は、斜線を付した領域に該当する。

制御ＩＣ１５は、サンプリング周期Δｔで電流値Ｉ（ｎ）を算出する度に、その電流値Ｉ（ｎ）とワイヤハーネス１３１の抵抗値ＲＷ１とから、Δｔの間にワイヤハーネス１３１に発生しているジュール熱ｅ（ｎ）を算出する（ステップ７０２）。ｅ（ｎ）との標記は、計時を開始してからｎΔｔ後に算出した電流値Ｉ（ｎ）を基に制御ＩＣ１５が算出したジュール熱を表す。ジュール熱ｅ（ｎ）は、ｅ（ｎ）＝ＲＷ１×Ｉ（ｎ）^２×Δｔから算出する。なお、ＲＷ１は過渡時において一定値とみなすことができるため、ジュール熱ｅ（ｎ）はＩ（ｎ）を変数とする関数として表すことができる。ジュール熱ｅ（ｎ）を算出するに当たっては、ＲＷ＝１とみなし、ジュール熱ｅ（ｎ）をｅ（ｎ）＝Ｉ（ｎ）^２×Δｔから算出するようにしてもよい。

制御ＩＣ１５は、ジュール熱ｅ（ｎ）を算出するたびに、それまでに算出したジュール熱ｅ（０）、ｅ（１）、ｅ（２）、…、ｅ（ｎ−１）の合計に該ジュール熱ｅ（ｎ）を加算することによって、ジュール熱の総量Ｅ（ｎ）を算出する（ステップ７０３）。Ｅ（ｎ）との標記は、ジュール熱ｅ（０）、ｅ（１）、ｅ（２）、…、ｅ（ｎ−１）、ｅ（ｎ）の合計を表す。

ワイヤハーネス１３１に正常に電流が流れる場合のジュール熱の総量Ｅ（ｎ）の傾向としては、図６（ｃ）に示すように、突入電流Ｉ１が時間の経過とともに電気負荷に応じた値（過電流よりも小さい値）に収束するにつれてその値の増加幅は小くなることが挙げられる。一方、ワイヤハーネス１３１に過電流が流れる場合のジュール熱の総量Ｅ（ｎ）の傾向としては、過電流がワイヤハーネス１３１を流れる時間に比例してその値が増加する（図６（ｃ）に示す、点線の領域が、ワイヤハーネス１３１に過電流が流れる場合のジュール熱の総量Ｅ（ｎ）を表している。）。このため、ワイヤハーネス１３１に正常に電流が流れる場合の一定期間経過後のジュール熱の総量Ｅ（ｎ）と、ワイヤハーネス１３１に過電流が流れる場合の一定期間経過後のジュール熱の総量Ｅ（ｎ）と、を比較すると、過電流が流れる場合のジュール熱の総量Ｅ（ｎ）の値は、正常に電流が流れる場合のジュール熱の総量Ｅ（ｎ）の値（この値には、突入電流によってワイヤハーネス１３１に発生したジュール熱が値に反映されている）に比べて極めて大きくなる。つまり、過電流が流れる場合のジュール熱の総量Ｅ（ｎ）の値は、突入電流によってワイヤハーネス１３１に発生したジュール熱の値を無視できるほど充分に大きい。このため、ある一定期間経過後のジュール熱の総量Ｅ（ｎ）の数値の大小を評価すれば、突入電流が及ぼす影響（重畳した突入電流の影響も含む）を排除して、ワイヤハーネス１３１に過電流が流れているか否かを判別することができる。なお、上記「一定期間」が後述する「最大積算時間Ｔｍａｘ２」に対応し、上記「ジュール熱の総量Ｅ（ｎ）の数値の大小を評価」するために用いる閾値が後述する「積算ジュール熱閾値Ｋ２」である。

制御ＩＣ１５は、ジュール熱の総量Ｅ（ｎ）を算出するたびに、ジュール熱の総量Ｅ（ｎ）が積算ジュール熱閾値Ｋ２以上であるか未満であるかを判定する（ステップ７０４。積算ジュール熱閾値Ｋ２の設定方法については、後述する。）。制御ＩＣ１５は、ジュール熱の総量Ｅ（ｎ）が積算ジュール熱閾値Ｋ２未満と判定すれば（ステップ７０４、Ｙ）、ＦＥＴ１１のＯＮを継続して、計時を開始してからの経過時間ｎΔｔが最大積算時間Ｔｍａｘ２以上であるか未満であるかを判定する（ステップ７０５）。

制御ＩＣ１５は、計時を開始してからの経過時間ｎΔｔが最大積算時間Ｔｍａｘ２未満であれば（ステップ７０５、Ｙ）、ｎを一つ繰り上げて（ステップ７０６）、計時を開始してから（ｎ＋１）Δｔ後にワイヤハーネス１３１に流れる電流値Ｉ（ｎ＋１）を検出する（ステップ７０１）。他方、計時を開始してからの経過時間ｎΔｔが最大積算時間Ｔｍａｘ２以上であれば（ステップ７０５、Ｎ）、ｎを０にしてそれまで計時していたカウントをリセットして再度計時を開始し（ステップ７０７）、ＦＥＴ１１をＯＮに維持しつつワイヤハーネス１３１に流れる電流値Ｉ（ｎ）をサンプリング周期Δｔでを検出する（ステップ７０１）。

一方、制御ＩＣ１５は、ジュール熱の総量Ｅ（ｎ）が積算ジュール熱閾値Ｋ２以上であると判定すれば（ステップ７０４、Ｎ）、ＦＥＴ１１をＯＦＦにして、ＦＥＴ１１に流れる電流を遮断する（ステップ７０８）。

上述したように、制御ＩＣ１５は、最大積算時間Ｔｍａｘ２経過するまでのワイヤハーネス１３１に発生するジュール熱を積算したジュール熱の総量Ｅ（ｎ）が積算ジュール熱閾値Ｋ２未満であれば、ＦＥＴ１１をＯＮに維持し、一方、最大積算時間Ｔｍａｘ２経過するまでにワイヤハーネス１３１に発生するジュール熱を積算したジュール熱の総量Ｅ（ｎ）が積算ジュール熱閾値Ｋ２以上になれば、ＦＥＴ１１をＯＦＦにする。この構成により、ヒューズ・ボックスが有する機能を半導体化した本発明の電気接続箱において、ＦＥＴ１１による電流の誤遮断防止に繋がる。

続いて、最大積算時間Ｔｍａｘ２と積算ジュール熱閾値Ｋ２の好適な設定例について説明する。最大積算時間Ｔｍａｘ２と積算ジュール熱閾値Ｋ２を設定するに当たっては、ワイヤハーネス１３１の許容電流及びワイヤハーネス１３１の発煙特性を参照する。図８は、ワイヤハーネスの発煙特性（縦軸：時間、横軸：電流値）を表すグラフである。図８の発煙特性は、縦軸に時間ｔ、横軸に電流値Ｉがそれぞれ設定されており、その発煙特性によって示される曲線は、電線に電流値Ｉを流したときにその電線が発煙するまでに要する時間ｔをプロットしたものである。電流値Ｉと時間ｔによって特定される点が、この曲線と原点０との間に位置していれば発煙することはなく、それ以外のところに位置していれば発煙する。このため、図８の発煙特性によって示される曲線は、ワイヤハーネス１３１が発煙するかしないかの境界となるものである。図８の発煙特性によって示される曲線を参照して、最大積算時間Ｔｍａｘ２と積算ジュール熱閾値Ｋ２を設定する。

図９は、図８の発煙特性の横軸をジュール熱に変換した図である。ワイヤハーネス１３１に発生するジュール熱Ｅは、ＲＷ１×Ｉ^２×ｔ（ＲＷ１：ワイヤハーネス１３１の抵抗値。）で算出することができる。図９の発煙特性に示す曲線は、図８の発煙特性に示す曲線を変換したものである。ジュール熱Ｊと時間ｔによって特定される点が、この曲線の左側に位置していれば発煙することはなく、右側に位置していれば発煙する。このため、ワイヤハーネス１３１に発生するジュール熱Ｊが、図９の発煙特性に示す曲線によって特定されるジュール熱の最小値（図９では、ジュール熱の最小値を縦軸に平行な点線によって表している。）よりも小さければ、ワイヤハーネスが発煙することはない。この「ジュール熱の最小値」を、積算ジュール熱閾値Ｋ２として設定する。なお、ＲＷ１は過渡時において一定値とみなすことができるため、ジュール熱ＥはＩを変数とする関数として表すことができる。ジュール熱Ｅを算出するに当たっては、ＲＷ１＝１とみなし、ジュール熱ＥをＥ＝Ｉ^２×ｔから算出するようにしてもよい。この結果、積算ジュール熱閾値Ｋ２を算出する当たって、ＲＷ１を算出式からキャンセルすることになる。

最大積算時間Ｔｍａｘ２を設定するにあたっては、ワイヤハーネス１３１の許容電流Ｉａを参照する。ワイヤハーネス１３１に許容電流Ｉａを時間ｔ流したときに発生するジュール熱が上記積算ジュール熱閾値Ｋ２を下回っている限り、ワイヤハーネス１３１が発煙することはない。この関係は、ＲＷ１×Ｉａ^２×ｔ＜Ｋ２の式によって表される。このため、最大積算時間Ｔｍａｘ２は、ｔ＝Ｋ２／ＲＷ１×Ｉａ^２によって与えられる。このようにして、最大積算時間Ｔｍａｘ２と積算ジュール熱閾値Ｋ２には、ワイヤハーネス１３１が発煙することなく許容電流を流すことができる数値が選ばれる。なお、ＲＷ１は過渡時において一定値とみなすことができるため、時間ｔはＩａを変数とする関数として表すことができる。時間ｔを算出するに当たっては、ＲＷ＝１とみなし、時間ｔをｔ＝Ｋ２／Ｉａ^２から算出するようにしてもよい。この結果、最大積算時間Ｔｍａｘ２を算出する当たって、ＲＷ１を算出式からキャンセルすることができる。

ワイヤハーネス１３１、１３３、１３５それぞれに対応させて、上述の最大積算時間Ｔｍａｘ２と積算ジュール熱閾値Ｋ２を制御ＩＣ１５に設定しておき、制御ＩＣ１５は、ワイヤハーネス１３１、１３３、１３５に流れる電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３に対して、それぞれ独立に、図７に示す一連の処理を実行する。制御ＩＣ１５は、電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３に対してそれぞれ独立に実行している一連の処理のうちの少なくとも一つにおいて、ジュール熱の総量Ｅ（ｎ）が積算ジュール熱閾値Ｋ２以上であると判定すれば（ステップ７０４、Ｎ）、ＦＥＴ１１をＯＦＦにして、ＦＥＴ１１に流れる電流を遮断する（ステップ７０８）。

ところで、ここまでは、制御ＩＣ１５が、ワイヤハーネス１３１に流れる電流値Ｉ（ｎ）を検出し、ワイヤハーネス１３１が発煙することなく許容電流を流すことができる最大積算時間Ｔｍａｘ２分、その電流値Ｉ（ｎ）を基に算出されるジュール熱ｅ（ｎ）を積算し、ワイヤハーネス１３１が発煙することなく許容電流を流すことができる積算ジュール熱閾値Ｋ２をジュール熱の総量Ｅ（ｎ）が超えるか否かを判定する、処理について説明した。制御ＩＣ１５によるこの一連の処理は、ワイヤハーネス１３１が発煙することなく該ワイヤハーネス１３１に電流を流すことを目的として最大積算時間Ｔｍａｘ２及び積算ジュール熱閾値Ｋ２を設定したため、過電流からワイヤハーネス１３１を保護することを目的として設計されているといえる。同様に考えると、最大積算時間及び積算ジュール熱閾値を適宜設定することによって、過電流からＦＥＴ１１を保護することを目的とした制御ＩＣ１５による処理動作を設計することも考えることができる。以降、過電流からＦＥＴ１１を保護することを目的とした、制御ＩＣ１５による処理動作について詳細に説明する。

まず、過電流からＦＥＴ１１を保護することを目的とした、最大積算時間Ｔｍａｘと積算ジュール熱閾値Ｋの好適な設定例について説明する。最大積算時間Ｔｍａｘと積算ジュール熱閾値Ｋを設定するに当たっては、ＦＥＴの動作温度範囲及びＦＥＴの過渡熱抵抗θｔｈを参照する。ＦＥＴの動作温度範囲は、概ね−４０［℃］から１２０［℃］の間であるとすると、常温（２０℃程度）の使用環境下で動作するＦＥＴは、１００［℃］程度の温度上昇に耐えられる。一方、ＦＥＴの過渡熱抵抗θｔｈは、ＦＥＴにｔ秒電流を流したときの単位Ｗあたりの温度上昇として与えられることから、ＦＥＴの温度変化ΔＴは、ΔＴ［℃］＝ＲＯＮ×Ｉ（ｎ）^２×θｔｈと表すことができる。ここで、ＦＥＴにｔ秒電流を流したときにＦＥＴに発生するジュール熱Ｊは、Ｊ［Ｊ］＝ＲＯＮ×Ｉ（ｎ）^２×ｔであることから、ジュール熱ＪをΔＴ、θｔｈ、ｔを用いて表すと、Ｊ＝ΔＴ／θｔｈ×ｔとなる。したがって、ＦＥＴに電流を流したときの温度上昇を１００℃未満に抑えるには、ジュール熱Ｊは、Ｊ＜１００／θｔｈ×ｔを満たさなければならない。

ここで、最大積算時間「Ｔｍａｘ」は上述した「ｔ」に対応し、積算ジュール熱閾値Ｋは「１００／θｔｈ×ｔ」によって与えられる。例えば、１［ｍｓ］電流を流したときに単位Ｗあたり２０［℃］温度上昇するＦＥＴの過渡熱抵抗θｔｈが与えられたとすると、最大積算時間「Ｔｍａｘ」は１［ｍｓ］、積算ジュール熱閾値Ｋは５［ｍＪ］と求めることができる。このように、最大積算時間Ｔｍａｘと積算ジュール熱閾値Ｋには、ＦＥＴが動作温度範囲内で駆動することができる数値が選ばれる。

次に、上述の最大積算時間Ｔｍａｘと積算ジュール熱閾値Ｋを参照した、制御ＩＣ１５による制御処理について説明する。図１０は、本発明の第２の実施形態に係る電気接続箱の制御ＩＣによる制御の流れを示すフローチャートである。

制御ＩＣ１５は、ＦＥＴ１１をＯＮにしてＦＥＴ１１に流れる電流値Ｉをサンプリング周期Δｔで監視しており、任意の時点から最大積算時間Ｔｍａｘの計時を開始する。

制御ＩＣ１５は、計時を開始した時点からサンプリング周期ΔｔでＦＥＴ１１に流れる電流値Ｉ（ｎ）を検出する（ステップ１００１）。制御ＩＣ１５は、電流値Ｉ（ｎ）を検出するに当たって、ＶＤＳ／ＲＯＮ（ＶＤＳ：ＦＥＴ１１の両端の電圧。ＲＯＮ：ＦＥＴ１１の抵抗値（ＲＯＮを制御ＩＣ１５に予めデータとして保存しておく。）。）から算出する。

制御ＩＣ１５は、サンプリング周期Δｔで電流値Ｉ（ｎ）を算出する度に、その電流値Ｉ（ｎ）とＦＥＴ１１の抵抗値ＲＯＮとから、Δｔの間にＦＥＴ１１に発生しているジュール熱ｅ（ｎ）を算出する（ステップ１００２）。ジュール熱ｅ（ｎ）は、ｅ（ｎ）＝ＲＯＮ×Ｉ（ｎ）^２×Δｔから算出する。なお、ＲＯＮは過渡時において一定値とみなすことができるため、ジュール熱ｅ（ｎ）はＩ（ｎ）を変数とする関数として表すことができる。ジュール熱ｅ（ｎ）を算出するに当たっては、ＲＯＮ＝１とみなし、ジュール熱ｅ（ｎ）をｅ（ｎ）＝Ｉ（ｎ）^２×Δｔから算出するようにしてもよい。

制御ＩＣ１５は、ジュール熱ｅ（ｎ）を算出するたびに、それまでに算出したジュール熱ｅ（０）、ｅ（１）、ｅ（２）、…、ｅ（ｎ−１）の合計に該ジュール熱ｅ（ｎ）を加算することによって、ジュール熱の総量Ｅ（ｎ）を算出する（ステップ１００３）。

制御ＩＣ１５は、ジュール熱の総量Ｅ（ｎ）を算出するたびに、ジュール熱の総量Ｅ（ｎ）が積算ジュール熱閾値Ｋ以上であるか未満であるかを判定する（ステップ１００４）。制御ＩＣ１５は、ジュール熱の総量Ｅ（ｎ）が積算ジュール熱閾値Ｋ未満と判定すれば（ステップ１００４、Ｙ）、ＦＥＴ１１のＯＮを継続して、計時を開始してからの経過時間ｎΔｔが最大積算時間Ｔｍａｘ以上であるか未満であるかを判定する（ステップ１００５）。

制御ＩＣ１５は、計時を開始してからの経過時間ｎΔｔが最大積算時間Ｔｍａｘ未満であれば（ステップ１００５、Ｙ）、ｎを一つ繰り上げて（ステップ１００６）、計時を開始してから（ｎ＋１）Δｔ後にＦＥＴ１１に流れる電流値Ｉ（ｎ＋１）を検出する（ステップ１００１）。他方、計時を開始してからの経過時間ｎΔｔが最大積算時間Ｔｍａｘ以上であれば（ステップ１００５、Ｎ）、ｎを０にしてそれまで計時していたカウントをリセットして再度計時を開始し（ステップ１００７）、ＦＥＴ１１をＯＮに維持しつつＦＥＴ１１に流れる電流値Ｉ（ｎ）をサンプリング周期Δｔでを検出する（ステップ１００１）。

一方、制御ＩＣ１５は、ジュール熱の総量Ｅ（ｎ）が積算ジュール熱閾値Ｋ以上であると判定すれば（ステップ１００４、Ｎ）、ＦＥＴ１１をＯＦＦにして、ＦＥＴ１１に流れる電流を遮断する（ステップ１００８）。

上述したように、制御ＩＣ１５は、最大積算時間Ｔｍａｘ経過するまでの間ＦＥＴ１１に発生するジュール熱を積算したジュール熱の総量Ｅ（ｎ）が積算ジュール熱閾値Ｋ未満であれば、ＦＥＴ１１をＯＮに維持し、一方、最大積算時間Ｔｍａｘ経過するまでにＦＥＴ１１に発生するジュール熱を積算したジュール熱の総量Ｅ（ｎ）が積算ジュール熱閾値Ｋ以上になれば、ＦＥＴ１１をＯＦＦにする。この構成により、ヒューズ・ボックスが有する機能を半導体化した本発明の電気接続箱において、ＦＥＴ１１による電流の誤遮断防止に繋がる。

以上、本発明の第２の実施形態の電気接続箱によれば、ヒューズ・ボックスが有する機能を半導体化した本発明の電気接続箱において、ＦＥＴ１１による電流の誤遮断防止に繋がる。

また、過電流から保護する対象となる部品（本発明の第２の実施形態では、例えば、ＦＥＴ１１やワイヤハーネス１３）に応じて適宜、最大積算時間及び積算ジュール熱閾値を設定することにより、過電流から保護すべき部品に適したタイミングでＦＥＴ１１のＯＮ、ＯＦＦを切り替えることができる。なお、制御ＩＣ１５は、図７のフローチャートを参照して説明した、過電流からワイヤハーネス１３１、１３３、１３５を保護することを目的とした処理と、図１０のフローチャートを参照して説明した、過電流からＦＥＴ１１を保護することを目的とした処理と、の一方のみを行うようにしてもよいし、計時用タイマを複数利用してこれらの処理を同時に行うようにしてもよい。

また、本発明の第２の実施形態に係る電気接続箱によれば、ワイヤハーネス１３１、１３３、１３５毎に、該ワイヤハーネスを保護することを目的とした最大積算時間Ｔｍａｘ２及び積算ジュール熱閾値Ｋ２を設定する構成によって、最も線形が太いワイヤハーネスに各ワイヤハーネス１３１、１３３、１３５の線径を統一する必要がなくなる。これは、最大積算時間Ｔｍａｘ２及び積算ジュール熱閾値Ｋ２には、各ワイヤハーネス１３１、１３３、１３５の線径についての要素が反映されているためである。この結果、各ワイヤハーネス１３１、１３３、１３５の線径を小さくすることができる。

なお、図８の発煙特性の曲線を縦軸下方に平行移動した曲線を該発煙特性の曲線とみなし、最大積算時間Ｔｍａｘ２と積算ジュール熱閾値Ｋ２を設定するようにしてもよい。縦軸下方に平行移動した曲線を該発煙特性の曲線とみなしたのは、ワイヤハーネス１３１、１３３、１３５により低い電流値がより短い時間流れたときに発煙することを想定するためである。このようにして設定された最大積算時間Ｔｍａｘ２及び積算ジュール熱閾値Ｋ２を用いることによって、ステップ７０４にてジュール熱の総量Ｅ（ｎ）が積算ジュール熱閾値Ｋ２以上であると判定した場合でも、ワイヤハーネス１３が発煙することを防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係る電気接続箱の回路構成図 先行発明に係る電気接続箱の回路構成図 先行発明に係る電気接続箱の制御ＩＣによる、突入電流発生時の処理動作の一例を説明する図 先行発明に係る電気接続箱の回路構成図 先行発明に係る電気接続箱の制御ＩＣによる、突入電流発生時の処理動作の他例 本発明の第２の実施形態に係る電気接続箱の制御ＩＣによる、突入電流発生時の制御処理を説明する図 本発明の第２の実施形態に係る電気接続箱の制御ＩＣによる制御の流れを示すフローチャート ワイヤハーネスの発煙特性（縦軸：時間、横軸：電流値）を表すグラフ 図８の発煙特性の横軸をジュール熱に変換した図 本発明の第２の実施形態に係る電気接続箱の制御ＩＣによる制御の流れを示すフローチャート 従来のメカリレー方式の電気接続箱の例を示す外観斜視図

符号の説明

１、５ 電気接続箱
１１、５１１、５１３、５１５ ＦＥＴ
１３、１３１、１３３、１３５ ワイヤハーネス
１５、５５１、５５３、５５５ 制御ＩＣ
１７３、１７５ 抵抗
２ バッテリ
３１、３３、３５ 電気負荷

Claims (10)

1. 複数の電気負荷にそれぞれ電気的に接続された複数の電線と、
   前記複数の電線にそれぞれ電気的に接続された一端部を有する複数の抵抗と、
   電力供給装置に電気的に接続された入力端子と、前記複数の抵抗の他端部に電気的に接続された出力端子と、前記電力供給装置から前記電気負荷に流れる電流を制御するために前記入力端子−前記出力端子間をＯＮ／ＯＦＦ制御するＯＮ／ＯＦＦ制御信号が入力される制御端子と、を有するトランジスタと、
   前記制御端子に電気的に接続された制御ＩＣと、
   を備え、
   前記制御ＩＣは、前記複数の抵抗それぞれに流れる電流を検出し、且つ前記制御端子に前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力し、そして
   前記制御ＩＣは、前記複数の抵抗それぞれに流れる電流値に基づいて前記複数の電線の少なくとも一つに過電流が流れていると判定した場合、前記電気負荷への電力供給が遮断されるように前記トランジスタを制御する、
   ことを特徴とする電気接続箱。
2. 前記制御ＩＣは、前記複数の抵抗毎に、計時を開始する始点である第１の時点と、計時を終了する終点以前の点である第２の時点までの少なくとも一時点と、の各々において、該抵抗に流れる電流値に基づいて該抵抗に発生するジュール熱を算出し、それぞれの前記ジュール熱を加算したジュール熱の総量が積算ジュール熱閾値以上である場合、該抵抗に過電流が流れていると判定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記制御ＩＣは、前記トランジスタに流れる電流をさらに検出し、
   計時を開始する始点である第３の時点と、計時を終了する終点以前の点である第４の時点までの少なくとも一時点と、の各々において、前記トランジスタに流れる電流値に基づいて該トランジスタに発生するジュール熱を算出し、それぞれの前記ジュール熱を加算したジュール熱の総量が積算ジュール熱閾値以上である場合、前記電気負荷への電力供給が遮断されるように前記トランジスタを制御する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。
4. 前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記トランジスタの動作温度範囲及び前記トランジスタの過渡熱抵抗に基づいて設定される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の電気接続箱。
5. 前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記電線の許容電流及び前記電線の発煙特性に基づいて設定される、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電気接続箱。
6. 電力供給装置に電気的に接続された入力端子と、一端部が電線を介して電気負荷に電気的に接続された前記複数の抵抗の他端部に、電気的に接続された出力端子と、前記電力供給装置から前記電気負荷に流れる電流を制御するために前記入力端子−前記出力端子間をＯＮ／ＯＦＦ制御するＯＮ／ＯＦＦ制御信号が入力される制御端子と、を有するトランジスタを用いた、前記電力供給装置から前記電気負荷に流れる電流を制御するための電力供給遮断方法であって、
   計時を開始する始点である第１の時点にて、前記複数の抵抗のうちの一つに流れる電流値に基づいて該抵抗に発生するジュール熱を算出する第１算出ステップと、
   計時を終了する終点以前の点である第２の時点までの少なくとも一時点にて、前記複数の抵抗のうちの一つに流れる電流値に基づいて該抵抗に発生するジュール熱を算出する第２算出ステップと、
   前記第１の時点から前記第２の時点にかけて算出した前記ジュール熱を加算することによりジュール熱の総量を算出する加算ステップと、
   前記ジュール熱の総量が、積算ジュール熱閾値以上か未満かを判別する判別ステップと、
   前記ジュール熱の総量が前記積算ジュール熱閾値以上である場合、前記制御端子に前記ＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力して、前記電気負荷への電力供給が遮断されるように前記トランジスタを制御する制御ステップと、
   を有することを特徴とする電力供給遮断方法。
7. 前記第１算出ステップにて、計時を開始する始点である第３の時点にて、前記トランジスタに流れる電流値に基づいて該トランジスタに発生するジュール熱を算出し、
   前記第２算出ステップにて、計時を終了する終点以前の点である第４の時点までの少なくとも一時点にて、前記トランジスタに流れる電流値に基づいて該トランジスタに発生するジュール熱を算出し、
   前記加算ステップにて、前記第３の時点から前記第４の時点にかけて算出した前記ジュール熱を加算することによりジュール熱の総量を算出する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の電力供給遮断方法。
8. 前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記トランジスタの動作温度範囲及び前記トランジスタの過渡熱抵抗に基づいて設定される、
   ことを特徴とする請求項７に記載の電力供給遮断方法。
9. 前記積算ジュール熱閾値、及び計時を開始してから終了するまでの期間は、前記電線の許容電流及び前記電線の発煙特性に基づいて設定される、
   ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の電力供給遮断方法。
10. コンピュータに、請求項６または請求項７に記載の電力供給遮断方法の各ステップを実行させるためのプログラム。

Images