JP3310876B2

JP3310876B2 - 電力供給制御装置

Info

Publication number: JP3310876B2
Application number: JP20479596A
Authority: JP
Inventors: 満紺井; 博之斎藤; 龍也吉田; 伸一坂本; 清堀部; 迪彰黒沢; 憲治佐藤
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1996-08-02
Filing date: 1996-08-02
Publication date: 2002-08-05
Anticipated expiration: 2016-08-02
Also published as: JPH1051951A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗物内の各所に多くの
電装品が配置され、これらの電装品に対する電力の供給
を共通の電源から行なうようにした電源装置に係り、特
に、集約配線方式の自動車に好適な電力供給制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車など、各種の乗物には、照
明装置や、各種の電動機器に代表される各種多様な電気
負荷(電装品)の装備が不可欠であり、且つ、それらの種
類や装備数は、増加するばかりであり、この結果、これ
らに対する接続線路も複雑化の一歩を辿っている。

【０００３】そこで、この接続線路の複雑化に対処する
ため、各電気負荷の制御のためのコントローラを統合
し、通信機能と演算機能を有する数少ないコントローラ
を用いて複数の電気負荷の制御信号を演算し、通信線で
接続された端末装置に制御信号を送信し、端末装置に接
続された複数の電気負荷を制御することにより、接続線
の本数を少なくするようにした、いわゆる集約配線シス
テムが、従来から知られており、その例を、米国特許第
４，７７１，３８２号、第５，１１３，４１０号、第
４，８５５，８９６号、第５，４３８，５０６号の各明
細書などに見ることができる。

【０００４】また、このようなシステムでは、電源回路
の保安設備も不可欠であるが、従来の乗物では、電源か
らの電力供給経路に溶断ヒューズを設け、電気負荷まで
の電源線にショート(短絡事故)が発生したときは、この
ヒューズの溶断により、電源から電気負荷を切り離す方
式が、主として採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、電気
負荷に対する接続線の本数増加と、溶断ヒューズの存在
についての配慮がされておらず、電源線による乗物内で
のスペース占有の点と、短絡事故発生時での保守の点で
問題があった。

【０００６】すなわち、従来技術では、集約配線システ
ムを適用したとしても、電源線は、相変わらず電源から
各電気負荷或いは電気負荷の駆動回路へ直線配線されお
り、従って、電気負荷の数だけ、或いは、それ以上の本
数の電源線が必要で、このため、乗物の床や天井、及び
ボディの内部は電線で満たされてしまい、スペースが大
きく占有されてしまうという問題が生じてしまうのであ
る。

【０００７】また、従来技術では、短絡発生時には、ヒ
ューズが溶断されてしまうので、一過性の短絡事故発生
に際しても、その都度、ヒューズ交換など保守作業が必
要になって、乗物の運行に好ましくない影響が現われて
しまうのである。

【０００８】本発明の目的は、基本的には、乗物の新し
い電力供給装置の提供にあり、具体的には、乗物の電力
供給に必要な電源線を減少させることを目的としてい
る。また、本発明の他の目的は、溶断ヒューズの無い乗
物の電力供給装置の提供にあり、更に別の発明では、乗
物用の新規な電力供給方法の提供を目的としてしている
ものである。

【０００９】更にまた別の本発明では、電力供給制御に
供する新しい半導体回路装置の提供を目的としており、
更に別の発明では、電力供給制御システムと統合した新
しい集約配線装置を提供することを目的としており、更
に別の発明では、自動車の特定の電気負荷を対象とした
新規な電力供給装置の提供を目的としており、更にまた
別の発明では、電源線がショートしたことを検出する新
しい装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、電装品が集
中する箇所の近傍に、各電装品を集中制御する制御装
置、もしくは集中的に電源供給を行う電源端末を配置
し、電装品制御装置へのワイヤーハーネスを必要最低限
のものに限定できるようにして達成される。

【００１１】また、この制御装置内で、電装品の駆動状
況を把握できるようにした手段と、電源供給回路を切り
替える手段と遮断できる手段により、リレー、ヒューズ
の機能を取り込み、メンテナンスフリー化することによ
り、現在、存在しているリレー、ヒューズが廃止できる
ようにして達成される。

【００１２】電源ケーブルが短絡をしたことを検出でき
る検出回路により、振動や挟み込みによる短絡事故を検
出し、異常のあった電源ケーブルを切り離し２次災害を
防止することができる。

【００１３】また、駆動素子への電源供給を遮断できる
遮断回路と、電装品を駆動する駆動素子をインテリジェ
ント化(電装品の短絡、解放を検出し、その状態を知る
ことができるようにすること)することにより、リレー
やヒューズが廃止できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明による電力供給制御
装置について、図示の実施形態により詳細に説明する。
図１は、本発明を自動車の電源回路に適用した場合の一
実施形態で、この実施形態は、大きく分けて負荷装置に
電源供給を行う電源供給系統と、車両の電気負荷を作動
するためのスイッチ類を取り込む信号系の２系統で構成
されている。

【００１５】バッテリ１の一方の端子(＋端子)は、ヒュ
ージブルリンク２を経由して電源ケーブル３に接続さ
れ、これにより、バッテリ１から電源分配器４とスイッ
チ群入力端末２４に電力が導かれる。ここで、ヒュージ
ブルリンク２は、このシステムが何らかの原因により異
常事態に陥った場合の保護用であり、周知のものであ
る。

【００１６】電源分配器４に導かれた電力は、スター状
(放射状)に配線した３本の電源ケーブル５、６、７に分
配され、更に電源ケーブル５、７については、ツリー状
に分岐配線され、かくして各電源ケーブル５〜７から各
電源端末８、１１、１４、１８、２１に電力が供給され
る。各電源端末８(１１、１４、１８、２１)には、各種
の装置９、１０、１２、１３、１５、１６、１７、１
９、２０、２２が接続されている。そして、これらの装
置９他が、モータやランプなどの電気負荷であり、或い
は車両に配置されている何らかの制御装置であったりす
る。

【００１７】電源分配器４に接続されているランプ２３
は、異常動作状況を警告する働きをし、このシステムに
異常が発生している場合や、何らかの不具合を生じた場
合に点灯し、運転者などに警告を与えるために設けられ
ている。電源分配器４と、スイッチ群入力端末２４は、
通信線２７により接続されており、これらの間でデータ
通信を行っている。

【００１８】図２は、電源ケーブル５、６、７の内部構
成を示す図で、図示のように、これらの電源ケーブル５
〜は、電源線２５と通信線２６の２本の電線を備えてお
り、電源分配器４からの電力を各電源端末に伝送する役
目と、制御用のデータを伝送する役目を果たすようにな
っている。

【００１９】ここで、動作の一例について説明すると、
例えばスイッチ群入力端末２４からイグニション・キー
スイッチの状態信号を受け取り、それが車両のアクセサ
リに電源を供給する位置(ＡＣＣ位置)にあったとする
と、電源分配器４から通信線２６を介して各電源端末に
イグニション・キーがＡＣＣ位置にあることを知らせ、
知らせを受けた電源端末８〜は、該当する負荷装置に対
する電力供給回路を接続し、電力を供給するように動作
するのである。

【００２０】図３は、電源分配器４の内部構成図で、バ
ッテリ１から導かれた電力は、電源ケーブル３を介して
電源回路３１と切換回路３３に供給される。ここで、電
源回路３１は、電源分配器４の内部の回路に電源を供給
する働きをし、切換回路３３は、電源ケーブル５、６、
７に対する電源ケーブル３からの電力供給を遮断する働
きをする。

【００２１】電源回路３１は安定化電源で構成され、こ
こで安定化された電力は、それぞれ電源線３４、３５を
介してマイコン３０と通信ＩＣ３２に供給され、これら
の動作を可能にする。通信ＩＣ３２はデータバス３６に
よりマイコン３０に接続され、スイッチ群入力端末２４
への通信線２７と各電源端末への通信線２６に乗るデー
タの受け渡しを行っている。

【００２２】マイコン３０からの信号線３９は、警報用
のランプ２３(図１)を点灯するのに使用される。切換回
路３３は、マイコン３０と信号線３７を介して接続さ
れ、これにより、マイコン３０は、切換回路３３に内蔵
されている遮断用の接点Ａ、Ｂ、Ｃを制御し、接続状況
と遮断指令を行なう。

【００２３】切換回路３３の出力には電流検出器３８が
設けてあり、これにより電源ケーブル５、６、７に流れ
ている電流が検出され、検出された電流値は、マイコン
３０に取り込まれ、電源ケーブル５、６、７に流れる電
流の監視に使用される。

【００２４】図４は、電源端末８〜の内部構成図で、こ
こでは、代表として電源端末８について説明するが、基
本的には何れの電源端末も同じ内部構成となっている。
電源回路４０は、電源端末の内部回路に電源を供給する
安定化電源で、電源線２５から電力の供給を受け、電源
線４４を介して通信ＩＣ４３とマイコン４２に安定化さ
れた電力が供給される。

【００２５】また、電源線２５からの電力は、遮断用の
接点回路４１を介して、後述するＩＰＤ４８、４９に導
かれ、この電源端末８から負荷装置に供給される電力と
して使用される。データバス４５は、電源分配器４との
通信に使用されるデータを通信ＩＣ４３を介して行うた
めのものである。

【００２６】マイコン４２から接点回路４１に伸びる信
号線４６は、電源端末８に接続されている負荷装置への
電力供給を制御する信号の伝送用で、これにより電力の
供給を開始するか、停止するかを制御することができ
る。

【００２７】そして、この接点回路４１は、電力が供給
されない状態では、通常、解放(電力供給が停止)されて
おり、負荷装置が使用されない場合の暗電流削減や、後
述するＩＰＤでの電気的な故障に際しての安全回路とし
て使用される。

【００２８】上記したように、接点回路４１からの電力
線４７は、ＩＰＤ４８、４９に接続されているが、この
ＩＰＤとはインテリジェント・パワー・デバイスの略称
で、負荷駆動素子の一種であり、接続される負荷の短
絡、切断を診断し、情報をマイコン４２に出力すると共
に、自らは破壊されることの無いように、保護回路も備
えている素子で、近年、広く使用されるようになってい
るものである。

【００２９】各ＩＰＤ４８、４９からマイコン４２に出
力されている信号線５１、５３は、ＩＰＤの機能により
各電気負荷が短絡状態にあるか解放(断線)状態にあるか
を検出し、その結果を知らせるための診断信号伝送用
で、マイコン４２は、この信号を取り込んでＩＰＤの機
能状態を把握し、異常警告処理を行なうようになってい
る。

【００３０】マイコン４２から各ＩＰＤ４８、４９に入
力されている信号５０、５２は、ＩＰＤ駆動用の信号
で、各ＩＰＤ４８、４９の出力からマイコン４２へ入力
されている信号５４、５５は、先ほど述べたＩＰＤ素子
自体の故障を検出するための故障診断信号である。

【００３１】次に、電源端末に接続される負荷が、短絡
した場合、又は解放している場合、或いはＩＰＤ素子が
故障した場合、これらを検出する動作について説明す
る。まず、図５は、図４に示すブロック図の負荷装置９
に電源を供給している部分を抜き取った詳細図である。

【００３２】既に説明したように、ＩＰＤ４８、４９に
は、接続されている電気負荷の状態を判断できる機能が
あり、負荷診断信号５１と、駆動信号５０の関係から、
図６に示すように、「負荷解放」と「負荷短絡」を判断
することができる。

【００３３】一方、ＩＰＤを構成する素子自体が故障し
てしまった場合には、負荷診断信号５１、５３も信用で
きなくなるため、このときは、図５に示すように、ＩＰ
Ｄの出力信号５４、５５をマイコン４２で監視するよう
に構成してある。

【００３４】結局の所、負荷装置９にかかる電圧を監視
し、駆動信号５１、負荷診断信号５１、素子故障診断信
号５４の３種の信号を監視することにより、図６に示
す、全ての状態を把握することができる。なお、この図
６で、「−」(スラント)になっている部分は、“Ｈ”、
“Ｌ”のいずれでも良いことを示している。

【００３５】従って、例えば、駆動信号が“Ｈ”で、診
断信号が“Ｈ”であったとき、この状態で故障診断信号
が“Ｌ”になっていたとすると、この場合は、ＩＰＤの
出力状態は正常であるという判断にも関わらず、出力が
行われていないことを示していることになる。

【００３６】また、例えば、駆動信号が“Ｌ”で、この
ときの故障診断信号が“Ｈ”であったとすると、この場
合は、ＩＰＤを駆動していないにも関わらず、ＩＰＤか
らの出力が行われていることを示していることになる。

【００３７】この場合、両者とも異常状態であるため、
ＩＰＤが故障していると判断して差し支えない。そし
て、この様な事態となった場合、運転者等に異常発生し
ている旨を知らせ、図４の遮断回路４１を開放すること
により、２次災害を未然に防止することができる。

【００３８】図７は、図３の切換回路３３の内部構成を
示したもので、この実施形態では、３本の電源ケーブル
５、６、７に電力を供給するために、それぞれ電磁スイ
ッチ(継電器)６０、６１、６２を使用しており、これら
は通常状態で接点Ａ、Ｂ、Ｃが閉じている、いわゆるＮ
Ｃ(常閉接点)タイプのスイッチで、これらは、それぞれ
スイッチング素子６６、６７、６８により駆動され、電
力供給の断続を行なうようになっている。

【００３９】各スイッチング素子６６〜に並列に挿入さ
れているダイオード６３、６４、６５は、本システムが
バッテリ１に逆接続された場合の保護用である。バッテ
リ１の極性が(＋)、(−)逆に接続された場合、通常の電
流の方向とは逆に電流が流れ、システム内の電気負荷に
故障が発生する虞れを生じる。

【００４０】そこで、バッテリが逆接続された場合に
は、これらのダイオード６３〜により電流を通過させ、
電磁スイッチ６０〜の各接点Ａ、Ｂ、Ｃを強制的にＯＦ
Ｆ動作させて、電源端末側に流れる逆電流を阻止し、電
気負荷を保護するのである。

【００４１】スイッチング素子６６、６７、６８は、マ
イコン３０から供給される信号３７ｂ、３７ｄ、３７ｆ
によりオン・オフ制御され、各接点Ａ、Ｂ、Ｃを駆動す
るのであるが、このとき、マイコン３０は、同時に信号
線３７ａ、３７ｃ、３７ｅの電圧レベルを確認し、駆動
状態と、駆動信号の照合を取り、正確な制御が得られる
ようにしている。

【００４２】例えば、いま、接点Ａが閉じられていたと
すると、この場合、スイッチング素子６６はオフなの
で、信号３７ｂは「ロー」であり、このときの信号３７
ａは「ハイ」を示す筈である。また、反対にね接点Ａが
開いていたとすると、この場合、スイッチング素子６６
はオンなので、信号３７ｂは「ハイ」、信号３７ａは
「ロー」レベルとなる筈である。

【００４３】ここで、スイッチング素子６６が故障した
とすると、前記した信号３７ａと３７ｂの関係が崩れる
ので、これにより、マイコン３０は、スイッチング素子
６６の故障を検出することが可能となる。

【００４４】図８は、各電源端末８〜に内蔵されている
接点回路の内部構成図で、この図８では、図４に示す電
源端末８を代表して、その接点回路４１だけを抽出して
示してある。上記したように、この接点回路４１は、Ｉ
ＰＤ４８、４９に対する電源を遮断する働きをするもの
で、遮断条件は、前記した通りである。

【００４５】電磁スイッチ７０は、電力が供給されてい
ない状態ではオフ(開放)になっているノーマルオープン
(ＮＯ)タイプの継電器で構成され、通常は、マイコン４
２からの信号線４６により、スイッチング素子７３がオ
ン・オフ制御され、電磁スイッチ７０がオン・オフされ
ることになる。

【００４６】ダイオード７１、７２は、バッテリ１が逆
接続された場合に、電磁スイッチ７０に電流が流れて自
動的にオンになってしまうのを防止するために設けられ
ているもので、これにより、電気負荷装置と、ＩＰＤに
逆電流が流れる虞れが無くなるので、故障が防止できる
というメリットがある。

【００４７】次に、この実施形態によるシステムが、そ
れにバッテリ１が接続され、機能が立ち上がるまでの一
連の動作について、図９の起動処理フロー１００を用い
て説明する。ステップ１０１でシステムに電源が投入さ
れると、これによりシステムの作動準備が完了する(ス
テップ１０２)。

【００４８】この後、スイッチ群入力端末２４に接続さ
れている何れかのスイッチに変化が生じたとすると、ス
イッチ群入力端末２４は、電源分配器４に対して変化の
あったスイッチの情報を送信する(ステップ１０３)。ス
テップ１０４では、この受け取ったスイッチ情報を基
に、対象となる電源端末のどの電気負荷装置に対して電
源を供給するかを判断し、その結果を、データ通信によ
り、対応する電源端末に送信する。

【００４９】この後、各電源端末では、自らが電源供給
を制御している電気負荷装置と、電源供給素子(ＩＰＤ)
の状態を常にマイコンにより監視し、図６の表に基づい
て、それらに異常が発生していないか否かをチェックす
る(ステップ１０５)。そして、異常が発生したと判断さ
れた場合には、ステップ１０６で、異常が発生した旨を
データ通信により電源分配器４に送信する。

【００５０】そこで、電源分配器４は、このデータを受
信して必要に応じて警告ランプ２３を点灯し、運転者に
異常が報知されるようにする。しかして、異常が検出さ
れないときには、ステップ１０７で警告ランプを消灯さ
せ、以後、これらの処理を、ステップ１０３から繰り返
えすのである。

【００５１】ところで、電源端末が電力を供給する電気
負荷としては、何れの制御ユニットでも、何れのモータ
やランプであっても差し支えない。例えば、スイッチ群
入力端末２４から運転席パワーウィンドーの開放スイッ
チのＯＮを受信して、運転席ドアに内蔵した電源端末か
ら、パワーウィンドーを開放するようにモータを作動し
ても良い訳であるし、スイッチ群入力端末２４からイグ
ニッション・キーのアクセサリ電源供給位置(ＡＣＣの
位置)信号を取り込み、アクセサリ電源で動作する装置
(ラジオなど)の電源を供給すべく電源端末から電力供給
を行っても良い。

【００５２】そこで、以後、このイグニッション・キー
の入力に限定して、この本発明の動作をフローチャート
を用いて説明する。

【００５３】ところで、電源端末が電力を供給する電気
負荷としては、何れの制御ユニットでも、何れのモータ
やランプであっても差し支えない。例えば、スイッチ群
入力端末２４から運転席パワーウィンドーの開放スイッ
チのＯＮを受信して、運転席ドアに内蔵した電源端末か
ら、パワーウィンドーを開放するようにモータを作動し
ても良い訳であるし、イグニッション・キーのアクセサ
リ電源供給位置(ＡＣＣの位置)信号を取り込み、アクセ
サリ電源で動作する装置(ラジオなど)の電源を供給すべ
く電源端末から電力供給を行っても良い。

【００５４】そこで、以後、イグニッション・キーの入
力を例にして、この実施形態の動作について説明する。
まず、イグニッション・キースイッチの信号を、スイッ
チ群入力端末２４が取り込む部分の動作について、図１
０により説明する。スイッチ群入力端末２４は、その内
部電源を生成する電源回路８０と、通信ＩＣ８１、それ
にマイコン８２で構成されており、このマイコン８２が
入力信号すべての取り込みを行なうのであるが、ここで
は、特に、イグニッションキースイッチ(イグニッショ
ン・キーシリンダスイッチ)のアクセサリスイッチ８３
とイグニッションＯＮスイッチ８４を代表して示してあ
る。

【００５５】図１１は、図１０のマイコン８２が行って
いるスイッチ信号取り込み処理２００のフローチャート
で、この処理は、一定時間毎に定期的に繰り返し実行さ
れる定時間割り込み処理の中で行われている。なお、定
時間で処理を行うのは、これによれば、スイッチのチャ
タリングを取り除くフィルタ処理がやり易いからであ
る。

【００５６】まず、ステップ２０１でアクセサリスイッ
チがＯＮになっているか否かが判断される。そして、結
果がＹＥＳ(肯定)であれば、ステップ２０２で、アクセ
サリスイッチがＯＮである旨を表わす「ＩＧＮ(ＡＣ
Ｃ)」フラグを“１”にセットする処理を行ない、ＮＯ
(否定)であればステップ２０３で、このフラグを“０”
にクリアする処理を行なう。

【００５７】続いて、ステップ２０４では、イグニッシ
ョンＯＮスイッチがＯＮになっているか否かが判断され
る。そして、このときも、同様にスイッチがＯＮであれ
ばフラグ「ＩＧＮ(ＯＮ)」が“１”にセットされ、否で
あれば“０”にクリアされて処理を終了するのである。

【００５８】図１２は、図１０のマイコン８２が行って
いるデータ送信処理３００のフローチャートである。ス
テップ３０１で、まず前回送信したデータと、前記した
定時間割り込み処理で取り込んだデータの比較が行われ
る。そして、結果をステップ３０２で判定し、まず、デ
ータが一致していた(スイッチの入力に変化が無い)とき
は、そのまま処理を終了し、データ送信は行わない。

【００５９】しかして、スイッチの入力に変化があった
場合には、ステップ３０３に進み、ここで、今回取り込
んだデータを送信データとして通信ＩＣ８１にセット
し、次のステップ３０４で、通信ＩＣに対し送信指令を
行う。続いて、ステップ３０５で取り込んだデータ(送
信したデータ)を前回送信したデータとして格納し、処
理を終了するのである。

【００６０】次に、スイッチ群入力端末２４が送信した
データを、電源分配器４、又は電源端末８、１１、１
４、１８、２１が受信する処理について説明する。この
実施形態で用いている通信ＩＣには、基本的機能とし
て、データを受信すると、データを受信した旨を知らせ
る機能がある。

【００６１】そこで、この実施形態では、このデータ受
信を知らせる信号を利用し、これにより割り込み処理を
実行し、通信ＩＣが受信したデータを吸い上げる処理を
実行するようにしてあり、この処理が図１３に示す、デ
ータ受信処理４００である。

【００６２】まず、ステップ４０１では、受信したデー
タから、そのデータが何処から送信されたデータである
かを判断すべく、送信局のアドレスを入手する。続い
て、ステップ４０２では受信したデータを入手し、ステ
ップ４０３では、ステップ４０１で入手したアドレスに
基づいて、受信したデータを格納すべきＲＡＭのアドレ
スをデコードし、ステップ４０４でＲＡＭにデータを格
納して処理を終了するのである。

【００６３】このように、送信局毎に、専用に、データ
を格納するエリアをＲＡＭに確保しておくことにより、
他の処理においても、ＲＡＭを参照することにより、必
要なデータが直ぐに入手できるようになる。

【００６４】次に、図１４は、各電源端末が、スイッチ
ング素子であるＩＰＤを操作する処理を纏めて記載した
フローチャートで、例えば、電源端末８の処理は、ステ
ップ５０１、５２０、５３０に記載され、電源端末１１
の処理は、ステップ５０２、５０３、５０４に記載され
ているといった具合であり、以下、それぞれ各電源端末
の処理がステップ５０５からステップ５１３まで続いて
いる。

【００６５】まず、ステップ５０１では、電源端末８に
異常が見受けられるか否かがチェックされ、異常がなけ
ればステップ５２０で電源供給処理が行われるが、異常
があるならば、ステップ５３０で電源遮断処理が行われ
る。以下、ステップ５２０の電源供給処理の詳細につい
ては、図１５で、ステップ５３０の電源遮断処理の詳細
については、図１６を使用して、夫々説明する。

【００６６】図１５の電源端末８の電源供給処理では、
まずステップ５２１で、イグニッション・キースイッチ
のアクセサリ電源スイッチがＯＮになっているか否か
が、フラグ「ＩＧＮ(ＡＣＣ)」によりチェックされる。
なお、このフラグは、前記したスイッチ群入力端末２４
がセットしたデータをデータ通信により入手したデータ
である。

【００６７】そして、フラグ「ＩＧＮ(ＡＣＣ)」が
“１”であれば、ステップ５２２で、ＩＰＤ４８をＯＮ
すべく駆動信号５０を「ハイ」にする。しかして、フラ
グ「ＩＧＮ(ＡＣＣ)」が“０”のときは、ステップ５２
３で駆動信号５０を「ロー」にする。従って、ＩＰＤ４
８は、イグニッション・キースイッチがアクセサリ位置
にあるとき、電源が供給されるべき電気負荷装置９に電
源供給を行うスイッチング素子であることが判る。

【００６８】次に、ステップ５２４では、イグニッショ
ン・キースイッチがＯＮになっているか否かが、フラグ
「ＩＧＮ(ＯＮ)」により判断される。なお、このフラグ
も、前記した「ＩＧＮ(ＡＣＣ)」と同様、スイッチ群入
力端末２４がセットしたデータを、データ通信により取
り込んだものである。

【００６９】フラグ「ＩＧＮ(ＯＮ)」が“１”であるな
らば、ステップ５２５でＩＰＤ４９をＯＮするべく駆動
信号５２を「ハイ」にする。他方、フラグ「ＩＧＮ(Ｏ
Ｎ)」が“０”のときは、ステップ５２６で駆動信号５
２を「ロー」にして処理を終了する。このことから、Ｉ
ＰＤ４９は、イグニッション・キースイッチがＯＮ位置
にあるとき電源が供給される電気負荷装置９に電源供給
を行うスイッチング素子であることが判る。

【００７０】図１６は、電源端末８の電源遮断処理５３
０のフローチャートである。まず、ステップ５３１で
は、図６に基づいてＩＰＤ４８の異常を調べ、異常があ
れば、ステップ５３２で、ＩＰＤ４８の駆動信号５０を
キャンセルする。続いてねステップ５３３でＩＰＤ４９
の異常を検出し、異常があれば、ステップ５３４で、Ｉ
ＰＤ４９の駆動信号５２をキャンセルするのである。

【００７１】次に、この実施形態で、電源分配器４によ
り実行されている電源ケーブル５、６、７の電流監視処
理について説明する。ここで、まず、車両が一般市場に
出される場合、その車両が消費する電流容量は、車両の
設計段階で既知となっている。一方、車両に搭載されて
いる電気負荷の何れが作動中であるかは、スイッチ群入
力端末２４や、各電源端末からの動作状況が把握できれ
ば、認知可能である。

【００７２】この実施形態では、前記したように、各端
末間で、データ通信によるデータの授受が行なわれてい
るため、電気負荷の動作状況の把握が容易にできるよう
になっており、従って、電源分配器４に内蔵されている
電流検出器３８からのデータと、現在作動中の電気負荷
の容量を比較することにより、電源ケーブルを含めた電
源供給ラインの異常を検出することができる。

【００７３】そこで、この異常の検出方法と、運転者へ
の警告方法について、電源ケーブル５の場合を例にし
て、図１７に示す電流検出警告処理６００のフローチャ
ートにより説明する。

【００７４】まず、ステップ６０１では、現在作動中の
電気負荷がどれくらいあって、どれくらいの電流(電力)
が消費されているかが調査、推測される。例えば、電気
負荷がパワーウィンドーモータであれば、電流は１０Ａ
程度といった具合である。

【００７５】次に、ステップ６０２では、電流検出器３
８からのデータに基づいて、電源ケーブル５にどれくら
いの電流が流れているか計算され、ステップ６０３で
は、調査、推測した電流値と、電流検出器３８で検出し
た電流値の比較が行われ、電流検出器でのデータが、推
測値の５０％増し以内(１．５倍以内)であれば、ステッ
プ６０４で、警告ランプ２３を消灯する処理が実行さ
れ、ステップ６０８で、切換回路３３のスイッチＡの接
続が行われる。

【００７６】しかして、５０％以上であれば、ステップ
６０５で、警告ランプ２３の点灯処理が実施され、続く
ステップ６０６で、今度は、検出された電流が推測値の
１００％増し以上(２倍以上)であるかチェックされる。
そして、１００％増し以上であれば、ステップ６０７
で、切換回路３３の接点Ａが開放(遮断)され、電源ケー
ブル５への電力供給が停止されるのである。

【００７７】この結果、電源ケーブルが車両のボディア
ースに短絡したり、電源端末が何らかの原因により短絡
して、電源ケーブルに大電流が流れたときでも、車両火
災に至る虞れが未然に防止でき、安全を確実に保つこと
ができる。

【００７８】従って、以上の実施形態の構成を纏める
と、以下の通りとなる。まず、バッテリ１からの電源線
３に、電源を分配するための電源分配器４を設け、この
電源分配器４から各系統の電源線５、６、７を配線し、
さらに、これらの電源線５、６、７の先に電源端末８、
１１、１４、１８、２１を設け、そこから各種の電気負
荷装置９〜、１２〜、１５〜、１７〜、２０〜に対して
電力が供給されるようにしてある。

【００７９】この結果、電源の分配と電気負荷に対する
電源供給の制御を多重通信によって行うことにより、制
御信号用の電線だけでなく、電源供給用の電線も減少さ
せ得ることができる。

【００８０】さらに、作動させている電気負荷に流れる
であろう電流の大きさと、実際に流れている電流値を比
較して、電源ハーネスの短絡による大電流を検出できる
ようにしているので、電源ケーブルが車両のボディアー
スに短絡した場合や、電源端末が何らかの原因により故
障したときでも、車両火災に至る虞れのないシステムが
構築でき、充分に安全を確保することができる。

【００８１】なお、以上の実施形態では、本発明を自動
車の電源供給装置に適用した場合について説明したが、
本発明は、自動車の電源供給装置に限らず、電源から共
通に電力の供給を受け、異なった場所に設置された多数
の電気負荷装置を有するシステムなら、鉄道車両や航空
機、船舶など、各種乗物の種類を問わず、適用可能なこ
とは言うまでもない。

【００８２】

【発明の効果】本発明によれば、電源ケーブルの短絡
や、電装品や負荷駆動素子の故障による車両火災の防止
と、車両未使用時での消費電流の削減、しいては、車両
のヒューズやワイヤーハーネスの削減といった効果を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電力供給制御装置を自動車に適用
した場合の一実施形態例を示すシステム構成図である。

【図２】本発明の一実施形態例で使用されている電源ケ
ーブルの一例を示す構成図である。

【図３】本発明の一実施形態例における電源分配器の詳
細を示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施形態例における電源端末の詳細
を示すブロック図である。

【図５】本発明の一実施形態例におけるＩＤＰの詳細を
示すブロック図である。

【図６】本発明の一実施形態例の動作条件を示した説明
図である。

【図７】本発明の一実施形態例における切換回路の詳細
を示すブロック図である。

【図８】本発明の一実施形態例における接点回路の詳細
を示すブロック図である。

【図９】本発明の一実施形態例の動作を説明するための
フローチャートである。

【図１０】本発明の一実施形態例におけるスイッチ群入
力端末の機能を示すブロック図である。

【図１１】本発明の一実施形態例の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図１２】本発明の一実施形態例の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図１３】本発明の一実施形態例の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図１４】本発明の一実施形態例の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図１５】本発明の一実施形態例の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図１６】本発明の一実施形態例の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図１７】本発明の一実施形態例の動作を説明するため
のフローチャートである。

【符号の説明】

１バッテリ２ヒュージブルリンク３電源ケーブル４電源分配器５、６、７電源ケーブル８、１１、１４、１８、２１電源端末９、１０、１２、１３、１５、１６、１７、１９、２
０、２２負荷装置２４スイッチ群入力端末２７通信線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田龍也茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者坂本伸一茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者堀部清東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所内 (72)発明者黒沢迪彰茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者佐藤憲治茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (56)参考文献特開昭61−113632（ＪＰ，Ａ) 特開平７−131925（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−56909（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−78043（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02J 1/00 B60R 16/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】乗物内に配置されている電装品を群別
し、各群毎に電源端末を配置して各電装品を集中制御す
る方式の電気負荷駆動装置において、電源から伸びる電源ケーブルに接続された電源分配手段
と、該電源分配手段から前記各群毎の電源端末に対してツリ
ー状もしくはスター状に配線された複数本の電源ケーブ
ルと、前記電源分配手段に備えられ、前記複数本の電源ケーブ
ルの夫々に対する電源供給を、各電源ケーブル毎に独立
して遮断するスイッチ手段と、前記電源分配手段に備えられ、前記スイッチ手段の状態
を制御するための制御手段とを設け、前記複数の電源端末に対する前記電源からの電力供給
が、前記電源分配手段を介して行なわれ、前記各電装品
に対する前記電源からの電力供給が、前記複数の電源端
末を介して行なわれるように構成したことを特徴とする
乗物用の電力供給制御装置。
【請求項２】請求項１の発明において、前記制御手段には、前記電源の逆極性接続に応じて前記
スイッチ手段を遮断動作する手段が設けられていること
を特徴とする電力供給制御装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２の発明において、前記スイッチ手段が、ノーマルクローズタイプの接点回
路で構成されていることを特徴とする電力供給制御装
置。
【請求項４】請求項１の発明において、前記電源分配手段には、前記ツリー状もしくはスター状
に配線された複数本の電源ケーブルの夫々に流れる電流
値を検出する電流検出手段と、該電流検出手段により検出された電流値が、予め設定し
てある所定の電流値以上になったとき、前記ツリー状も
しくはスター状に配線された複数本の電源ケーブル及び
前記電装品に異常が発生したものと判断する手段とを備
えていることを特徴とする電力供給制御装置。
【請求項５】請求項４の発明において、異常であると判断された場合、異常発生を報知する手段
が設けられていることを特徴とする電力供給制御装置。
【請求項６】請求項４の発明において、異常であると判断された場合、異常であると判断された
電装品に対する電力供給と、異常であると判断された電
源ケーブルに対する電力供給の少なくとも一方を遮断す
る手段が設けられていることを特徴とする電力供給制御
装置。