JP3309366B2 - 異常電流検出装置及び電源供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は異常電流検出装置及
び電源供給装置に関し、例えば車載の電源部から車両の
各部に設けられている負荷に電源を供給する車両用電源
供給装置に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用電源供給装置では、一般に
図９に示すように、車体のエンジンルーム内に設けられ
たバッテリ１から出る電力は、バッテリ１の近傍に設け
られた図示しないヒューズボックスに収容されたヒュー
ジブルリンク２、及びエンジンルーム内に配索されたバ
ッテリ電源線Ｌ１を介して運転席のイグニッションキー
スイッチ３に至り、このイグニッションキースイッチ３
の各ポジションに応じて運転席のカウルサイド内側に配
された図示しないヒューズボックス内のヒューズ４ａ〜
４ｃ及び電源線Ｌ１ａ〜Ｌ１ｃを介して車両内の各部に
設けられている各負荷に供給されると共に、バッテリ１
の近傍に設けられた図示しないヒューズボックスに収容
されたヒューズ５及びバッテリ電源線Ｌ２を介して常時
電源供給を必要とする例えば時計６などの負荷にも供給
されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した車
両用電源供給装置において、エンジンルーム内に配索し
たバッテリ電源線Ｌ１及びＬ２は車両の走行中に絶え間
ない振動を受け、これらが車体の角部等に接触している
と、その絶縁被覆が損傷してその部分と車体との間にシ
ョート、断続ショート、リークなどの電源線異常が生じ
るようになる。

【０００４】このような、ショート、断続ショート、リ
ークが生じた場合、ヒューズ５は比較的溶断しやすい構
成になっているので問題ないが、ヒュージブルリンク２
はこのような僅かな電流の増加では発熱が少ないので、
異常であってもヒュージブルリンク２の溶断によって回
路遮断できない。このため、例えば図中×で示す箇所に
おいて電源線に絶縁被覆の損傷があると、この箇所で電
線と車体との接触によるスパークが発生し、最終的には
絶縁被覆が発煙するまで至る可能性がある。

【０００５】かかる課題を解決するため従来、バッテリ
直後の電線電流を検出すると共に電装品に流れている電
流の総和を検出し、バッテリ直後の電線電流が電装品電
流の総和よりも一定値以上大きかった場合に異常電流が
流れていると判断してバッテリ直後の電線中に設けた遮
断器を作動させることにより、ワイヤハーネスの噛込
み、干渉等による異常電流によって生じる火災を未然に
防ぐ火災予防装置が提案されている（特開昭６０−２０
３５５１号公報参照）。

【０００６】しかしながらこの火災予防装置では、バッ
テリ直後の電線電流と電装品電流の総和とを比較して異
常電流が流れているか否かを判断しているため、異常電
流の検出のための構成が複雑化する問題があった。

【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、簡易な構成により電線の異常を確実に検知して当該
電線の発煙を確実に防止し得る異常電流検出装置及び電
源供給装置を提案しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明により成された請求項１記載の異常電流検出装置
は、図１の基本構成図に示すように、電源部と負荷とを
接続する電線の断続的な短絡等によって当該電線を流れ
る異常電流を検出する異常電流検出装置において、前記
電線を流れる電流値を検出する電流検出手段と、当該検
出電流値を微分する微分演算手段と、前記電線を流れる
小刻みに変動する電流を起因として、当該微分波形が正
及び負に小刻みに、前記電源線上に設けられたリレーに
よるチャタリング期間を超えて連続して変動したとき、
前記電線に異常電流が流れていると判断する異常電流判
定手段とを具えるようにする。

【０００９】以上の構成において、電線に断続ショート
等に基づく異常電流が流れると、微分演算手段２１Ａ−
１により正及び負に小刻みに連続して変動する微分波形
が得られ、このとき異常電流判定手段２１Ａ−２により
電線に異常電流が流れていると判断される。特に、異常
電流判定手段２１Ａ−２により微分波形が正及び負に連
続して変動している期間がチャタリング期間よりも長い
か否かを調べることにより、異常電流とチャタリング電
流とを区別できる。この結果、当該異常電流を容易かつ
確実に検出することができる。

【００１０】また上記課題を解決するため本発明により
成された請求項２記載の異常電流検出装置は、図１の基
本構成図に示すように、請求項１記載の異常電流検出装
置において、前記異常電流判定手段は、前記微分波形が
正及び負に連続して変動している期間の開始時点の電流
値と終了時点の電流値がほぼ等しい場合に前記電線に前
記異常電流が流れていると判断するようにする。以上の
構成において、微分波形が正及び負に連続して変動して
いる期間の開始時点の電流値と終了時点の電流値が等し
いか否かを調べることにより異常電流とチャタリング電
流とを区別できる。この結果、当該異常電流を更に容易
かつ確実に検出することができる。

【００１１】また上記課題を解決するため本発明により
成された請求項３記載の異常電流検出装置は、請求項１
記載の異常電流検出装置において、前記負荷は複数種の
車載機器であり、前記電線は前記複数種の車載機器それ
ぞれと前記電源部とを接続すべく複数本設けられ、前記
リレーは前記複数本の電線上にそれぞれ設けられてお
り、前記複数のリレーのうちの１つのみを順次開放状態
とし、どのリレーを開放状態にしたときに、前記異常電
流が検出されなくなったかを確認することにより異常箇
所を特定する異常箇所特定手段を更に具えるようにす
る。

【００１２】以上の構成において、複数のリレーのうち
の１つのみを順次開放状態とし、どのリレーを開放状態
にしたときに、異常電流が検出されなくなったかを確認
することにより異常箇所を特定する。この結果、異常箇
所を容易に特定できる。

【００１３】また上記課題を解決するため本発明により
成された請求項４記載の異常電流検出装置は、請求項３
記載の異常電流検出装置において、前記異常箇所特定手
段は、前記複数のリレーのうちで、走行や安全性に関わ
る車載機器に繋がるリレーを、快適性に関わる車載機器
に繋がるリレーよりも優先して開放状態とする。

【００１４】以上の構成において、走行や安全性に関わ
る車載機器に繋がるリレーを、快適性に関わる車載機器
に繋がるリレーよりも優先して開放状態とする。したが
って、走行や安全性に関わる車載機器が作動不能になる
前にその異常をいち早く検出できる。この結果、走行や
安全性に関して信頼性の高い電源供給装置を実現でき
る。また上記課題を解決するため本発明により成された
請求項５記載の異常電流検出装置は、電源部と負荷とを
接続する電線の断続的な短絡等によって当該電線を流れ
る異常電流を検出する異常電流検出装置において、前記
電線を流れる電流値を検出する電流検出手段と、当該検
出電流値を微分する微分演算手段と、前記電線を流れる
小刻みに変動する電流を起因として、正及び負に小刻み
に連続して変動している当該微分波形における変動期間
の開始時点の電流値と終了時点の電流値がほぼ等しい場
合に前記電線に前記異常電流が流れていると判断する異
常電流判定手段とを具えるようにする。以上の構成にお
いて、電線上に設けられたスイッチがオンオフされる
と、電線に異常電流と同様に微分波形が正及び負に連続
して変動するチャタリング電流が発生するため、単に微
分波形の正及び負への変動を検出するだけではこれを異
常電流と断定することはできない。そこで請求項５の構
成では微分波形が正及び負に連続して変動している期間
の開始時点の電流値と終了時点の電流値が等しいか否か
を調べることにより異常電流とチャタリング電流とを区
別できる。

【００１５】また上記課題を解決するため本発明により
成された請求項６記載の電源供給装置は、図１の基本構
成図に示すように、電源部と負荷とを接続する電源線
と、当該電源線上に設けられ当該電源線を通じての前記
負荷への前記電源の供給をオンオフする電源線開閉手段
とを有する電源供給装置において、前記電源線を流れる
電流値を検出する電流検出手段と、当該検出電流値を微
分する微分演算手段と、前記電線を流れる小刻みに変動
する電流を起因として、当該微分波形が正及び負に小刻
みに、前記電源線開閉手段によるチャタリング期間を超
えて連続して変動したとき、前記電源線開閉手段に制御
信号を出力して前記電源線開閉手段をオフ制御する開閉
制御手段とを具えるようにする。

【００１６】以上の構成において、電線に断続ショート
等に基づく異常電流が流れると、微分演算手段２１Ａ−
１により正及び負に小刻みに連続して変動する微分波形
が得られ、このとき開閉制御手段２１Ａ−３により電線
に異常電流が流れていると判断され、開閉制御手段２１
Ａ−３は電源線開閉手段Ｒ１をオフ制御する。特に、開
閉制御手段２１Ａ−３は、異常電流とチャタリング電流
とを区別できるため、異常電流発生時にのみ電線に流れ
る電流を遮断することができるようになる。この結果、
異常電流を容易かつ確実に検出して異常電流発生時に電
線に流れる電流を速やかに遮断することができることに
より、電線の発煙を確実に防止することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 （１）全体構成 図２は本発明による電源供給装置の一実施形態を車両用
電源供給装置を例にとって示したものである。この車両
用電源供給装置は車両の離れた部位に設けられた３つの
ジャンクションボックス１０、１１及び１２を有する。
ジャンクションボックス１０はエンジンルーム内のバッ
テリ１近傍に配されており、ジャンクションボックス１
１及び１２は例えば運転席近傍のカウルサイド等に配さ
れている。

【００１８】ここでジャンクションボックス１０と、ジ
ャンクションボックス１１及び１２とは電源線１３、１
４、１５によって接続されており、電源部としてのバッ
テリ１６や発電機１７で発生された電源が電源線１３、
１４、１５を通じてジャンクションボックス１１及び１
２に供給される。

【００１９】ジャンクションボックス１０内には、電源
線開閉手段としての複数のリレー１８、Ｒ1〜Ｒnが設け
られている。リレー１８の入力側には小電流用のヒュー
ズ１９が接続されていると共にリレーＲ1〜Ｒnの入力側
には大電流用のヒューズであるヒュージブルリンクＦＬ
1〜ＦＬnが接続されている。すなわちリレー１８の出力
側には小電流で作動する負荷（図示せず）が接続され、
リレーＲ1〜Ｒnの出力側には例えばアンチロックブレー
キシステム（ＡＢＳ）、エアコン（Ａ／Ｃ）、デフォッ
ガ（ＤＥＦ）、エアサスペンションシステム（Ａ／
Ｓ）、ラジエタ（ＲＡＤ）等の大電流で稼働する負荷が
接続されている。

【００２０】かかる構成に加えて、電源部１６、１７と
各ヒュージブルリンクＦＬ1〜ＦＬn及びリレーＲ1〜Ｒn
とを繋ぐ共通電源線上には電流検出手段としての電流セ
ンサ２０が設けられている。この電流センサ２０として
は、共通電源線に電流が流れることによって発生する電
流値に応じた大きさの磁束を検知することによって、そ
の共通電源線に流れる電流の大きさに応じた電圧の検知
信号を出力するように、例えばリングコアの磁路中にホ
ール素子のような磁気感応素子を設けた構成のものが使
用されている。

【００２１】電流センサ２０により得られた電流検出信
号Ｓ１は、各リレーＲ1〜Ｒn、１８を制御するために設
けられているジャンクションボックス制御ユニット２１
の演算制御部２１Ａに入力される。ジャンクションボッ
クス制御ユニット２１は、例えばＲＡＭやＲＯＭなどの
記憶部と予め定められたプログラムに従って動作する中
央処理ユニット（ＣＰＵ）とからなるマイクロコンピュ
ータ構成の演算制御部２１Ａと、他のジャンクションボ
ックス１１及び１２の送受信部２３Ｂ、２６Ｂとの間で
多重通信ラインとしての信号伝送線１００を介して信
号、データの授受を行う送受信部２１Ｂとを有する。

【００２２】具体的には、演算制御部２１Ａ内のＲＡＭ
には、監視機能によって自身のボックスについて得られ
たデータと、送受信部２１Ｂを通じて得られた他のボッ
クスについてのデータとを格納する所定エリアが形成さ
れ、この所定エリアに格納されたデータが演算制御部２
１Ａでの各種の処理に供される。なお信号伝送線１００
を伝送されるデータは、予め定めたフォーマットに従っ
て各ジャンクションボックス１０〜１２やカーコンピュ
ータの送受信部３０Ｂ〜３３Ｂによって時分割方式によ
り形成された時分割多重データである。

【００２３】演算制御部２１Ａは電流検出信号Ｓ１に基
づいて共通電源線に異常電流が流れているか否か判断
し、異常電流が流れていると判断した場合には各リレー
Ｒ1〜Ｒnのコイルへの電圧の印加を停止することにより
当該リレーＲ1〜Ｒnを開放状態とし、異常電流に起因す
る各リレーＲ1〜Ｒnと負荷とを接続する電源線の発煙を
未然に回避するようになされている。ここで異常電流と
は、各リレーＲ1〜Ｒnと負荷とを接続する電源線に断続
ショート等が生じた場合に発生するヒュージブルリンク
ＦＬ1〜ＦＬnを溶断することなくかつ電源線を発煙させ
るような電流をいう。

【００２４】ジャンクションボックス１０とジャンクシ
ョンボックス１１を接続する電源線１３は、そのままジ
ャンクションボックス１１内のスイッチ群（複数のリレ
ーでなる）２４のうちの所定のリレーに接続されている
と共にイグニッションスイッチ２２を介して所定のリレ
ー及びジャンクションボックス制御ユニット２３に接続
されている。

【００２５】また電源線１４はイグニッションスイッチ
２２を介してスイッチ群のうちの所定のリレー及びジャ
ンクションボックス制御ユニット２３に接続されてい
る。演算制御部２３Ａはイグニッションスイッチ２２が
どのスイッチングポジションにあるかに応じてスイッチ
群２４の中のリレーのオンオフを切り換え、当該スイッ
チ群に接続されている複数の負荷（図示せず）のうちス
イッチングポジションに応じた負荷に選択的に電源を供
給する。

【００２６】また演算制御部２３Ａは当該イグニッショ
ンスイッチ２２のポジション情報を信号伝送線１００を
介して他の演算制御部２１Ａ、２６Ａにも伝送し、演算
制御部２１Ａ、２６Ａもイグニッションスイッチ２２の
ポジションに応じて各負荷に選択的に電源を供給する。

【００２７】ジャンクションボックス１０とジャンクシ
ョンボックス１２を接続する電源線１５はジャンクショ
ンボックス１１内のスイッチ群（複数のリレーでなる）
２５及びジャンクションボックス制御ユニット２６に接
続されており、演算制御部２６Ａによってスイッチ群２
５の中のリレーのオンオフが切り換えられることによ
り、当該スイッチ群に接続されている複数の負荷（図示
せず）に選択的に電源が供給される。

【００２８】ここで信号伝送線１００は、各ジャンクシ
ョンボックス１０、１１、１２の制御ユニット２１、２
３、２６の他に、カーコンピュータを構成する複数の制
御部３０〜３３にも接続されている。なお図では多数の
制御部のうちの一部のみを示している。各制御部３０〜
３３はそれぞれ信号伝送線１００とのデータの送受信を
行う送受信部３０Ｂ〜３３ＢとＣＰＵ３０Ａ〜３３Ａと
を有し、対応する負荷への電源の供給又は遮断を指令す
るための指令信号を信号伝送線１００を介してジャンク
ションボックス１０、１１、１２の制御ユニット２１、
２３、２６に送信したり、対応する負荷に繋がる電源線
に異常電流が流れたことなどを信号伝送線１００を介し
て制御ユニット２１、２３、２６から受信する。

【００２９】例えばアンチロックブレーキシステム用の
制御部３０は車速情報を入力し、ＣＰＵ３０Ａによって
当該車速情報に基づいて車体の減速度とタイヤの回転を
検知し両方の減速度を比較して、タイヤの減速度が大き
くなるとホイルシリンダにかかる油圧を減らすことを指
令する制御信号をホイルシリンダ駆動部に送出すること
によりタイヤのロックを防ぐ。

【００３０】メータ制御部３１は車速及び燃料情報等を
入力し、これらの情報に基づいてスピードメータやフュ
ーエルゲージ等の各種メータを駆動するためのメータ駆
動指令信号を形成しこれをメータ駆動部に送出する。エ
アサスペンション制御部３２はホイルシリンダから油圧
情報を入力し、当該情報に基づいてコンプレッサ制御信
号を形成しこれをコンプレッサに送出する。エアコン制
御部３３は操作パネルからの温度設定情報等の操作信号
を入力すると共に室内温度情報を入力し、室内温度を設
定温度に近づかせるようなエアコン制御信号を形成す
る。

【００３１】そして制御部３０〜３３で形成された制御
信号は各制御対象に直接送出されると共に信号伝送線１
００を介して制御ユニット２１、２３、２６にも送出さ
れ、各ジャンクションボックス１０、１１、１２内のス
イッチが当該制御信号に応じてオンオフされることによ
り制御対象への電源の供給が制御される。

【００３２】ここでこの実施形態の電源供給装置におい
ては、上述したように、ヒュージブルリンクＦＬ1〜Ｆ
Ｌn及びリレーＲ1〜Ｒnを介して各負荷に接続される電
源線の発煙は、これらの共通電源線を流れる電流を監視
し、断続ショート等に基づいて発生する、ヒュージブル
リンクＦＬ1〜ＦＬnは溶断しないが電源線は発煙してし
まうような異常電流を検知した場合にリレーＲ1〜Ｒnを
開放することにより電源線の発煙を防止する。

【００３３】これに加えて、この電源供給装置では、図
中点線を付して示す電源線を、導体部を補強部材により
被覆して構成する（以下、このように補強部材で導体部
を補強した電源線をよろい電線と呼ぶ）ことにより、当
該電源線が車体との接触等によって傷つき、その結果当
該電線がショートや断続ショートしひいては発煙に至る
ことを未然に防止するようになされている。

【００３４】このよろい電線はスタータモータ３４とジ
ャンクションボックス１０を接続する電源線、発電機１
７とジャンクションボックス１０を接続する電源線、ジ
ャンクションボックス１０とジャンクションボックス１
１を接続する電源線１３、１４、ジャンクションボック
ス１０とジャンクションボックス１２とを接続する電源
線１５などに用いられている。換言すれば、大電流が流
れかつリレーが接続されていない電源線を、よろい電線
とするようにしている。

【００３５】よろい電線は、図３に示すように構成され
ている。すなわち、よろい電線２００は複数の銅線２０
０Ａが塩化ビニル等でなる絶縁部材２００Ｂにより被覆
されてなる導体部が、補強部材としてのスチールテープ
２００Ｃにより被覆され、さらにスチールテープ２００
Ｃが塩化ビニル等でなる絶縁部材２００Ｄにより被覆さ
れて構成されている。これによりよろい電線２００は外
力が作用しても、導体部が補強部材としてのスチールテ
ープ２００Ｃによって守られので、ショートや断続ショ
ートは発生しない。

【００３６】このようにこの実施形態の電源供給装置に
おいては、大電流が流れる電源線のうち、リレーが接続
されている電源線は電源線に異常電流が流れたときにリ
レーを開放することにより発煙を防止するようにし、リ
レーが接続されていない電源線は予め発煙防止処理が施
された電源線を用いることでショートや断続ショートが
起こらない構成としておくことで発煙を防止するように
している。

【００３７】（２）異常電流の検出 次に、演算制御部２１Ａによる異常電流の検出処理につ
いて説明する。演算制御部２１Ａは、電流センサ２０に
より検出された電流値を微分し、その微分波形に基づい
て異常電流を検出することにより、異常電流が生じてい
ることを正確かつ容易に検出することができるようにな
されている。

【００３８】すなわち演算制御部２１ＡのＣＰＵ（図示
せず）は、図４に示すように、ＳＰ０で異常電流検出処
理手順に入ると、ステップＳＰ１において電流検出信号
Ｓ１に基づいて電流値Ｉ1を読み込む。次にステップＳ
Ｐ２において電流値を時間微分し、ステップＳＰ３で微
分波形が正及び負に変動している期間がチャタリング期
間を超えているか否か判断し、超えている場合にはステ
ップＳＰ４に移り異常電流が流れていると判断し、超え
ていない場合にはステップＳＰ１に戻る。

【００３９】ここでステップＳＰ２において電流値を時
間微分するのは、電流値Ｉ1は種々の要因（例えば周囲
温度等）により定常電流値自体が上下にシフトする場合
が多く、ショートに起因する異常電流のように大きく電
流値が変動するものであればこれを検出できるが、特に
今回検出対象となっている断続ショートに起因する異常
電流のように比較的変動幅の小さいものは電流値Ｉ1の
様子からでは検出が困難なためである。これに対して微
分波形では、図５に示すように、たとえ電流値Ｉ1の定
常値が上下にシフトした場合でも、小刻みに変動する電
流（すなわち断続ショートに起因する異常電流）が零を
基準として正及び負に連続的に変動する微分波形として
現れるため、このような微分波形を検出することで異常
電流を正確かつ容易に検出することができる。

【００４０】またステップＳＰ３において微分波形が正
及び負に変動している期間がチャタリング期間を超えて
いるか否かを判断するのは、図５に示すように、リレー
Ｒ1〜Ｒnの閉成時及び開放時に電流波形に異常電流発生
時と同じような変動が現れ、この結果微分波形にも異常
電流発生時と同じように零を基準として正及び負に連続
的に変動する波形が現れるため、このチャタリングに起
因する微分波形を異常電流に起因する微分波形と識別す
る必要があるためである。ここでチャタリング期間ｔ0
はリレーＲ1〜Ｒnのスイッチングの前後の短い時間に限
られるので、ステップＳＰ３のような判断処理を行うこ
とによって容易にチャタリングと異常電流とを区別でき
る。

【００４１】またリレーＲ1〜Ｒnのスイッチングの前後
では、図５（Ａ）の電流波形からも明らかなように、ス
イッチオン時にはその電流値は増加し、スイッチオフ時
にはその電流値は減少し、一方異常電流時の電流値はほ
とんど変化しないので、この電流値を監視することでチ
ャタリングと異常電流とを区別するようにしてもよい。

【００４２】次に演算制御部２１ＡはステップＳＰ５に
おいて異常箇所の特定処理を行う。すなわちこの実施形
態では、バッテリ１６と各ヒュージブルリンクＦＬ1〜
ＦＬn及びリレーＲ1〜Ｒnとを繋ぐ共通電源線上の電流
値を検出し、当該電流値が異常電流であるか否かを検知
するようになされているため、異常電流がリレーＲ1〜
Ｒnと各負荷とを接続するｎ個の電源線のうちのどの電
源線が断続ショートしていることにより生じているのか
を知ることができない。

【００４３】そこでこのステップＳＰ５において次の項
で詳述する異常箇所の特定処理を行うことにより、リレ
ーＲ1〜Ｒnと各負荷とを接続するｎ個の電源線のうちの
どの電源線で断続ショートが起こっているかを特定し、
続くステップＳＰ６において、異常箇所であると特定さ
れた電源線に対応するリレーＲ1、Ｒ2、……又はＲnを
開放状態とすることにより、当該電源線への電流を遮断
する。この結果、断続ショート等に起因する異常電流が
発生した電源線の発煙を未然に回避することができる。

【００４４】（３）異常箇所の特定 次に上述した異常箇所の特定処理について説明する。こ
の特定処理は、演算制御部２１ＡによってリレーＲ1〜
Ｒnのうちの１つのみを順次開放状態とし、どのリレー
Ｒ1〜Ｒnを開放状態としたときに異常電流が検出されな
くなったかを確認することにより行う。

【００４５】またこのとき、順次開放制御するリレーＲ
1〜Ｒnの優先順位を、アンチロックブレーキシステム
（ＡＢＳ）やエアーサスペンション駆動部（Ａ／Ｓ）等
の走行や安全性に関わる負荷に対応するリレーＲ1〜Ｒn
の開放が先に、エアコン（Ａ／Ｃ）やデフォッガ（ＤＥ
Ｆ）等の快適性に関する負荷に対応するリレーＲ1〜Ｒn
の開放が後になるようにする。

【００４６】このようにこの実施形態の電源供給装置に
おいては、異常箇所を検出する優先順位として、走行や
安全性に関わる負荷に繋がる電源線の異常検出を、快適
性に関する負荷に繋がる電源線の異常検出よりも先とし
たことにより、走行や安全性に関わる負荷が作動不能と
なる前にその異常をいち早く検出できる。この結果、走
行や安全性に関して信頼性の高い電源供給装置を実現で
きる。

【００４７】実際上、演算制御部２１Ａは、図６に示す
ような異常箇所特定処理ルーチンを実行することにより
電源線の異常箇所を特定する。すなわち先ず演算制御部
２１ＡのＣＰＵは、ステップＳＰ５−１において、図示
しないメモリから図７に示すような優先順位情報を取り
込む。

【００４８】次にＣＰＵはステップＳＰ５−２において
内部カウンタのカウント値Ｎをリセットし、続くステッ
プＳＰ５−３においてカウント値Ｎをインクリメント
し、続くステップＳＰ５−４において当該カウント値Ｎ
がｎ（すなわち検査箇所の総数）に等しいか否か判断す
る。ここでカウント値Ｎがｎに等しいということは検査
対象となる全ての電源線についての検査が終了したこと
を意味するのでステップＳＰ５−８に移って当該異常箇
所特定処理ルーチンを終了する。

【００４９】これに対してステップＳＰ５−４において
否定結果が得られるとステップＳＰ５−５に移り、カウ
ント値Ｎに応じた優先順位の負荷に対応するリレーＲ1
〜Ｒnのみを開放状態とする。具体的には、カウント値
Ｎが「１」の場合にはアンチロックブレーキシステム
（ＡＢＳ）が検査対象なので（図７参照）、アンチロッ
クブレーキシステムに対応するリレーＲ1〜Ｒnのみを開
放状態とし、カウント値Ｎが「２」の場合にはエアーサ
スペンション駆動部（Ａ／Ｓ）が検査対象なので（図７
参照）、エアーサスペンション駆動部に対応するリレー
Ｒ1〜Ｒnのみを開放状態とする。

【００５０】ステップＳＰ５−６では異常電流が流れて
いるか否か判断し、異常電流が流れていない場合にはス
テップＳＰ５−３に戻り次の優先順位の負荷に対応する
電源線について同様の処理を行う。これに対してステッ
プＳＰ５−６において肯定結果が得られると、このこと
は異常箇所が現在の検査対象の電源線であったことを意
味し（すなわち異常箇所がその電源線に特定され）、こ
のときステップＳＰ５−７に移りその電源線に対応する
リレーＲ1〜Ｒnを開放状態にしたままにする。

【００５１】ここでリレーＲ1〜Ｒnの開閉は演算制御部
２１Ａから各リレーＲ1〜Ｒnの開閉駆動コイルに印加す
る電圧を変えることにより行ってもよいし、または演算
制御部２１Ａからの開閉制御信号を信号伝送線１００を
介し該当するカーコンピュータ３０〜３３、……に一旦
伝送し、当該カーコンピュータ３０〜３３、……から直
接信号ライン（図示せず）を介して各リレーＲ1〜Ｒnの
開閉駆動コイルに印加する電圧を変えることにより行っ
てもよい。

【００５２】このように、バッテリ１６と各ヒュージブ
ルリンクＦＬ1〜ＦＬn及びリレーＲ1〜Ｒnとを繋ぐ共通
電源線で異常電流が検出されたとき、その異常電流がリ
レーＲ1〜Ｒnと各負荷とを接続するｎ個の電源線のうち
のどの電源線が断続ショートしていることにより生じて
いるのかを容易かつ速やかに特定することができる。

【００５３】（４）実施形態の動作 以上の構成において、この実施形態の車両用電源供給装
置では、電流センサ２０により電源線を流れる電流値を
検出し、演算制御部２１Ａにより当該検出電流値を微分
すると共に当該微分波形が正及び負に連続して変動した
とき電源線に異常電流が流れていると判断する。この結
果、当該異常電流を容易かつ確実に検知することができ
る。

【００５４】また演算制御部２１Ａは微分波形が正及び
負に連続して変動している期間がチャタリング期間より
も長い場合に電線に異常電流が流れていると判断するこ
とにより、異常電流とチャタリング電流とを区別する。
この結果、異常電流の誤検出を回避できる。

【００５５】そして電源線に異常電流が流れていること
を検出すると、演算制御部２１ＡはリレーＲ1〜Ｒnの制
御コイルへの電圧の印加を停止してリレーＲ1〜Ｒnを開
放することにより、異常箇所への電流を遮断する。この
結果電源線の発煙を確実に防止することができる。

【００５６】（５）実施形態の効果 以上の構成によれば、電線を流れる電流値を検出し、当
該検出電流値を微分し、当該微分波形が正及び負に連続
して変動したとき電線に異常電流が流れていると判断
し、このとき当該電線への電流を遮断するするようにし
たことにより、簡易な構成により電線の異常を確実に検
知して当該電線の発煙を確実に防止し得る異常電流検出
装置及び電源供給装置を実現できる。

【００５７】（６）他の実施形態 なお上述の実施形態においては、電流センサ２０を、ヒ
ュージブルリンクＦＬ1〜ＦＬn及びリレーＲ1〜Ｒnを介
して電源部に接続されている複数の負荷の各ヒュージブ
ルリンクＦＬ1〜ＦＬn及びリレーＲ1〜Ｒnに対して電源
部側に配索された共通電源線上に設けることにより、複
数の電源線の異常を一括して検知するようにした場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、ヒュージブル
リンクＦＬ1〜ＦＬnに接続された各電源線に一つずつ電
流センサを設けて各電源線の異常の有無をそれぞれの電
流センサからの電流検出結果に基づいて検知するように
してもよい。このようにした場合、電流センサの数は増
えるものの、上述した異常箇所の特定処理を省略するこ
とができる。

【００５８】また上述の実施形態においては、図７に示
すように、リレーＲ1〜Ｒnのうちの１つのみを順次開放
状態とし、どのリレーＲ1〜Ｒnを開放状態としたときに
異常電流が検出されなくなったかを確認することによ
り、異常が生じている電源線を特定した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、例えば図８に示すよう
に、リレーＲ1〜Ｒnのうちの１つのみを順次閉成状態と
し、どのリレーＲ1〜Ｒnを閉成状態としたときに異常電
流が検出されたかを確認することにより、異常が生じて
いる電源線を特定するようにしてもよい。

【００５９】また上述の実施形態においては、電源線開
閉手段としてリレーＲ1〜Ｒnを用いた場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、例えば半導体スイッチ
や、インテリジェントパワースイッチなど種々のものを
用いることができる。

【００６０】さらに上述の実施形態においては、本発明
による異常電流検出装置及び電源供給装置を、車両用電
源供給装置を例にとって説明したが、本発明による異常
電流検出装置及び電源供給装置は車両用電源供給装置に
限らず、種々の電子機器に適用し得る。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、電源部と負荷とを接続する電線の断続的な
短絡等によって当該電線を流れる異常電流を検出する異
常電流検出装置において、電線を流れる電流値を検出す
る電流検出手段と、当該検出電流値を微分する微分演算
手段と、電線を流れる小刻みに変動する電流を起因とし
て、当該微分波形が正及び負に小刻みに、電源線上に設
けられたリレーによるチャタリング期間を超えて連続し
て変動したとき、電線に異常電流が流れていると判断す
る異常電流判定手段とを設けたことにより、当該異常電
流を容易かつ確実に検出することができる。

【００６２】また請求項２に記載の発明によれば、電線
の異常を一段と確実に検知し得る異常電流検出装置を実
現できる。また請求項３に記載の発明によれば、負荷は
複数種の車載機器であり、電線は複数種の車載機器それ
ぞれと電源部とを接続すべく複数本設けられ、リレーは
複数本の電線上にそれぞれ設けられており、複数のリレ
ーのうちの１つのみを順次開放状態とし、どのリレーを
開放状態にしたときに、異常電流が検出されなくなった
かを確認することにより異常箇所を特定する異常箇所特
定手段を更に設けたことにより、異常箇所を容易に特定
できる。

【００６３】また請求項４に記載の発明によれば、走行
や安全性に関わる車載機器に繋がるリレーを、快適性に
関わる車載機器に繋がるリレーよりも優先して開放状態
とすることにより、走行や安全性に関わる車載機器が作
動不能になる前にその異常をいち早く検出できる。この
結果、走行や安全性に関して信頼性の高い電源供給装置
を実現できる。また請求項５に記載の発明によれば、電
線の異常を一段と確実に検知し得る異常電流検出装置を
実現できる。

【００６４】また請求項６に記載の発明によれば、電源
部と負荷とを接続する電源線と、当該電源線上に設けら
れ当該電源線を通じての負荷への電源の供給をオンオフ
する電源線開閉手段とを有する電源供給装置において、
電源線を流れる電流値を検出する電流検出手段と、当該
検出電流値を微分する微分演算手段と、電線を流れる小
刻みに変動する電流を起因として、当該微分波形が正及
び負に小刻みに、電源線開閉手段によるチャタリング期
間を超えて連続して変動したとき、電源線開閉手段に制
御信号を出力して電源線開閉手段をオフ制御する開閉制
御手段とを設けたことにより、異常電流を容易かつ確実
に検出して異常電流発生時に電線に流れる電流を速やか
に遮断することができることにより、電線の発煙を確実
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による異常電流検出装置及び電源供給装
置の基本構成を示す図である。

【図２】本発明による異常電流検出装置及び電源供給装
置の一実施形態を示す図である。

【図３】補強部材が用いられた電源線の構成を示す断面
図である。

【図４】異常電流検出の説明に供するフローチャートで
ある。

【図５】異常電流検出の説明に供する波形図である。

【図６】異常箇所特定処理の説明に供するフローチャー
トである。

【図７】異常箇所特定処理時の異常箇所検出の優先順位
を示す図表である。

【図８】他の実施形態による異常箇所検出の優先順位を
示す図表である。

【図９】従来の装置の一例を示す図である。

【符号の説明】

１６、１７ 電源部（バッテリ、発電
機） ２０ 電流検出手段（電流セン
サ） ２１Ａ−１ 微分演算手段（演算制御
部） ２１Ａ−２ 異常電流判定手段（演算
制御部） ２１Ａ−３ 開閉制御手段（演算制御
部） Ｒ1〜Ｒn 電源線開閉手段（リレ
ー）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02H 3/08 B60R 16/02 H02H 3/50 H02H 3/087

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源部と負荷とを接続する電線の断続的
   な短絡等によって当該電線を流れる異常電流を検出する
   異常電流検出装置において、 前記電線を流れる電流値を検出する電流検出手段と、 当該検出電流値を微分する微分演算手段と、前記電線を流れる小刻みに変動する電流を起因として、
   当該微分波形が正及び負に小刻みに、前記電源線上に設
   けられたリレーによるチャタリング期間を超えて連続し
   て変動したとき、 前記電線に異常電流が流れていると判
   断する異常電流判定手段とを具えることを特徴とする異
   常電流検出装置。
2. 【請求項２】 前記異常電流判定手段は、前記微分波形
   が正及び負に連続して変動している期間の開始時点の電
   流値と終了時点の電流値がほぼ等しい場合に前記電線に
   前記異常電流が流れていると判断することを特徴とする
   請求項１に記載の異常電流検出装置。
3. 【請求項３】 前記負荷は複数種の車載機器であり、前
   記電線は前記複数種の車載機器それぞれと前記電源部と
   を接続すべく複数本設けられ、前記リレーは前記複数本
   の電線上にそれぞれ設けられており、 前記複数のリレーのうちの１つのみを順次開放状態と
   し、どのリレーを開放状態にしたときに、前記異常電流
   が検出されなくなったかを確認することにより異常箇所
   を特定する異常箇所特定手段 を更に具えることを特徴と
   する請求項１に記載の異常電流検出装置。
4. 【請求項４】 前記異常箇所特定手段は、前記複数のリ
   レーのうちで、走行や安全性に関わる車載機器に繋がる
   リレーを、快適性に関わる車載機器に繋がるリレーより
   も優先して開放状態とする ことを特徴とする請求項３に
   記載の異常電流検出装置。
5. 【請求項５】 電源部と負荷とを接続する電線の断続的
   な短絡等によって当該電線を流れる異常電流を検出する
   異常電流検出装置において、 前記電線を流れる電流値を検出する電流検出手段と、 当該検出電流値を微分する微分演算手段と、 前記電線を流れる小刻みに変動する電流を起因として、
   正及び負に小刻みに連続して変動している当該微分波形
   における変動期間の開始時点の電流値と終了時点の電流
   値がほぼ等しい場合に前記電線に前記異常電流が流れて
   いると判断する異常電流判定手段と を具えることを特徴
   とする異常電流検出装置。
6. 【請求項６】 電源部と負荷とを接続する電源線と、当
   該電源線上に設けられ当該電源線を通じての前記負荷へ
   の前記電源の供給をオンオフする電源線開閉手段とを有
   する電源供給装置において、 前記電源線を流れる電流値を検出する電流検出手段と、 当該検出電流値を微分する微分演算手段と、前記電線を流れる小刻みに変動する電流を起因として、
   当該微分波形が正及び負に小刻みに、前記電源線開閉手
   段によるチャタリング期間を超えて連続して変動したと
   き、 前記電源線開閉手段に制御信号を出力して前記電源
   線開閉手段をオフ制御する開閉制御手段とを具えること
   を特徴とする電源供給装置。