JP2014054115A - 温度算出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源電圧の変動、ノイズ等によってマイコンがリセットするような不安定な状況下であっても、電線の温度を安定的に継続して算出することができる温度算出装置を提供する。
【解決手段】温度算出装置は、負荷５１へ給電するための電線６に流れる電流値を反復的に検出する電流検出部１３ａと、検出された電流値に基づいて、周囲の温度に対する電線６の温度上昇値を算出する制御部１１ａと、制御部１１ａによって算出された温度上昇値を一時記憶する第１記憶部１１ｃとを備える。制御部１１ａは電流値が検出される都度、第１記憶部１１ｃが記憶する温度上昇値からの温度変化を算出することにより温度上昇値を算出する。また、温度算出装置は、算出された温度上昇値を記憶する第２記憶部２３を備える。算出部は、第１記憶部１１ｃのデータが消失した場合、第２記憶部２３が記憶する温度上昇値を読み出して、温度上昇値を算出するように構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電線に流れる電流値に基づいて該電線又は負荷の温度を算出する温度算出装置に関する。

車輌にはヘッドライト、モータ等の負荷が搭載されており、該負荷は電線を介して電源に接続されている。電線は摩耗等の経年劣化により内部の芯線が周囲の導体構造物に接触してショートするおそれがある。一般的にはショートによる電線又は負荷の損傷を防ぐために、電線の適宜箇所に熱ヒューズが介装されている。

ところが、熱ヒューズを使用するためには設置スペースを確保する必要があり、部品点数が増加するという問題がある。また、ヘッドランプ等の突入電流が大きな負荷に対する通電を繰り返した場合、熱ヒューズの劣化により溶断時間が短くなる傾向があるため、ある程度電流容量が大きい熱ヒューズを使用する必要があり、これに伴い比較的大きな電流に耐え得る電線を使用しなければならないという問題があった。更に、熱ヒューズが溶断した場合、新しい熱ヒューズに交換する必要があり、メンテナンス作業に手間を要するという問題がある。

このような問題を解決する方法として、電線の温度を電流値に基づいて推定し、電線の温度が許容温度に達した場合、リレー等の遮断スイッチを用いて電源から負荷への給電を遮断する保護装置が開示されている（例えば、特許文献１、２）。具体的には、保護装置に設けられたマイコンが所定のサンプリング時間毎に電線の電流値を検出し、検出された電流値、電線の発熱及び放熱の関係式を用いて、サンプリング時間における電線の温度上昇値を算出する。そして、サンプリング時間毎に算出した温度上昇値の積算結果を通電開始時の周囲温度に加算することによって、電線の温度を算出する。また、リレー、仮想ヒューズの温度を推定して、該温度が許容温度に達したか否かを判定し、給電を遮断することも可能である。

特開２０１０−１５８１０８号公報 特開２００９−２２６９８４号公報

しかしながら、従来の保護装置においては、電源電圧の変動、ノイズ等によって、温度算出途中でマイコンがリセットし、再起動すると、負荷への通電開始からリセット発生時までの温度上昇値のデータが失われるため、再起動後の電線の温度を推定できないという問題があった。リレー、仮想ヒューズ等の他の負荷の温度を推定する場合にも同様の問題が発生する。

図６は、従来の保護装置が有する問題点を示したグラフである。横軸は時間ｔ、縦軸は温度上昇値ΔＴｗである。マイコンは時間ｔ＝０秒から電線の温度算出を開始し、時間ｔ＝５０秒まで温度上昇値の積算を正常に行っている。しかし、時間ｔ＝５０秒でマイコンが何らかの原因によりリセットすると、これまで積算していた温度上昇値が失われる。マイコンの再起動後、温度の算出を再開したとしても、過去の温度上昇値が消失しているため、温度上昇値ΔＴｗ＝０から温度の算出を開始してしまい、正しい電線の温度を算出できないという不具合が発生する。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電源電圧の変動、ノイズ等によってマイコンがリセットするような不安定な状況下であっても、電線又は負荷の温度を安定的に継続して算出することができる温度算出装置を提供することにある。

本発明に係る温度算出装置は、負荷へ給電するための電線に流れる電流値を反復的に検出する電流検出部と、該電流検出部にて検出された電流値に基づいて、周囲の温度に対する前記電線、負荷又は該電線に接続される他の負荷の温度上昇値（又は温度）を算出する算出部と、該算出部にて算出された温度上昇値（又は温度）を記憶する第１記憶部とを備え、前記算出部は前記電流検出部が電流値を検出する都度、該第１記憶部が記憶する温度上昇値（又は温度）及び該電流値を用いて、温度上昇値（又は温度）を更新するようにしてある温度算出装置において、算出された温度上昇値（又は温度）を記憶する第２記憶部を備え、前記算出部は、前記第１記憶部によって記憶している温度上昇値（又は温度）が消失した場合、前記第２記憶部が記憶する温度上昇値（又は温度）を読み出して、温度上昇値（又は温度）を算出するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、負荷へ給電するための電線に流れる電流値が電流検出部にて反復的に検出される。算出部は、検出された電流値に基づいて、周囲の温度に対する電線又は負荷の温度上昇値を算出し、算出された温度上昇値を第１記憶部に記憶させると共に、第２記憶部にも温度上昇値を記憶させる。算出部は、第１記憶部が記憶している前回の算出結果である温度上昇値を利用して、電線又は負荷の温度上昇値を積算的に演算する。第１記憶部によって記憶している温度上昇値が消失した場合、算出部は、第２記憶部が記憶する温度上昇値を読み出して、温度上昇値を算出する。
従って、第１記憶部が記憶する温度上昇値が失われたとしても、算出部は第２記憶部が記憶する温度上昇値を利用して、電線又は負荷の温度算出を継続することが可能である。
また、温度上昇値に代えて、前記電線又は負荷の温度を算出し、算出した温度を第１及び第２記憶部に記憶させるように構成しても良い。つまり、算出部は、検出された電流値に基づいて、電線又は負荷の温度上昇値を算出し、算出された温度を第１記憶部に記憶させると共に、第２記憶部にも温度を記憶させる。算出部は、第１記憶部が記憶している前回の算出結果である温度を利用して、電線又は負荷の温度上昇値を積算的に演算する。第１記憶部によって記憶している温度が消失した場合、算出部は、第２記憶部が記憶する温度を読み出して、温度を算出する。

本発明に係る温度算出装置は、前記第１記憶部への給電経路と、前記第２記憶部への給電経路とが異なることを特徴とする。

本発明にあっては、第１記憶部への給電経路と、第２記憶部への給電経路とが異なるため、第１記憶部へ供給される電圧が低下し、第１記憶部が記憶する温度上昇値又は温度が失われた場合であっても、第２記憶部へ供給される電圧が安定していれば、第２記憶部は温度上昇値又は温度を保持することが可能であり、電線又は負荷の温度算出を継続することが可能である。

本発明に係る温度算出装置は、前記第１記憶部及び前記算出部は第１車載機器に配され、前記第２記憶部は該第１車載機器に通信線を介して接続された第２車載機器に配されており、前記第１車載機器は、前記算出部によって算出された温度上昇値（又は温度）を前記第２車載機器へ送信する送信部を備え、前記第２車載機器は、前記第１車載機器から送信された温度上昇値（又は温度）を受信する受信部を備え、前記第２記憶部は前記受信部にて受信した温度上昇値（又は温度）を記憶するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、第１記憶部及び算出部は第１車載機器に配され、第２記憶部は第２車載機器に配されている。第１車載機器側の算出部で算出された温度上昇値又は温度は第１車載機器から第２車載機器へ送信され、第２車載機器側の第２記憶部に温度上昇値又は温度が保持される。このため、第１車載機器へ供給される電圧が低下し、第１記憶部が記憶する温度上昇値又は温度が失われた場合であっても、第２車載機器へ供給される電圧が安定していれば、第２記憶部は温度上昇値又は温度を保持することが可能であり、電線又は負荷の温度算出を継続することが可能である。

本発明に係る温度算出装置は、前記算出部によって温度上昇値（又は温度）が算出された時点を特定する時計部を備え、前記第２記憶部は、前記算出部にて算出された温度上昇値（又は温度）及び前記時計部にて特定された時点を記憶するように構成してあり、前記算出部は、前記第２記憶部が記憶している時点と、前記時計部が計時している時点との差が所定時間以上であるか否かを判定する判定部を備え、時間差が所定時間未満であると判定した場合、前記第２記憶部が記憶する温度上昇値（又は温度）を読み出して、温度上昇値（又は温度）を算出するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、第２記憶部は温度上昇値又は温度と共に、該温度上昇値又は温度を算出した時点を記憶する。算出部は第２記憶部が記憶する温度上昇値又は温度を利用して温度算出を行う際、該温度上昇値又は温度が算出された時点と、現時点との差が所定時間未満であるか否かを判定する。つまり、第２記憶部が記憶する温度上昇値又は温度が、第１記憶部から消失した温度上昇値若しくは温度又はこれらに代えることができる値であるか否かを判定する。前記差が所定時間未満であると判定された場合、算出部は、第２記憶部が記憶する温度上昇値又は温度を用いて電線又は負荷の温度を算出する。
従って、より誤り無く正確な電線又は負荷の温度を算出することが可能になる。

本発明に係る温度算出装置は、前記第２記憶部は、反復的に算出された複数の各温度上昇値（又は温度）を記憶するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、第２記憶部は反復的に算出された複数の各温度上昇値又は温度を記憶するため、より正確な電線又は負荷の温度算出が可能になる。例えば、各温度上昇値又は温度を用いて、第１記憶部及び算出部の動作が停止していた間の温度上昇値又は温度を補完演算することが可能である。

本発明に係る温度算出装置は、周囲の温度を検出する温度検出部を備え、前記算出部は、前記電線、負荷又は該電線に接続される他の負荷の温度上昇値を算出し、算出された温度上昇値及び前記温度検出部にて検出された温度に基づいて、前記電線又は負荷の温度を算出するようにしてあり、更に、前記算出部にて算出された温度が所定温度以上であるか否かを判定する温度判定部と、該温度判定部が所定温度以上であると判定した場合、前記電線から前記負荷への通電を遮断する遮断スイッチとを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、電線又は負荷の温度が所定温度以上である場合、電線から負荷への給電が遮断される。

本発明に係る温度算出装置は、前記第２記憶部は不揮発性メモリであることを特徴とする。

本発明にあっては、第２記憶部は不揮発性メモリであるため、温度上昇値又は温度をより確実に保持することが可能である。また、第１及び第２記憶部を同一給電経路、又は同一車載機器に配することが可能である。

本発明によれば、電源電圧の変動、ノイズ等によってマイコンがリセットするような不安定な状況下であっても、電線又は該電線に接続される負荷の温度を安定的に継続して算出することができる。

本実施の形態に係る保護システムの一構成例を示したブロック図である。 保護装置及びボディＥＣＵの一構成例を示したブロック図である。 電線の温度算出及び負荷の保護に係る制御部の処理手順を示したフローチャートである。 前処理に係る制御部の処理手順を示したフローチャートである。 算出される温度上昇値と、時間との関係を示したグラフである。 従来の保護装置が有する問題点を示したグラフである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、本実施の形態に係る保護システムの一構成例を示したブロック図である。本実施の形態に係る保護システムは、車輌５に搭載された保護装置１、ボディＥＣＵ２、電源３及び負荷５１を備える。負荷５１は、例えばヘッドライト、ワイパー等である。負荷５１の正極端子は電線６を介して電源３の正極に接続され、負荷５１の負極端子は接地されている。電線６の適宜箇所には給電スイッチ７が設けられており、給電スイッチ７の開閉はボディＥＣＵ２によって制御され、負荷５１への給電が制御される。また、電線６の適宜箇所には、過電流等による発熱から電線６及び負荷５１を保護する保護装置１が設けられている。保護装置１及びボディＥＣＵ２は車載ＬＡＮ等の通信線４によって接続され、負荷５１の保護に必要な情報を送受信するように構成されている。

図２は、保護装置１及びボディＥＣＵ２の一構成例を示したブロック図である。保護装置１はマイコン１１を備える。マイコン１１は、該マイコン１１の各構成部の動作を制御する制御部１１ａ、例えば一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ等を備える。制御部１１ａには、バスを介して、ＲＯＭ１１ｂ、第１記憶部１１ｃ、時計部１１ｄ、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信Ｉ／Ｆ１１ｅ及びＩ／Ｆ部１１ｆが接続されている。

ＲＯＭ１１ｂは、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の不揮発性メモリであり、本実施の形態に係る温度算出処理及び給電遮断処理を行うためのコンピュータプログラムを記憶している。

第１記憶部１１ｃは、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）、ＳＲＡＭ（Static RAM）等のメモリであり、制御部１１ａの演算処理を実行する際にＲＯＭ１１ｂから読み出されたコンピュータプログラム、また制御部１１ａの演算処理によって生ずる各種データを一時記憶する。

時計部１１ｄは現在の時点、例えば時刻を計時し、制御部１１ａの要求に従って、計時結果を制御部１１ａに与える。

ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ１１ｅは、車輌５に搭載されたボディＥＣＵ２と、通信線４を介して接続されており、ＣＡＮプロトコルに従ってボディＥＣＵ２とデータの送受信を行う。ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ１１ｅは、制御部１１ａから与えられたデータを送信し、ボディＥＣＵ２から受信したデータを制御部１１ａへ与える。これにより保護装置１は、ボディＥＣＵ２へ制御命令などを送信して該ボディＥＣＵ２へ所定の動作を要求することができ、ボディＥＣＵ２からの情報をＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ１１ｅによって取得することができる。

Ｉ／Ｆ部１１ｆには温度検出部１２及びＩＰＤ（Intelligent Power Device）１３が接続されている。温度検出部１２は、例えばサーミスタを備え、気温によって変化するサーミスタの電気抵抗を検出することによって、保護装置１の周囲の温度を検出する。
ＩＰＤ１３は電源３と、負荷５１との間に介装されたリレー（遮断スイッチ）１３ｂを備える。リレー１３ｂは例えば、ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴ等で構成される半導体リレー、機械式リレーであり、リレー１３ｂの一端はスイッチ７を介して電源３の正極に接続され、他端は負荷５１に接続されている。リレー１３ｂは、Ｉ／Ｆ部１１ｆを介して制御部１１ａから与えられる制御信号に従って開閉する。また、ＩＰＤ１３は電線６を流れる電流値を検出する電流検出部１３ａを備える。
電流検出部１３ａは、例えばホール素子センサである。ホール素子センサは、電線６を流れる電流によって発生した磁界をホール素子で検出し、磁界によってホール素子に生じたホール電圧を増幅し、電流値として出力する。また、直列抵抗方式の電流検出部１３ａを用いても良い。直列抵抗方式の電流検出部１３ａは、電線６に直列接続された抵抗器における降下電圧から電流値を検出するものである。

ボディＥＣＵ２は、ボディ系の車載機器を制御する制御装置であり、車輌５に搭載されたヘッドライト、ターンハザード、ワイパー、ドアロック機構等の車載機器を制御する。即ち、ボディＥＣＵ２は、ユーザの操作を受け付けて、ヘッドライト及びターンハザードの点灯及び消灯、ワイパーのオンオフ又は間欠動作等を制御し、更にドアロック機構の施錠／解錠を制御するものである。具体的にはボディＥＣＵ２は、ボディＥＣＵ２の各構成部の動作を制御する制御部２１を備える。制御部２１は、例えば一又は複数のＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ等であり、制御部２１には、バスを介して、ＲＯＭ２２、第２記憶部２３、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信Ｉ／Ｆ２４、時計部２５及びＩ／Ｆ部２６が接続されている。

ＲＯＭ２２は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリであり、本実施の形態に係る温度算出処理に必要な情報の保持及び提供を行うためのコンピュータプログラムを記憶している。

第２記憶部２３は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等のメモリであり、保護装置１のマイコン１１のリセット時に備えて、保護装置１で算出されたデータを記憶する。また、制御部２１の演算処理を実行する際にＲＯＭ２２から読み出されたコンピュータプログラム、また制御部２１の演算処理によって生ずる各種データを一時記憶する。

ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４は、車輌５に搭載された保護装置１、その他の図示しない各種ＥＣＵと、通信線４を介して接続されており、ＣＡＮプロトコルに従ってデータの送受信を行う。ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４は、制御部２１から与えられたデータを送信し、他のＥＣＵから受信したデータを制御部２１へ与える。これによりボディＥＣＵ２は、各種ＥＣＵに接続された車載機器から得られる情報をＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４によって取得することができると共に、他のＥＣＵに接続された車載機器への動作命令などを送信して該車載機器の動作を制御することができる。

Ｉ／Ｆ部２６には給電スイッチ７が接続されており、制御部２１はＩ／Ｆ部２６を介して開閉信号を給電スイッチ７に与えることによって、負荷５１への給電を制御する。例えば、ユーザによってヘッドライトのオン操作がされた場合、制御部２１はＩ／Ｆ部２６を介して閉信号を給電スイッチ７に与え、ヘッドライトである負荷５１への給電を行う。ユーザによってヘッドライトのオフ操作がされた場合、制御部２１はＩ／Ｆ部２６を介して開信号を給電スイッチ７に与え、ヘッドライトである負荷５１への給電の遮断を行う。

図３は、電線６の温度算出及び負荷５１の保護に係る制御部１１ａ，２１の処理手順を示したフローチャートである。起動したマイコン１１の制御部１１ａは、電線６の温度を算出するための前処理を実行する（ステップＳ１１）。前処理は、電線６の温度算出途中にマイコン１１がリセットされた際に必要になる処理である。前処理の詳細は後述する。

マイコン１１の制御部１１ａは、時計部１１ｄを用いて、電線６の温度を算出すべき所定のサンプリングタイミングにあるか否かを判定する（ステップＳ１２）。制御部１１ａは、例えば、所定時間毎に電線６の温度算出処理を実行するように構成されており、所定時間が経過する都度、電線６の温度を算出すべき所定のサンプリングタイミングであると判定する。所定時間は例えば１秒である。

電線６の温度を算出すべきサンプリングタイミングで無いと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、制御部１１ａは、再度ステップＳ１２の処理を実行し、所定のサンプリングタイミングになるまで待機する。電線６の温度を算出すべき所定のサンプリングタイミングであると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御部１１ａは、電流検出部１３ａにて電流値を検出する（ステップＳ１３）。具体的には、ＩＰＤ１３から電流値を取得する。

次いで、制御部１１ａは、ステップＳ１３で検出した電流値、及び第１記憶部１１ｃが記憶する温度上昇値等に基づいて、電線６の温度上昇値を算出する（ステップＳ１４）。例えば、電線６の温度上昇値は、例えば、下記式（１）〜（４）を用いて算出される。

ΔＴｗ（ｎ）＝Ｑｗ（ｎ）／Ｃｗｔｈ…（１）
Ｑ（ｗ）＝Ｑｗ（ｎ−１）＋（Ｐｗｉｎ−Ｐｗｏｕｔ）×Δｔ…（２）
Ｐｗｉｎ＝ｒｗ×Ｉ（ｎ）² …（３）
Ｐｗｏｕｔ＝Ｑｗ（ｎ−１）／（Ｃｗｔｈ×Ｒｗｔｈ）…（４）
但し、
ΔＴｗ：温度上昇値
Ｑｗ（ｎ）：ｎ回目サンプリング時の電線６の熱量
（周囲温度にある電線６の熱量を０とする）
Δｔ：サンプリング時間
Ｃｗｔｈ：電線６の熱容量［Ｊ／℃］
ｒｗ：電線６の電気抵抗
Ｉ：電線６を流れる電流
Ｒｗｔｈ：電線６の熱抵抗［℃／Ｗ］

なお、一つ前のサンプリングタイミングにおける熱量Ｑｗ（ｎ−１）は、該サンプリングタイミングにおける温度上昇値ΔＴｗ（ｎ−１）を用いて、下記式（５）で表される。
Ｑｗ（ｎ−１）＝ΔＴｗ（ｎ−１）×Ｃｗｔｈ…（５）

また、初回のサンプリングタイミングにおいては、一つ前のサンプリングタイミングにおける熱量Ｑｗ（０）は０である。

次いで、制御部１１ａは時計部１１ｄから時点情報を取得し（ステップＳ１５）、ステップＳ１４で算出した温度上昇値、及びステップＳ１５で取得した時点情報をＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ１１ｅにてボディＥＣＵ２へ送信する（ステップＳ１６）。時点情報は、例えば現時点の時刻を示す情報である。
なお、温度上昇値を算出した時点を示す時点情報を保護装置１側で用意し、ボディＥＣＵ２へ送信する例を説明したが、ボディＥＣＵ２側で温度上昇値を取得した時点を示す時点情報を時計部２５から取得するように構成しても良い。

ボディＥＣＵ２の制御部２１は、保護装置１から送信された温度上昇値及び時点情報をＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４にて受信し（ステップＳ２３）、受信した温度上昇値及び時点情報を第２記憶部２３に記憶させる（ステップＳ２４）。
なお、保護装置１及びボディＥＣＵ２間で送受信し、第２記憶部２３に記憶させる温度上昇値は、必ずしも、温度上昇の値そのものである必要は無く、温度上昇値と等価の情報であれば足りる。例えば、熱量Ｑｗ（ｎ）を第２記憶部２３に記憶させるように構成しても良い。

一方、ステップＳ１６の処理を終えた保護装置１の制御部１１ａは、ステップＳ１４で算出した温度上昇値、周囲温度等に基づいて電線６の温度を算出する（ステップＳ１７）。電線６の温度は、例えば下記式（６）を用いて算出される。周囲温度は、温度検出部１２によって検出される温度である。
Ｔ＝Ｔａ＋ΔＴｗ…（６）
但し、
Ｔａ：周囲温度

そして、制御部１１ａはリレー１３ｂが遮断状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１８）。制御部１１ａがリレー１３ｂの開閉制御を行っているため、リレー１３ｂの状態は制御部１１ａによって把握されている。遮断状態に無いと判定した場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、制御部１１ａは算出した電線６の温度が所定温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。電線６の温度が所定温度以上であると判定した場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、制御部１１ａはリレー１３ｂを開状態にすることで、電線６を通じた負荷５１への給電を遮断し（ステップＳ２０）、処理をステップＳ１２へ戻す。電線６の温度が所定温度未満であると判定した場合（ステップＳ１９：ＮＯ）、制御部１１ａは処理をステップＳ１２へ戻す。

ステップＳ１８で遮断状態にあると判定した場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、制御部１１ａは、復帰可能であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。例えば、制御部１１ａは、リレー１３ｂが遮断状態になってから一定の時間が経過したか否かを判定することにより、復帰可能であるか否かを判定する。また、電線６の温度が前記所定温度よりも更に低い第２の所定温度未満になったか否かを判定することにより、復帰可能であるか否かを判定する。復帰可能であると判定した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、制御部１１ａはリレー１３ｂを閉状態にすることで、電線６を通じた負荷５１への給電を再開させ（ステップＳ２２）、処理をステップＳ１２へ戻す。復帰不可能であると判定した場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、制御部１１ａは、リレー１３ｂを開状態にしたまま処理をステップＳ１２へ戻す。

図４は、前処理に係る制御部１１ａの処理手順を示したフローチャートである。前処理は、マイコン１１が起動した際に実行される処理である。前処理のサブルーチンが呼び出された場合、制御部１１ａは、ボディＥＣＵ２の第２記憶部２３に記憶されている温度上昇値を要求する要求命令をＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ１１ｅにてボディＥＣＵ２へ送信する（ステップＳ３１）。

ボディＥＣＵ２の制御部２１は、温度上昇値の要求命令をＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４にて受信した場合、第２記憶部２３が記憶している温度上昇値及び時点情報を読み出し（ステップＳ３２）、読み出した温度上昇値及び時点情報をＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４にて保護装置１へ送信する（ステップＳ３３）。

保護装置１の制御部１１ａは、ボディＥＣＵ２から送信された温度上昇値及び時点情報をＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４にて受信する（ステップＳ３４）。そして、制御部２１は、時計部１１ｄから現在の時点情報を取得し（ステップＳ３５）、ステップＳ３４で受信した時点情報と、ステップＳ３５で取得した時点情報とを比較することによって、第２記憶部２３が記憶している温度上昇値を算出してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３６）。所定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ３６：ＮＯ）、制御部１１ａは、ステップＳ３４で受信した温度上昇値を第１記憶部１１ｃに記憶させ（ステップＳ３７）、前処理を終える。所定時間が経過したと判定した場合（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、制御部１１ａは、温度上昇値０℃を第１記憶部１１ｃに記憶させ（ステップＳ３８）、前処理を終える。

図５は、算出される温度上昇値と、時間との関係を示したグラフである。横軸は時間ｔ、縦軸は温度上昇値ΔＴｗである。実線で描かれた曲線は電線６の真の温度を示したグラフである。点線で描かれたグラフは電線６の温度の推定値、つまり、本実施の形態で算出された電線６の温度を示している。棒グラフは各サンプリング期間において電線６に蓄えられた熱量（Ｐｗｉｎ−Ｐｗｏｕｔ）×Δｔを示している。

時間ｔ＝０秒から電線６の温度算出が開始され、時間ｔ＝５０秒まで正常に電線６の温度算出が行われている。しかし、何らかの原因により時間ｔ＝５０秒でマイコン１１がリセットされ、第１記憶部１１ｃが一時記憶していた温度上昇値が消失している。この場合、制御部１１ａは、ボディＥＣＵ２側で保持されているマイコン１１リセット前の温度上昇値を要求し、ボディＥＣＵ２から送信された温度上昇値を第１記憶部１１ｃに記憶させ、電線６の温度算出を再開する。つまり、第１記憶部１１ｃが一時記憶している温度上昇値のデータをマイコン１１リセット前の状態に戻して、電線６の温度算出処理を再開することができる。
制御部１１ａ及び第１記憶部１１ｃは保護装置１に配され、第２記憶部２３はボディＥＣＵ２に配されているおり、給電経路も異なるため、第１記憶部１１ｃへ供給される電圧が低下し、第１記憶部１１ｃが一時記憶する温度上昇値が失われた場合であっても、第２記憶部２３へ供給される電圧が安定していれば、第２記憶部２３は温度上昇値を保持することができる。
このように本実施の形態に係る保護装置１によれば、電源電圧の変動、ノイズ等によってマイコン１１がリセットするような不安定な状況下であっても、電線６の温度を安定的に継続して算出することができる。

また、マイコン１１リセット時に制御部１１ａが温度上昇値を要求した場合、ボディＥＣＵ２は温度上昇値と共に、該温度上昇値が算出された時点を示した時点情報を保護装置１へ送信する。制御部１１ａは、ボディＥＣＵ２から送信された時点情報が示す時点と、現時点との差が所定時間未満であるか否かを判定し、所定未満である場合、ボディＥＣＵ２側で記憶していた温度上昇値を用いて電線６の温度算出を再開する。
通常、マイコン１１がリセットした場合であっても直ちに再起動し、電線６の温度算出が再開されるため、ボディＥＣＵ２側に記憶させておいた温度上昇値を用いて電線６の温度算出を開始して問題は無い。しかし、車輌５が完全に停止する等して、マイコン１１がリセットされてから長時間が経過した後に再起動することがある。この場合、ボディＥＣＵ２に記憶させておいた温度上昇値は、現時点の電線６の温度上昇値とかけ離れた値になっている可能性が高いため、該温度上昇値を用いると電線６の温度を誤って算出してしまう。そこで、本実施の形態では、温度上昇値が算出された時点と、現時点との差が所定時間未満である場合、電線６が周囲温度まで低下しているものとして一から電線６の温度算出を再開する。
このように本実施の形態に係る保護装置１によれば、電線６の温度を誤って算出することを防ぐことができる。

なお、温度上昇値を算出する時間間隔と、算出した温度上昇値を送信するタイミングとが同じ例を説明したが、各時間間隔は同じである必要は無い。例えば、温度上昇値の算出は０．１秒間隔で行い、算出した温度上昇値の送信は１秒間隔で行うように構成しても良い。
また、本実施の形態では第２記憶部２３をボディＥＣＵ２に設ける例を説明したが、他の車載機器に第２記憶部２３を備えても良い。また、保護装置１に第２記憶部２３を設けても良い。この場合、第２記憶部２３を不揮発性メモリで構成すると良い。第２記憶部２３を不揮発性メモリで構成した場合、保護装置１への電源電圧が不安定になっても第２記憶部２３は温度上昇値を保持することができるため、電源３が安定化してマイコン１１が再起動した場合、第２記憶部２３が記憶する温度上昇値を用いて電線６の温度算出を再開することができる。

また、本実施の形態では、ステップＳ２４で第２記憶部２３は最新の温度上昇値及び時点情報を記憶する例を説明したが、サンプリングタイミング毎の温度上昇値及び時点情報を記憶し、ステップＳ３３で各サンプリングタイミングにおける温度上昇値及び時点情報を保護装置１へ送信するように構成しても良い。制御部１１ａは、各サンプリングタイミングの温度上昇値を用いることにより、マイコン１１の再起動後の温度算出をより正確に行うことができる。
例えば、マイコン１１リセット直前の複数の温度上昇値及び時点情報を用いることによって、温度上昇速度を算出することができる。温度上昇速度は、（ΔＴｗ（ｎ）−ΔＴｗ（ｎ−１））／Δｔによって算出することができる。そして、最後に第２記憶部２３が記憶した温度上昇値ΔＴｗ（ｎ）に、マイコン停止時間×温度上昇速度を加算することにより、マイコン１１停止時間における温度上昇分を考慮した温度算出開始時点の温度上昇値を推定できる。該温度上昇値を用いて電線６の温度算出を再開した場合、より正確に電線６の温度を算出することが可能である。

更に、本実施の形態では電線６の温度を算出し、該温度に基づいてリレー１３ｂを開閉させる構成を説明したが、リレー１３ｂの開閉基準として、電線６に接続された他の素子、例えば、負荷５１自身、リレー１３ｂの温度を算出し、該温度に基づいてリレー１３ｂを開閉させるように構成しても良い。負荷５１及びリレー１３ｂの温度算出方法も、電線６と同様であり、抵抗値、熱抵抗、熱容量を変更して上記（１）〜（４）にて負荷５１及びリレー１３ｂの温度を算出することができる。また、リレー１３ｂの開閉基準として、仮想的に想定される熱ヒューズの温度を算出し、仮想的な熱ヒューズが溶断する温度に達した場合、リレー１３ｂを開状態とするように構成しても良い。

更にまた、本実施の形態では、温度上昇値ΔＴｗを第１記憶部１１ｃ及び第２記憶部２３に記憶させる例を説明したが、温度上昇値ΔＴｗに代えて、電線６の温度Ｔ＝Ｔａ＋ΔＴｗを記憶させるように構成しても良い。
具体的には、図３のステップＳ１６で温度上昇値及び時点情報を送信するのでは無く、ステップＳ１７の処理を終えた後、制御部１１ａは、ステップＳ１７で算出した温度、及びステップＳ１５で取得した時点情報をＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ１１ｅにてボディＥＣＵ２へ送信するように構成する。ボディＥＣＵ２の制御部２１は、保護装置１から送信された温度及び時点情報をＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４にて受信し、受信した温度及び時点情報を第２記憶部２３に記憶させる。
図４に示す前処理においては、保護装置１の制御部１１ａは、ボディＥＣＵ２の第２記憶部２３に記憶されている温度を要求し、ボディＥＣＵ２の制御部２１は、温度の要求命令を受信した場合、第２記憶部２３が記憶している温度及び時点情報を読み出し、読み出した温度及び時点情報を保護装置１へ送信する。保護装置１の制御部１１ａは、ボディＥＣＵ２から送信された温度及び時点情報を受信する。また、制御部１１ａは、受信した時点情報と、現在の時点情報とを比較することによって、第２記憶部２３が記憶している温度を算出してから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していないと判定した場合、制御部１１ａは、受信した温度及び上記式（６）に基づいて温度上昇値を算出し、算出された温度上昇値ΔＴｗを第１記憶部１１ｃに記憶させ、前処理を終える。所定時間が経過したと判定した場合、制御部１１ａは、温度上昇値０℃を第１記憶部１１ｃに記憶させ、前処理を終える。

また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 保護装置（第１車載機器）
２ ボディＥＣＵ（第１車載機器）
３ 電源
４ 通信線
５ 車輌
６ 電線
７ スイッチ
１１ マイコン
１１ａ 制御部（算出部、判定部、温度判定部）
１１ｂ ＲＯＭ
１１ｃ 第１記憶部
１１ｄ 時計部
１１ｅ ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ（送信部）
１１ｆ Ｉ／Ｆ部
１２ 温度検出部
１３ ＩＰＤ
１３ａ 電流検出部
１３ｂ リレー
２１ 制御部
２２ ＲＯＭ
２３ 第２記憶部
２４ ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ（受信部）
２５ 時計部
２６ Ｉ／Ｆ部
５１ 負荷

Claims (7)

1. 負荷へ給電するための電線に流れる電流値を反復的に検出する電流検出部と、該電流検出部にて検出された電流値に基づいて、周囲の温度に対する前記電線、負荷又は該電線に接続される他の負荷の温度上昇値（又は温度）を算出する算出部と、該算出部にて算出された温度上昇値（又は温度）を記憶する第１記憶部とを備え、前記算出部は前記電流検出部が電流値を検出する都度、該第１記憶部が記憶する温度上昇値（又は温度）及び該電流値を用いて、温度上昇値（又は温度）を更新するようにしてある温度算出装置において、
   算出された温度上昇値（又は温度）を記憶する第２記憶部を備え、
   前記算出部は、
   前記第１記憶部によって記憶している温度上昇値（又は温度）が消失した場合、前記第２記憶部が記憶する温度上昇値（又は温度）を読み出して、温度上昇値（又は温度）を算出するように構成してある
   ことを特徴とする温度算出装置。
2. 前記第１記憶部への給電経路と、前記第２記憶部への給電経路とが異なる
   ことを特徴とする請求項１に記載の温度算出装置。
3. 前記第１記憶部及び前記算出部は第１車載機器に配され、前記第２記憶部は該第１車載機器に通信線を介して接続された第２車載機器に配されており、
   前記第１車載機器は、
   前記算出部によって算出された温度上昇値（又は温度）を前記第２車載機器へ送信する送信部を備え、
   前記第２車載機器は、
   前記第１車載機器から送信された温度上昇値（又は温度）を受信する受信部を備え、
   前記第２記憶部は前記受信部にて受信した温度上昇値（又は温度）を記憶するように構成してある
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の温度算出装置。
4. 前記算出部によって温度上昇値（又は温度）が算出された時点を特定する時計部を備え、
   前記第２記憶部は、
   前記算出部にて算出された温度上昇値（又は温度）及び前記時計部にて特定された時点を記憶するように構成してあり、
   前記算出部は、
   前記第２記憶部が記憶している時点と、前記時計部が計時している時点との差が所定時間以上であるか否かを判定する判定部を備え、
   時間差が所定時間未満であると判定した場合、前記第２記憶部が記憶する温度上昇値（又は温度）を読み出して、温度上昇値（又は温度）を算出するように構成してある
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の温度算出装置。
5. 前記第２記憶部は、
   反復的に算出された複数の各温度上昇値（又は温度）を記憶するように構成してある
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の温度算出装置。
6. 周囲の温度を検出する温度検出部を備え、
   前記算出部は、
   前記電線、負荷又は該電線に接続される他の負荷の温度上昇値を算出し、算出された温度上昇値及び前記温度検出部にて検出された温度に基づいて、前記電線又は負荷の温度を算出するようにしてあり、
   更に、
   前記算出部にて算出された温度が所定温度以上であるか否かを判定する温度判定部と、
   該温度判定部が所定温度以上であると判定した場合、前記電線から前記負荷への通電を遮断する遮断スイッチと
   を備える請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の温度算出装置。
7. 前記第２記憶部は不揮発性メモリである
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の温度算出装置。

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