JP2015054556A - 制御装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＷＭ制御により負荷が受ける損傷を効果的に抑制することができる制御装置及びプログラムを提供することにある。
【解決手段】ＰＷＭ信号を出力する信号出力部と、該信号出力部が出力したＰＷＭ信号に応じて電線に介装したスイッチを接続又は遮断する制御部とを備える制御装置において、前記電線に通流する電流の値を検出する電流検出部１２３を備え、前記制御部は、前記電流検出部１２３が検出した電流値が所定の閾値以上である場合、前記スイッチを遮断し、前記信号出力部は、前記制御部が前記スイッチを遮断した場合、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を０又は１に変更する。
【選択図】図１

Description

本発明はバッテリから負荷への給電をＰＷＭ制御により制御する制御装置及びプログラムに関する。

車両には、バッテリと該バッテリにより駆動するワイパー、モータ等の負荷とが搭載されており、該バッテリから負荷へ給電する電線に多量の電流が流れた場合、電線が電流から発生するジュール熱により発煙することがある。このため電線の発煙を防止することを目的として、制御部が電線に流れる電流の値を検出し、検出した電流値が所定の閾値以上である場合に電線に介在するスイッチを遮断する制御装置が提案されている（例えば特許文献１を参照）。

特開２０１１−２２３８３５号公報

発煙を防止する従来の制御装置として、ＰＷＭ信号を出力する信号出力部と、該信号出力部が出力したＰＷＭ信号に応じて電線に介装されたスイッチをオン／オフする制御部を備え、制御部は、電線に過電流が流れた場合にスイッチをオフし、信号出力部が出力したＰＷＭ信号がスイッチのオフを示す場合にスイッチのオフ状態を解除する制御装置がある。

この従来の制御装置において、電線に過電流が流れた場合、制御部によって一旦スイッチがオフにされ電線の発煙を防止することができる。しかしながら、ＰＷＭ信号は、スイッチのオン／オフを繰り返し指示する信号であるため、制御部が過電流の検出によってスイッチをオフにしても、ＰＷＭ信号によって即時に解除され、スイッチがオンとなり、再び、電線に過電流が流れる。このため、従来の制御装置においては、過電流が繰り返し流れ、電線に接続されている負荷が損傷する虞がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＰＷＭ制御により負荷が受ける損傷を効果的に抑制することができる制御装置及びプログラムを提供することにある。

本発明に係る制御装置は、ＰＷＭ信号を出力する信号出力部と、該信号出力部が出力したＰＷＭ信号に応じて電線に介装したスイッチを接続又は遮断する制御部とを備える制御装置において、前記電線に通流する電流の値を検出する電流検出部を備え、前記制御部は、前記電流検出部が検出した電流値が所定の閾値以上である場合、前記スイッチを遮断し、前記信号出力部は、前記制御部が前記スイッチを遮断した場合、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を０又は１に変更するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、信号出力部がＰＷＭ信号を出力する。制御部は該信号出力部が出力したＰＷＭ信号に応じて電線に介装したスイッチを接続又は遮断する。電流検出部は電線に通流する電流の値を検出する。制御部は、電流検出部が検出した電流値が所定の閾値以上である場合、スイッチを遮断し、信号出力部は、制御部がスイッチを遮断した場合、ＰＷＭ信号のデューティ比を０又は１に変更する。
このため、制御装置はＰＷＭ制御により負荷が受ける損傷を効果的に抑制することができる。

本発明に係る制御装置は、前記制御部が前記スイッチを遮断した遮断回数を計数する計数部を備え、前記信号出力部は、該計数部が計数した遮断回数が所定の回数以上である場合、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を０又は１に変更するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、計数部は制御部がスイッチを遮断した遮断回数を計数する。信号出力部は、計数部が計数した遮断回数が所定の回数以上である場合、ＰＷＭ信号のデューティ比を０又は１に変更する。
このため、電源起動時等の一時的な電流値の上昇により制御装置が電力の遮断を行うことを防止することができる。

本発明に係る制御装置は、前記電線に給電するバッテリの出力電圧値を検出する電圧検出部を備え、前記信号出力部は、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を、前記電圧検出部にて検出された出力電圧値の大小に応じて小大に調整するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、電圧検出部は電線に給電するバッテリの出力電圧値を検出する。信号出力部は、ＰＷＭ信号のデューティ比を、電圧検出部にて検出された出力電圧値の大小に応じて小大に調整する。
このことにより、例えば、電線に負荷が接続されている場合、負荷に安定した電圧が印加される。

本発明に係るプログラムは、コンピュータに、ＰＷＭ信号を出力するステップを実行させるプログラムにおいて、特定の情報を取得する取得ステップと、該取得ステップが特定の情報を取得した場合、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を０又は１に変更するステップとを実行させることを特徴とする。

本発明に係るプログラムは、コンピュータに、ＰＷＭ信号を出力するステップを実行させるプログラムにおいて、数値を取得する取得ステップと、取得した数値が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定ステップと、該判定ステップが所定の閾値以上であると判定した場合、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を０又は１に変更するステップとを実行させることを特徴とする。

本発明によれば、電流検出部が検出した電流値が所定の閾値以上である場合、スイッチを遮断し、信号出力部は、制御部がスイッチを遮断した場合、ＰＷＭ信号のデューティ比を０又は１に変更するので、制御装置はＰＷＭ制御により負荷が受ける損傷を効果的に抑制することができる。

制御装置の一構成例を示すブロック図である。 マイコンの制御部の処理手順を示すフローチャートである。 マイコンの制御部の処理手順を示すフローチャートである。 マイコンの制御部の処理手順を示すフローチャートである。 ＩＰＤの制御部の処理手順を示すフローチャートである。 制御装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。 実施の形態２に係るマイコンの処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態２に係るマイコンの処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る制御装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。

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。

実施の形態１
図１は制御装置の一構成例を示すブロック図である。図１に示すように、制御装置は車両１００に搭載され、保護装置１、バッテリ２、負荷３及び電線４を備える。

負荷３の一端は、電線４を介して、バッテリ２の正極に接続されている。また負荷３の他端及びバッテリ２の負極端子は接地されている。電線４の中途には、電線４を電気的に遮断することにより過電流又は過加熱から保護する保護装置１が設けられている。

保護装置１はマイコン１１及びＩＰＤ（Intelligent Power Device）１２を備える。マイコン１１は、指示出力装置として機能する。マイコン１１には、外部から負荷３の作動又は停止を指示する作動／停止指示が入力される。マイコン１１は、外部から停止指示が入力された場合、負荷３への給電の遮断指示を行う遮断信号をＩＰＤ１２へ出力する。マイコン１１は、外部から作動指示が入力された場合、デューティ比に基づいてバッテリ２から負荷３への給電又は該給電の遮断を指示する給電／遮断指示を行うＰＷＭ信号をＩＰＤ１２へ出力する。マイコン１１は各構成部の動作を制御する制御部１１１（信号出力部）、記憶部１１２、計時部１１３及びＩ／Ｆ部１１４を備える。ＰＷＭ信号はハイレベル及びローレベルの電圧からなり、ＰＷＭ信号がハイレベルの電圧である場合、ＰＷＭ信号は負荷３への給電を指示し、ＰＷＭ信号がローレベルの電圧である場合、ＰＷＭ信号は負荷３への給電の遮断を指示する。デューティ比は、ＰＷＭ信号の１周期中にハイレベルの電圧が出力される期間を１周期で割った値であり、０から１の値をとる。遮断信号はローレベルの電圧である。

制御部１１１は、例えば一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ等である。制御部１１１には、共通のバスを介して、記憶部１１２、計時部１１３及びＩ／Ｆ部１１４が接続されている。

記憶部１１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備えている。ＲＯＭは例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子である。ＲＡＭはＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）又はＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の揮発性メモリ素子で構成されている。記憶部１１２には制御部１１１が処理を行う際に必要とする制御プログラム１１ｐ（プログラム）及び制御部１１１が処理を行う際に生じる種々のデータが記憶される。

計時部１１３は計時を行い、制御部１１１の要求に従って、計時結果を制御部１１１に与える。

Ｉ／Ｆ部１１４にはＩＰＤ１２、電圧検出部１３及び温度検出部１４が接続されている。またＩ／Ｆ部１１４には外部から作動／停止指示が入力される。電圧検出部１３はバッテリの出力電圧値を検出し、検出した出力電圧はＩ／Ｆ部１１４を介して制御部１１１に出力される。制御部１１１は記憶部１１２に電圧検出部１３にて検出された出力電圧値を記憶する。電圧検出部１３は例えば抵抗分圧回路等である。電圧検出部１３は抵抗を流れる電流をホール素子センサ等で測定し、オームの法則によって電圧値を求めるものである。

温度検出部１４は、例えば測温抵抗体又はサーミスタ等を備える。温度検出部１４は気温によって変化する測温抵抗体又はサーミスタ等の電気抵抗を検出することによって、電線４の周辺温度を検出する。また温度検出部１４は、放射温度計等の非接触温度計でもよい。温度検出部１４にて検出された温度はＩ／Ｆ部１１４を介して、制御部１１１に出力される。制御部１１１は記憶部１１２に温度検出部１４にて検出された温度を記憶する。

制御部１１１はＩ／Ｆ部１１４を介してＰＷＭ信号をＩＰＤ１２に出力する。ＩＰＤ１２は、ＰＷＭ信号の給電／遮断指示に従って、バッテリ２から負荷３への給電と、該給電の遮断とを行う。

ＩＰＤ１２は制御回路１２１（制御部）、リレー１２２（スイッチ）及び電流検出部１２３を備える。リレー１２２はバッテリ２の正極と、負荷３の一端との間に設けられた電線４に介装されている。リレー１２２は例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）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１２２の一端はバッテリ２の正極に接続され、他端は負荷３に接続する。リレー１２２は、制御回路１２１の命令によって接続又は遮断される。

制御回路１２１には、制御部１１１がＩ／Ｆ部１１４を介して出力するＰＷＭ信号及び遮断信号によって、給電／遮断指示が入力される。制御回路１２１は、制御部１１１から給電を指示された場合、リレー１２２を接続し、バッテリ２から負荷３へ給電する。制御回路１２１は、制御部１１１から遮断を指示された場合、リレー１２２を遮断し、バッテリ２から負荷３への給電を遮断する。

制御回路１２１には電流検出部１２３から電流値が入力される。制御回路１２１は、入力された電流値が所定の過電流閾値以上である場合、マイコン１１から出力する給電／遮断指示とは無関係に、リレー１２２を遮断してバッテリ２から負荷３への給電を遮断する。所定の過電流閾値とは例えば、負荷３の定格電流である。制御回路１２１は、電流検出部１２３が検出した電流値とは無関係に特定の電流値をマイコン１１へ出力する。特定の電流値は、例えば、電流検出部１２３が検出することが可能な電流値の上限値を超えた電流値である。

電流検出部１２３は電線４の電流値を検出し、制御部１１１および制御回路１２１に出力している。マイコン１１の制御部１１１はＩ／Ｆ部１１４を介して電流値が入力された場合、記憶部１１２に電流値を記憶させる。電流検出部１２３は例えばシャント抵抗器等の分流器である。分流器はＦＥＴのドレイン−ソース間に電流検出部１２３と直列に接続され、電圧降下を測定して電流値を求める。また、電流検出部１２３はホール素子センサ等を用いてもよい。ホール素子センサは、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。

次に、フローチャートを用いてマイコン１１の制御部１１１の処理手順を説明する。図２、図３、図４はマイコン１１の制御部１１１の処理手順を示すフローチャートである。図２、図３、図４で用いられる異常フラグ、遮断回数は、例えば初期状態で０に設定される。

異常フラグが０である場合、制御部１１１がバッテリ２の出力電圧値によって決定されたデューティ比に基づいてＰＷＭ制御を行っていることを示し、異常フラグが１である場合、制御部１１１が所定のデューティ比に基づいてＰＷＭ制御を行っていることを示している。遮断回数は電流検出部１２３にて検出された電流値が特定の電流値であった回数を示している。異常フラグ及び遮断回数は、何れも記憶部１１２に記憶される。

制御プログラム１１ｐを実行した制御部１１１は、外部からＩ／Ｆ部１１４に入力された作動／停止指示が作動を指示しているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。制御部１１１は、作動を指示していない、即ち、停止を指示していると判定した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、ＩＰＤ１２の制御回路１２１にリレー１２２の遮断を指示し（ステップＳ１０２）、Ｓ１０８に移る。制御部１１１は、作動を指示していると判定した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、異常フラグが０であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

制御部１１１は、異常フラグが０でない、即ち、異常フラグが１であると判定した場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、デューティ比を１に設定し（ステップＳ１０４）、Ｓ１０７に移る。

制御部１１１は、異常フラグが０であると判定した場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｉ／Ｆ部１１４を介して電圧検出部１３にて検出されたバッテリ２の出力電圧値を取得する（ステップＳ１０５）。制御部１１１は、ステップＳ１０５にて取得した出力電圧値に基づいてデューティ比を設定する（ステップＳ１０６）。具体的には制御部１１１は、デューティ比を電圧検出部１３にて検出された出力電圧値の大小に応じて小大に調整するようにしてある。次に、制御部１１１は、ステップＳ１０４又はＳ１０６を実行した後、設定したデューティ比に基づいて給電又は遮断を指示するＰＷＭ信号をＩ／Ｆ部１１４を介してＩＰＤ１２の制御回路１２１に出力する（ステップＳ１０７）。

制御部１１１は、ステップＳ１０２又はステップＳ１０７を実行した後、制御回路１２１からＩ／Ｆ部１１４を介して出力された電流値を取得する（ステップＳ１０８）。制御部１１１は、ステップＳ１０８にて取得した電流値を記憶部１１２に記憶する（ステップＳ１０９）。

制御部１１１は、ステップＳ１０９にて記憶部１１２に記憶された電流値が特定の電流値であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。制御部１１１は、記憶部１１２に記憶された電流値が特定の電流値であると判定した場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、記憶部１１２に記憶してある遮断回数をインクリメントし（ステップＳ１１１）、遮断回数に１を足した後、Ｓ１１２に移る。制御部１１１は、記憶部１１２に記憶された電流値が特定の電流値でないと判定した場合（Ｓ１１０：ＮＯ）又はステップＳ１１１を実行した後、記憶部１２に記憶してある遮断回数が所定の回数以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。所定の回数とは２以上の回数であり、例えば３回である。なお、所定の回数は１回であってもよい。

遮断回数が所定の回数以上であると判定した場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、異常フラグを１に設定し（ステップＳ１１３）、処理をＳ１１４に移す。遮断回数が所定の回数以上でないと判定した場合（Ｓ１１２：ＮＯ）又はＳ１１３を実行した後、制御部１１１は温度検出部１４にて電線４の周辺温度を検出する（ステップＳ１１４）。制御部１１１は計時部１１３にて計時された計時時間を取得する（ステップＳ１１５）。

制御部１１１は、温度検出部１４にて検出された電線４の周辺温度、記憶部１１２に記憶された電流値、計時部１１３にて計時された計時時間に基づいて保護装置１の周辺における電線４内部の温度を示す電線温度を特定する（ステップＳ１１６）。電線４の電線温度は、例えば、下記式（１）〜（６）を用いて特定される。

ΔＴｗ（ｎ）＝Ｑｗ（ｎ）／Ｃｗｔｈ…（１）
Ｑ（ｗ）＝Ｑｗ（ｎ−１）＋（Ｐｗｉｎ−Ｐｗｏｕｔ）×Δｔ…（２）
Ｐｗｉｎ＝ｒｗ×Ｉ（ｎ）×Ｉ（ｎ）…（３）
Ｐｗｏｕｔ＝Ｑｗ（ｎ−１）／（Ｃｗｔｈ×Ｒｗｔｈ）…（４）
Ｑｗ（ｎ−１）＝ΔＴｗ（ｎ−１）×Ｃｗｔｈ…（５）
Ｔ＝Ｔａ＋ΔＴｗ…（６）
但し、
ΔＴｗ：温度上昇値
Ｑｗ（ｎ）：ｎ回目特定時の電線４の熱量
（周囲温度にある電線４の熱量を０とする）
Δｔ：計時時間
Ｃｗｔｈ：電線４の熱容量［Ｊ／℃］
ｒｗ：電線４の電気抵抗
Ｉ：電線４の電流値
Ｒｗｔｈ：電線４の熱抵抗［℃／Ｗ］
Ｔ：電線４の電線温度
Ｔａ：周辺温度

ここで、計時時間とは前回ステップＳ１１６で電線温度を特定した時点から今回、ステップＳ１１６で電線温度を特定した時点までに計時部１１３に計時された時間である。電線４の電流値とは記憶部１１２に記憶された電流値である。電線４の導体抵抗、熱抵抗及び熱容量は予め記憶部１１２に記憶された値を用いている。周辺温度とは温度検出部１４にて検出された電線４の周辺温度である。

制御部１１１は電線温度が所定の高閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１７）。所定の高閾値とは例えば電線４の定格温度である。

制御部１１１は電線温度が所定の高閾値以上であると判定した場合（Ｓ１１７：ＹＥＳ）、ＩＰＤ１２の制御回路１２１にリレー１２２の遮断を指示する（ステップＳ１１８）。記憶部１１２は、電線温度が高閾値以上であるため、制御部１１１がリレー１２２の遮断を指示したか否かを示す遮断情報を記憶している。遮断情報はＳ１１８にて初期状態では制御回路１２１にリレー１２２の遮断を指示していないことを示す。制御部１１１は、ステップＳ１１８を実行した後、電線温度が高閾値以上であるために制御回路１２１にリレー１２２の遮断指示したことを示す遮断情報を記憶部１１２に記憶し（ステップＳ１１９）、処理をＳ１０８に戻し、処理をもう一度繰り返す。

制御部１１１は電線温度が所定の高閾値以上でないと判定した場合（Ｓ１１７：ＮＯ）、電線温度が所定の低閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。所定の低閾値とは例えば電線４の周辺温度である。制御部１１１は電線温度が所定の低閾値以上であると判定した場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、記憶部１１２に記憶された遮断情報を参照し、電線温度が高閾値以上であるためにリレー１２２の遮断を指示したか否かを判定する（ステップＳ１２１）。制御部１１１はリレー１２２の遮断を指示したと判定した場合（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、処理をＳ１０８に戻し、電線温度が所定の高閾値未満となるまで電線温度の特定を繰り返す。制御部１１１はリレー１２２の遮断を指示していないと判定した場合（Ｓ１２１：ＮＯ）、処理をＳ１０１に移し、処理をもう一度繰り返す。制御部１１１は電線温度が所定の低閾値以上でないと判定した場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、異常フラグを０に設定し（ステップＳ１２２）、更に電線温度が高閾値以上であるために制御回路１２１にリレー１２２の遮断指示したことを示す遮断情報を記憶部１１２に記憶し、処理をＳ１０１に移し、処理をもう一度繰り返す。

次に、フローチャートを用いてＩＰＤ１２の制御回路１２１の処理手順を説明する。図５はＩＰＤ１２の制御回路１２１の処理手順を示すフローチャートである。制御回路１２１は制御部１１１からのＰＷＭ信号により負荷３への給電を指示されているか否かを判定する（ステップＳ２０１）。制御回路１２１は負荷３への給電を指示されていると判定した場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、リレー１２２を接続し（ステップＳ２０２）、電線４から負荷３への給電が行われ、処理をＳ２０４に移す。

制御回路１２１は負荷３への給電を指示されていない、即ち、該給電の遮断を指示されていると判定した場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、リレー１２２を遮断することにより（ステップＳ２０３）、電線４から負荷３への給電を遮断する。制御回路１２１は、ステップＳ２０２又はＳ２０３を実行した後、電流検出部１２３にて電流値を検出する（ステップＳ２０４）。

制御回路１２１は電流検出部１２３にて検出した電流値が所定の過電流閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。制御回路１２１は、電流検出部１２３にて検出した電流値が所定の過電流閾値未満であると判定した場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、ステップＳ２０４で検出した電流値をマイコン１１に出力し（ステップＳ２０６）、処理をＳ２０１に戻す。

制御回路１２１は電流検出部１２３にて検出した電流値が所定の過電流閾値以上であると判定した場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、リレー１２２を遮断することにより電線４から負荷３への給電を遮断する（ステップＳ２０７）。制御回路１２１はＩ／Ｆ部１１４を介して特定の電流値をマイコンに出力し（ステップＳ２０８）、Ｓ２０９に移る。次に、制御回路１２１は、制御部１１１から負荷３への給電の遮断が指示されているか否かを判定する（ステップＳ２０９）。

制御回路１２１は負荷３への給電の遮断が指示されていない、即ち、負荷３への給電が指示されていると判定した場合（Ｓ２０９：ＮＯ）、処理をＳ２０８へ移し、遮断が指示されるまで特定の電流値をマイコン１１に出力し続ける。制御回路１２１は負荷３への給電の遮断が指示されていると判定した場合（Ｓ２０９：ＹＥＳ）、処理をＳ２０１へ戻し、処理をもう一度繰り返す。

図６は制御装置が行う動作の一例を示すタイミングチャートである。以下では、マイコン１１が出力するＰＷＭ信号の指示が遮断から給電に切替わる都度、電線４に過電流が流れる場合に制御装置が実行する動作を説明する。図６Ａは電流検出部１２３にて検出された電流値を示している。縦軸は電流値であり、単位はアンペアである。横軸は時間であり、単位は秒である。図６Ｂは制御部１１１が出力するＰＷＭ信号の波形を示している。縦軸は制御部１１１がＩＰＤ１２に給電又は遮断を指示したことを示している。ＯＮは制御部１１１がＩＰＤ１２に給電を指示したことを示す。ＯＦＦは制御部１１１がＩＰＤ１２に遮断を指示したことを示している。横軸は時間であり、単位は秒である。図６Ｃはリレー１２２の接続又は遮断を示す図である。縦軸はリレー１２２が接続又は遮断されたことを示す。ＯＮはリレー１２２が接続されたことを示す。ＯＦＦはリレー１２２が遮断されたことを示す。横軸は時間であり、単位は秒である。図６Ｄは電線４の電線温度を示す図である。縦軸は電線温度であり、単位は度である。横軸は時間であり、単位は秒である。

まず制御部１１１は、外部からＩ／Ｆ部１１４を介して作動指示が入力される。制御部１１１は、設定した電圧検出部１３にて検出された電圧値に基づいてデューティ比を設定する。制御部１１１は、設定したデューティ比に基づいてＰＷＭ信号を出力する（図６Ｂ）。リレー１２２は給電を指示するＰＷＭ信号により、電線４への通流と遮断を切り替える（図６Ｃ）。制御部１１１が電流値、周辺温度及び計時時間に基づいて特定した電線４の電線温度は上昇する（図６Ｄ）。

電線４に通流された場合、ＩＰＤ１２の制御回路１２１は、電流検出部１２３にて検出された電流値が所定の過電流閾値以上であるか否かを判定する。制御回路１２１は電流検出部１２３にて検出された電流値が所定の過電流閾値以上であると判定した場合、リレー１２２を遮断することにより（図６Ｃ）、バッテリ２から負荷３への給電を遮断する（図６Ａ）。制御回路１２１はマイコン１１に特定の電流値を出力し、制御部１１１が特定した電線４の電線温度は上昇する（図６Ｄ）。

制御部１１１はデューティ比に基づいた時間が経過した場合、ＩＰＤ１２に遮断を指示する（図６Ｂ）。デューティ比に基づいた時間とはＰＷＭ信号が出力される所定の周期をデューティ比で乗算した時間である。リレー１２２は電線４から負荷３への給電の遮断をする（図６Ｃ）。制御回路１２１は電流検出部１２３にて検出された電流値をマイコン１１に出力する。電線４は遮断されているため、制御部１１１が特定した電線４の電線温度は下降する（図６Ｄ）。

制御部１１１は遮断回数が所定の回数以上であるか否かを判定する。制御部１１１は遮断回数が所定の回数以上であると判定した場合、デューティ比を１にする（図６Ｂ）。

制御回路１２１は特定の電流値を出力し、制御部１１１が特定した電線４の電線温度は上昇し続ける（図６Ｄ）。

制御部１１１は電線温度が所定の高閾値以上であるか否かを判定する。制御部１１１は電線温度が所定の高閾値以上であると判定した場合、制御部１１１は制御回路１２１にリレー１２２の遮断を指示する。これにより、電線４に流れる電流が遮断され、制御部１１１が特定した電線４の電線温度は下降する（図６Ｄ）。

制御部１１１は電線温度が所定の低閾値以上であるか否かを判定する。制御部１１１は電線温度が所定の低閾値未満であると判定した場合、外部からマイコン１１に入力されている作動／停止指示が作動を指示するとき、電圧検出部１３にて検出された電圧値に基づいてデューティ比を設定し、以下、制御装置は同様の動作を繰り返す。

実施の形態１によれば、制御部１１１は遮断回数が所定の回数以上であった場合、デューティ比を１に設定する。このため、制御装置は、所定の回数に１を加算した回数以上、連続して負荷３に過電流が流れることはないので、ＰＷＭ制御により負荷３が受ける損傷を効果的に抑制することができる。

実施の形態１によれば、制御部１１１はデューティ比を電圧検出部１３にて検出された出力電圧値の大小に応じて小大に調整するようにしてある。このことにより、制御装置は安定した電圧を負荷３に印加することができる。

実施の形態２
以下本発明の実施の形態２をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。以下、特に説明する構成、作用以外の構成及び作用は実施の形態１と同等であり、簡潔のため同様の符号を付して記載を省略する。

フローチャートを用いて実施の形態２に係る制御部１１１の処理手順を説明する。図７、図８は実施の形態２に係るマイコンの処理手順を示すフローチャートである。Ｓ１０４以外の処理は上述の実施の形態１に係る制御部１１１の処理手順と同様であるので、簡潔にするため説明を省略する。また、実施の形態２に係る制御部１１１は、電線４の電線温度を特定することがないため、Ｓ１１４からＳ１２１を実行せず、実施の形態２におけるＩＰＤ１２の制御回路１２１は、実施の形態１と同様に動作する。

制御部１１１は異常フラグが０でないと判定した場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、デューティ比を０に設定し（ステップＳ３０１）、処理をＳ１０７に移す。また、制御部１１１はステップＳ１１３を実行した後、処理をステップＳ１０１に戻す。以上の処理により、制御部１１１は、外部から入力される作動／停止指示が作動を指示する場合、バッテリ２の出力電圧値に応じたデューティ比でＰＷＭ信号を出力する。そして、制御部１１１は、作動／停止指示が作動を指示し続けている状態で、ＩＰＤ１２がマイコン１１からのＰＷＭ信号に無関係にリレー１２２を遮断した遮断回数が所定の回数以上となった場合、Ｉ／Ｆ部１１４を介してデューティ比が０であるＰＷＭ信号をＩＰＤ１２に出力する。

図９は実施の形態２に係る制御装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。図９のタイミングチャートは遮断回数が所定の回数以上であるか否かを判定した後の処理以外は上述の図６のタイミングチャートと略同様であるので、簡潔のため実施の形態２における制御装置の動作の説明を省略する。また図９のタイミングチャートは実施の形態２では電線温度を特定していないため、電線温度の記載を省略している。制御部１１１は遮断回数が所定の回数以上であるか否かを判定する。制御部１１１はＰＷＭ信号を出力した後、遮断回数が所定の回数以上であると判定した場合、デューティ比を０にする（図９Ｂ）。

実施の形態２によれば、制御部１１１は遮断回数が所定の回数以上であった場合、デューティ比を０に設定する。このため、所定の回数以上の過電流が連続して負荷３に流れることはないので、制御装置はＰＷＭ制御により負荷３が受ける損傷を効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態の制御部１１１は電線温度の特定及び判定を行ったが、過電流の判定のみを行い、電線温度の特定及び判定は行わなくてもよい。また本実施形態の制御部１１１は電流検出部１２３にて検出した電流値が所定の過電流閾値以上であるか否かを判定したが、電流値以外の値を用いてもよい。例えば、電圧値等でもよい。

また本実施の形態ではＩＰＤ１２の制御回路１２１は電流値が所定の過電流閾値以上であるか否かを判定したが、マイコン１１の制御部１１１は電流値が所定の過電流閾値以上であるか否かを判定してもよい。

また本実施の形態の制御部１１１は、ＰＷＭ信号のデューティ比をバッテリ２の出力電圧に応じて調整しなくてもよい。例えば、電線４に流れる電流の値に応じて調整してもよい。

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。

１１１ 制御部（信号出力部）
１１Ｐ 制御プログラム（プログラム）
１２１ 制御回路（制御部）
１２２ リレー（スイッチ）
１２３ 電流検出部
１３ 電圧検出部

Claims (5)

1. ＰＷＭ信号を出力する信号出力部と、
   該信号出力部が出力したＰＷＭ信号に応じて電線に介装したスイッチを接続又は遮断する制御部と
   を備える制御装置において、
   前記電線に通流する電流の値を検出する電流検出部を備え、
   前記制御部は、前記電流検出部が検出した電流値が所定の閾値以上である場合、前記スイッチを遮断し、
   前記信号出力部は、前記制御部が前記スイッチを遮断した場合、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を０又は１に変更するようにしてあること
   を特徴とする制御装置。
2. 前記制御部が前記スイッチを遮断した遮断回数を計数する計数部を備え、
   前記信号出力部は、該計数部が計数した遮断回数が所定の回数以上である場合、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を０又は１に変更するようにしてあること
   を特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記電線に給電するバッテリの出力電圧値を検出する電圧検出部
   を備え、
   前記信号出力部は、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を、前記電圧検出部にて検出された出力電圧値の大小に応じて小大に調整するようにしてあること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の制御装置。
4. コンピュータに、
   ＰＷＭ信号を出力するステップを実行させるプログラムにおいて、
   特定の情報を取得する取得ステップと、
   該取得ステップが特定の情報を取得した場合、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を０又は１に変更するステップと
   を実行させることを特徴とするプログラム。
5. コンピュータに、
   ＰＷＭ信号を出力するステップを実行させるプログラムにおいて、
   数値を取得する取得ステップと、
   取得した数値が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定ステップと、
   該判定ステップが所定の閾値以上であると判定した場合、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を０又は１に変更するステップと
   を実行させることを特徴とするプログラム。

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