JP3374361B2 - 車両の異常電流検出方法及び車両の異常電流検出装置並びに車両用電源供給装置 - Google Patents

車両の異常電流検出方法及び車両の異常電流検出装置並びに車両用電源供給装置

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JP3374361B2 JP08674397A JP8674397A JP3374361B2 JP 3374361 B2 JP3374361 B2 JP 3374361B2 JP 08674397 A JP08674397 A JP 08674397A JP 8674397 A JP8674397 A JP 8674397A JP 3374361 B2 JP3374361 B2 JP 3374361B2
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両の異常電流検出
方法及び車両の異常電流検出装置並びに車両用電源供給
装置に関し、特に電源部と各負荷とを接続する電線の絶
縁被覆の損傷を未然に防止しようとする場合に適用し得
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、電線の損傷を未然に防止するため
の一般的な構成としては、電線の電流入力段に当該電線
が損傷する前に溶断するようなヒューズを設け、電線が
損傷するおそれがあるような過電流が流れた場合当該ヒ
ューズを溶断させるようになされたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ようなヒューズを設けた構成では、電線の損傷を確実に
は防止することはできない問題がある。例えば電線に連
続して大電流が流れるようないわゆるデッドショートが
発生した場合にはヒューズが溶断して電線の損傷は防止
されるが、間欠ショート（レアショート）や線間ショー
トが発生した場合には電線にパルス的な過電流が流れ続
けるようになり、このようなときヒューズは溶断しない
が電線の絶縁被覆に熱が蓄積されて温度が上昇し、この
上昇した温度により絶縁被覆が損傷するといった事態が
生じる。
【０００４】この原因は過電流パルスに対してヒューズ
の溶断特性が電線の損傷特性より反応が鈍く、当該過電
流パルスに基づく蓄熱により電線の温度のみが上昇して
いきやがて絶縁被覆の損傷まで至るという現象が生じる
ためである。ここでパルス状の電流に対しても電線を損
傷から保護できるようなヒューズを選定すればこのよう
な問題も生じないのであるが、電線の種類や長さに応じ
て変化する電線の損傷特性に適合したヒューズを各電線
毎に選定することは実際上困難である。
【０００５】また電線に間欠ショートが生じた場合に
は、当該間欠ショートが生じた電線部分と車両のボディ
ーとの間に火花が発生し、これが基になって電線が損傷
するおそれもある。
【０００６】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、電線部と負荷とを接続する電線に損傷が発生するお
それのある異常電流が流れたことを的確に検出し得る車
両の異常電流検出方法及び車両の異常電流検出装置を提
案すると共に、異常電流に起因する電線の損傷を防止し
得る車両用電源供給装置を提案しようとするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明により成された請求項１に記載の車両の異常電
流検出方法は、電源供給対象である負荷と電源とを接続
する電線に異常電流が流れたことを検出する車両の電源
検出方法において、電線に流れる電流値を所定のサンプ
リング間隔で検出する電流値サンプリングステップと、
単位検出期間内において所定値以上のサンプリング電流
が検出された回数をカウントし、当該カウント値が第１
の回数以上のときに電線に異常電流が流れていると判断
する第１の異常電流判断ステップと、単位検出期間内に
おけるカウント値が第１の回数未満でかつ０回以外の場
合、単位検出期間よりも時間的に後の単位検出期間内に
おいて所定値以上のサンプリング電流が検出された回数
をカウントし、当該カウント値が第２の回数以上のとき
に電線に異常電流が流れていると判断する第２の異常電
流判断ステップとを備えるようにする。
【０００８】また本発明により成された請求項７に記載
の車両の異常電流検出装置は、図１の基本構成図に示す
ように、車両に搭載された負荷５３に電線２００を介し
てバッテリ等の電源部５２からの電源を供給する際に当
該電線２００に異常電流が流れたことを検出する車両の
異常電流検出装置において、電線２００を流れる電流値
を検出する電流検出手段５８、７０と、検出電流値を所
定のサンプリング間隔でサンプリングするサンプリング
手段３０２−１と、サンプリングされた各電流値を所定
の閾値ＴＨと比較する比較手段３０２−２と、それぞれ
一定期間でなる各期間内における所定値ＴＨ以上のサン
プリング電流値の回数をカウントするカウンタ３０４
と、各期間のうちある期間内におけるカウント値Ｃが第
１の回数ＣＴ１以上であったときに電線２００に異常電
流が流れていると判断すると共に、ある検出期間におけ
るカウント値Ｃが第１の回数ＣＴ１未満でかつ０以外で
あった場合、ある期間よりも時間的に後の期間における
カウント値Ｃに基づいて当該カウント値Ｃが第２の回数
ＣＴ２以上であったときに電線２００に異常電流が流れ
ていると判断する異常判定手段３０２−３とを備えるよ
うにする。
【０００９】以上の構成において、電線２００に間欠シ
ョートに起因するパルス状の電流が流れるとサンプリン
グ手段３０２−１によって当該パルス状の電流値がサン
プリングされ、カウンタ３０４のカウント値Ｃがカウン
トアップされる。そしてある期間内のカウント値が第１
の回数ＣＴ１以上であった場合にはそのことは電線２０
０がパルス状電流による蓄熱により損傷するおそれがあ
ると考えられることにより、異常判定手段３０２−３は
電線２００に異常電流が流れていると判断する。
【００１０】これに対して、ある期間内のカウント値が
０以外であってかつ第１の回数未満である場合には、検
出したカウント値Ｃが異常電流によるものなのか又はノ
イズの影響によるものなのか判断できないため、異常判
定手段３０２−３は前記ある期間よりも後の期間におけ
るカウント値Ｃに基づいて再び異常判定を行い、このと
きのカウント値Ｃが第２の回数ＣＴ２以上であるか否か
をみて、当該カウント値Ｃが第２の回数ＣＴ２以上であ
ったときに電線２００に異常電流が流れていると判断す
る。
【００１１】この結果、電線２００に当該電線２００が
損傷するおそれのあるようなパルス状の異常電流が流れ
たことを確実に検出することができる。ここでデッドシ
ョートに起因する異常電流が流れた場合にはカウンタ３
０４のカウント値Ｃは最大の値となるので、当然このよ
うな異常電流をも検出することができる。かくして、間
欠ショートに起因する異常電流を含めて、電線２００が
損傷するおそれのある異常電流を全て検出できる。
【００１２】また本発明により成された請求項２に記載
の車両の異常電流検出方法は、第１又は第２の異常電流
検出ステップにおける単位検出期間内のカウント値Ｃが
０のときには電線２００に異常電流は流れていないと判
断し、第２の異常電流判断ステップにおけるカウント値
Ｃが第２の回数ＣＴ２未満でかつ０回以外のときには第
２の異常電流判断ステップの単位検出期間よりも後の単
位検出期間において第１の異常電流判断ステップ及び第
２の異常電流判断ステップと同様の処理を繰り返すよう
にする。
【００１３】また本発明により成された請求項８に記載
の車両の異常電流検出装置は、請求項７の異常判定手段
３０２−２は、ある期間内におけるカウント値Ｃ又はあ
る期間よりも時間的に後の期間におけるカウント値Ｃが
０回であったときには電線２００に異常電流は流れてい
ないと判断すると共に、ある期間よりも時間的に後の期
間におけるカウント値Ｃが第２の回数未満でかつ０回以
上であったときはさらに時間的に後の期間内におけるカ
ウント値Ｃに基づいて異常電流判定処理を繰り返すよう
にする。
【００１４】以上の構成において、ある期間内のカウン
ト値Ｃが０であるということは、電線２００に異常電流
が流れている可能性はほとんどないと判断できるので電
線２００に異常電流が流れていないと確定して処理を終
了する。これに対して、時間的に後の期間におけるカウ
ント値Ｃが第２の回数ＣＴ２未満ではあるが０回ではな
いということは、電線２００に流れている電流が異常電
流である可能性があるので再び判定処理を繰り返す。こ
の結果、電線２００に流れる異常電流を一段と確実に検
出できるようになる。
【００１５】また本発明により成された請求項３に記載
の車両の異常電流検出方法は、電源供給対象である負荷
と電源とを接続する電線に異常電流が流れたことを検出
する車両の異常電流検出方法において、電線に流れる電
流値を所定のサンプリング間隔で検出する電流値サンプ
リングステップと、単位検出期間内において、第１の閾
値以上のサンプリング電流が検出された回数を第１の重
み係数で重み付けすると共に、第１の閾値未満でかつ第
２の閾値以上のサンプリング電流が検出された回数を第
１の重み係数よりも小さい第２の重み係数で重み付けし
た後、それぞれ重み付けした回数を加算し、当該重み付
け加算回数が第１の回数以上のときに電線に異常電流が
流れていると判断する第１の異常電流判断ステップと、
単位検出期間内における重み付け加算回数が第１の回数
未満でかつ０回以外の場合、単位検出期間よりも時間的
に後の単位検出期間内において、第１の閾値以上のサン
プリング電流が検出された回数を第１の重み係数で重み
付けすると共に、第１の閾値未満でかつ第２の閾値以上
のサンプリング電流が検出された回数を第２の重み係数
で重み付けした後、それぞれ重み付けした回数を加算
し、当該重み付け加算回数が第２の回数以上のときに電
線に異常電流が流れていると判断する第２の異常電流判
断ステップとを備えるようにする。
【００１６】また本発明により成された請求項９に記載
の車両の異常電流検出装置は、図２の基本構成図に示す
ように、車両に搭載された負荷５３に電線２００を介し
てバッテリ等の電源部５２からの電源を供給する際に当
該電線２００に異常電流が流れたことを検出する車両の
異常電流検出装置において、電線２００を流れる電流値
を検出する電流検出手段５８、７０と、検出電流値を所
定のサンプリング間隔でサンプリングするサンプリング
手段３０２−１と、サンプリングされた各電流値を第１
の閾値ＴＨ１及び当該第１の閾値ＴＨ１よりも小さい第
２の閾値ＴＨ２と比較する比較手段３０２−２と、それ
ぞれ一定期間でなる各期間内における第１の閾値ＴＨ１
以上のサンプリング電流値の回数Ｃα及び第１の閾値Ｔ
Ｈ１未満でかつ第２の閾値ＴＨ２以上のサンプリング電
流値の回数Ｃβをそれぞれカウントする第１及び第２の
カウンタ３０４−１及び３０４−２と、第１のカウンタ
３０４−１のカウント値Ｃαを第１の重み係数Ｗ１で重
み付けすると共に、第２のカウンタ３０４−２のカウン
ト値Ｃβを第１の重み係数Ｗ１よりも小さい第２の重み
係数Ｗ２で重み付けした後、それぞれ重み付けした回数
を加算する重み付け加算手段３０４−５と、ある期間に
おける重み付け加算回数Ｃγが第１の回数ＣＴ１’以上
であったときに電線２００に異常電流が流れていると判
断すると共に、ある期間における重み付け加算回数Ｃγ
が第１の回数ＣＴ１’未満でかつ０回以上であった場
合、ある期間よりも時間的に後の期間における重み付け
加算回数Ｃγに基づいて当該重み付け加算回数Ｃγが第
２の回数ＣＴ２’以上であったときに電線２００に異常
電流が流れていると判断する異常判定手段３０２−６と
を備えるようにする。
【００１７】以上の構成において、電線２００に間欠シ
ョートに起因するパルス状の電流が流れるとサンプリン
グ手段３０２−１によって当該パルス状の電流値がサン
プリングされる。そしてサンプリング電流値が比較手段
３０２−２によって第１の閾値ＴＨ１以上のものと、第
２の閾値ＴＨ２と第１の閾値ＴＨ１の間のものとに分け
られ、次に第１及び第２のカウンタ３０４−１及び３０
４−２によって各期間内におけるそれらの回数Ｃα、Ｃ
βが別々にカウントされる。
【００１８】ここで第１の閾値ＴＨ１以上のカウント値
Ｃαは第２の閾値ＴＨ２と第１の閾値ＴＨ１との間のカ
ウント値Ｃβよりも電線２００の損傷に関する値である
ので、重み付け加算手段３０２−５によって、カウント
値Ｃβと比較してカウント値Ｃαにより大きな重み付け
をして、各重み付けされた回数を加算するようにする。
そして重み付け回数Ｃγが第１の回数ＣＴ１’以上であ
ったときには異常判定手段３０２−６により電線２００
が損傷するおそれのある異常電流が流れていると判断さ
れる。
【００１９】また重み付け加算回数Ｃγが０以外でかつ
第１の回数ＣＴ１’未満である場合には、検出した重み
付け回数Ｃγが異常電流によるものなのかまたはノイズ
の影響によるものなのか判断できないため、異常判定手
段３０２−６は前記ある期間よりも後の期間における重
み付け回数Ｃγに基づいて再び異常判定を行い、このと
きの重み付け加算回数Ｃγが第２の回数ＣＴ２’以上で
あるか否かをみて、当該重み付け加算回数Ｃγが第２の
回数ＣＴ２’以上であったときに電線２００に異常電流
が流れていると判断する。
【００２０】この結果、請求項１や請求項７の異常電流
検出方法及び装置と比較して、サンプリング電流値の大
きさに応じて重み付け加算した重み付け加算回数Ｃγに
基づいて異常電流か否かの判断をしているので、電線の
損傷に結びつくような異常電流を一段と的確に検出でき
る。
【００２１】また本発明により成された請求項４に記載
の車両の異常電流検出方法は、請求項１、請求項２又は
請求項３において、負荷への電源の供給が開始された時
点から所定の時間が経過するまでは第１及び第２の異常
電流判断ステップの処理を行わずに当該所定時間が経過
した後に第１及び第２の異常電流判断ステップを行うよ
うにした。
【００２２】また本発明により成された請求項１０に記
載の車両の異常電流検出装置は、請求項７、請求項８又
は請求項９において、負荷５３への電源の供給が開始さ
れた時点から所定の時間が経過するまでは異常電流の判
断を行わないようにした。
【００２３】以上の構成において、ランプ系やモータ等
の負荷５３には電源の供給が開始された時点から所定の
時間までは、これらの負荷５３のコイルがある温度に達
するまで定格電流に対して電流値の高い突入電流が流れ
るようになるので、この期間は異常電流の検出を行わな
いようにした。この結果、実際上正常な電流である突入
電流を誤って異常電流と判断することを回避することが
できる。
【００２４】また本発明により成された請求項５に記載
の車両の異常電流検出方法は、請求項１、請求項２、請
求項３又は請求項４において、第２の異常電流判断ステ
ップにおける第２の回数は第１の回数未満であるように
した。
【００２５】また本発明により成された請求項１１に記
載の車両の異常電流検出装置は、請求項７、請求項８、
請求項９又は請求項１０における第２の回数ＣＴ２、Ｃ
Ｔ２’は第１の回数ＣＴ１、ＣＴ１’未満であるように
した。
【００２６】以上の構成において、ある検出期間内で第
１の回数ＣＴ１、ＣＴ１’未満でかつ０回以外の過電流
サンプリング電流が得られた場合には、当該ある検出期
間よりも時間的に後の検出期間内で検出された過電流サ
ンプリング電流の回数が第１の回数ＣＴ１、ＣＴ１’未
満であっても異常電流が流れていると判断される。この
ようにしたのは、既に時間的に前の検出期間で１回以上
の過電流サンプリング電流が検出されているので、時間
的に後の検出期間では前の検出期間での回数閾値ＣＴ
１、ＣＴ１’ほど高い回数閾値を設定しなくても、連続
する検出期間で過電流サンプリング電流が検出されたと
いうことを考慮すると、十分異常電流であると判断して
よいためである。
【００２７】また本発明により成された請求項６に記載
の車両の異常電流検出方法は、請求項１、請求項２、請
求項３、請求項４又は請求項５における第１及び第２の
回数を電線の損傷特性を考慮して選定するようにした。
【００２８】また本発明により成された請求項１２に記
載の車両の異常電流検出装置は、請求項７、請求項８、
請求項９、請求項１０又は請求項１１における第１及び
第２の回数ＣＴ１、ＣＴ１’及びＣＴ２、ＣＴ２’は、
電線２００の損傷特性を考慮して選定されているように
する。
【００２９】以上の構成において、第１及び第２の回数
ＣＴ１、ＣＴ１’及びＣＴ２、ＣＴ２’が各電線２００
の太さや材質等によって異なる各電線２００の損傷特性
を考慮して選定されているので、各電線２００の損傷特
性に応じて一段と的確な異常電流検出処理ができるよう
になり、電線２００の損傷を一段と確実に防止できるよ
うになる。
【００３０】また本発明により成された請求項１３に記
載の車両用電源供給装置は、図１の基本構成図に示すよ
うに、車両に搭載された負荷２００に電線を介してバッ
テリ等の電源部５２からの電源を供給するようになされ
た車両用電源供給装置において、電線２００を流れる電
流値を検出する電流検出手段５８、７０と、検出電流値
を所定のサンプリング間隔でサンプリングするサンプリ
ング手段３０２−１と、サンプリングされた各電流値を
所定の閾値ＴＨと比較する比較手段３０２−２と、それ
ぞれ一定期間でなる各期間内における所定値ＴＨ以上の
サンプリング電流値の回数Ｃをカウントするカウンタ３
０４と、各期間のうちある期間内におけるカウント値Ｃ
が第１の回数ＣＴ１以上であったときに電線２００に異
常電流が流れていると判断すると共に、ある検出期間に
おけるカウント値Ｃが第１の回数ＣＴ１未満でかつ０以
上であった場合、ある期間よりも時間的に後の期間にお
けるカウント値Ｃに基づいて当該カウント値Ｃが第２の
回数ＣＴ２以上であったときに電線２００に異常電流が
流れていると判断する異常判定手段３０２−３と、異常
判定手段３０２−３により異常電流が検出されたとき、
電源部５２と負荷２００とを接続する電線２００上に設
けられたスイッチ５４をオフ制御することにより電線２
００に流れる電流を遮断する制御手段３０２−４、５５
とを備えるようにする。
【００３１】以上の構成において、電線２００に間欠シ
ョートに起因するパルス状の電流が流れるとサンプリン
グ手段３０２−１によって当該パルス状の電流値がサン
プリングされ、カウンタ３０４のカウント値Ｃがカウン
トアップされる。そしてある期間内のカウント値が第１
の回数ＣＴ１以上であった場合にはそのことは電線２０
０がパルス状電流による蓄熱により損傷するおそれがあ
ると考えられることにより、異常判定手段３０２−３は
電線２００に異常電流が流れていると判断する。そして
このような判断がされると、制御手段３０２−４、５５
によってスイッチ５４がオフ制御されて電線２００への
電流が遮断される。
【００３２】これに対して、ある期間内のカウント値が
０以外であってかつ第１の回数未満である場合には、検
出したカウント値Ｃが異常電流によるものなのかまたは
ノイズの影響によるものなのか判断できないため、異常
判定手段３０２−３は前記ある期間よりも後の期間にお
けるカウント値Ｃに基づいて再び異常判定を行い、この
ときのカウント値Ｃが第２の回数ＣＴ２以上であるか否
かをみて、当該カウント値Ｃが第２の回数ＣＴ２以上で
あったときに電線２００に異常電流が流れていると判断
する。そしてこのような判断がされると、制御手段３０
２−４、５５によってスイッチ５４がオフ制御されて電
線２００への電流が遮断される。
【００３３】この結果、電線２００に当該電線２００が
損傷するおそれのあるようなパルス状の異常電流が流れ
たことを確実に検出して当該異常電流が流れた場合に電
線２００への電流を遮断することができる。ここでデッ
ドショートに起因する異常電流が流れた場合にはカウン
タ３０４のカウント値Ｃは最大の値となるので、当然こ
のような異常電流をも検出することができる。かくし
て、間欠ショートに起因する異常電流を含めて、電線２
００が損傷するおそれのある異常電流を全て検出してこ
のような異常電流が流れた場合に電線２００への電流を
遮断できることにより、電線２００の損傷を確実に防止
することができる。
【００３４】さらに本発明により成された請求項１４に
記載の車両用電源供給装置は、図２の基本構成図に示す
ように、車両に搭載された負荷５３に電線２００を介し
てバッテリ等の電源部５２からの電源を供給するように
なされた車両用電源供給装置において、電線２００を流
れる電流値を検出する電流検出手段５８、７０と、検出
電流値を所定のサンプリング間隔でサンプリングするサ
ンプリング手段３０２−１と、サンプリングされた各電
流値を第１の閾値ＴＨ１及び当該第１の閾値ＴＨ１より
も小さい第２の閾値ＴＨ２と比較する比較手段３０２−
２と、それぞれ一定期間でなる各期間内における第１の
閾値ＴＨ１以上のサンプリング電流値の回数Ｃα及び第
２の閾値ＴＨ２以上のサンプリング電流値の回数Ｃβを
それぞれカウントするカウンタと、第１の閾値ＴＨ１以
上のサンプリング電流値の回数Ｃαを第１の重み係数Ｗ
１で重み付けすると共に、第１の閾値ＴＨ１未満でかつ
第２の閾値ＴＨ２以上のサンプリング電流値の回数Ｃβ
を第１の重み係数Ｗ１よりも小さい第２の重み係数Ｗ２
で重み付けした後、それぞれ重み付けした回数を加算す
る重み付け加算手段３０２−５と、ある期間における重
み付け加算回数Ｃγが第１の回数ＣＴ１’以上であった
ときに電線２００に異常電流が流れていると判断すると
共に、ある期間における重み付け加算回数Ｃγが第１の
回数ＣＴ１’未満でかつ０回以上であった場合、ある期
間よりも時間的に後の期間における重み付け加算回数Ｃ
γに基づいて当該重み付け加算回数Ｃγが第２の回数Ｃ
Ｔ２’以上であったときに電線２００に異常電流が流れ
ていると判断する異常判定手段３０２−６と、異常判定
手段３０２−６により異常電流が流れていると判断され
たとき、電源部５２と負荷５３とを接続する電線２００
上に設けられたスイッチ５４をオフ制御することにより
電線２００に流れる電流を遮断する制御手段３０２−
４、５５とを備えるようにする。
【００３５】以上の構成において、電線２００に間欠シ
ョートに起因するパルス状の電流が流れるとサンプリン
グ手段３０２−１によって当該パルス状の電流値がサン
プリングされる。そしてサンプリング電流値が比較手段
３０２−２によって第１の閾値ＴＨ１以上のものと、第
２の閾値ＴＨ２と第１の閾値ＴＨ１の間のものとに分け
られ、次に第１及び第２のカウンタ３０４−１及び３０
４−２によって各期間内におけるそれらの回数Ｃα、Ｃ
βが別々にカウントされる。
【００３６】ここで第１の閾値ＴＨ１以上のカウント値
Ｃαは第２の閾値ＴＨ２と第１の閾値ＴＨ１との間のカ
ウント値Ｃβよりも電線２００の損傷に寄与する値であ
るので、重み付け加算手段３０２−５によって、カウン
ト値Ｃβと比較してカウント値Ｃαにより大きな重み付
けをして、各重み付けされた回数を加算するようにす
る。そして重み付け回数Ｃγが第１の回数ＣＴ１’以上
であったときには異常判定手段３０２−６により電線２
００が損傷するおそれのある異常電流が流れていると判
断され、このとき制御手段３０２−４、５５により電線
２００への電流が遮断される。
【００３７】また重み付け加算回数Ｃγが０以外でかつ
第１の回数ＣＴ１’未満である場合には、検出した重み
付け回数Ｃγが異常電流によるものなのかまたはノイズ
の影響によるものなのか判断できないため、異常判定手
段３０２−６は前記ある期間よりも後の期間で検出した
重み付け加算回数Ｃγに基づいて再び異常判定を行い、
このときの重み付け加算回数Ｃγが第２の回数ＣＴ２’
以上であるか否かをみて、当該重み付け加算回数Ｃγが
第２の回数ＣＴ２’以上であったときに電線２００に異
常電流が流れていると判断し、このとき制御手段３０２
−４、５５により電線２００への電流が遮断される。
【００３８】この結果、請求項１３の車両用電源供給装
置と比較して、サンプリング電流値の大きさに応じて重
み付け加算した重み付け加算回数Ｃγに基づいて異常電
流か否かの判断をし、その判断結果に基づいて電線２０
０への電流の遮断を決定しているので、電線の損傷に結
びつくような異常電流を一段と的確に検出でき、電源供
給の安全性及び信頼性を一段と向上させることができ
る。
【００３９】また本発明により成された請求項１５に記
載の車両用電源供給装置は、請求項１３又は請求項１４
において、負荷５３への電源の供給が開始された時点か
ら所定の時間が経過するまでは制御手段３０２−４、５
５によるスイッチ５４のオフ制御を行わないようにし
た。
【００４０】以上の構成において、ランプ系やモータ等
の負荷５３には電源の供給が開始された時点から所定の
時間までは、これらの負荷５３のコイルがある温度に達
するまで定格電流に対して高い突入電流が流れるように
なるので、この期間は異常電流の検出を行わないように
した。この結果、実際上正常な電流である突入電流を誤
って異常電流と判断することを回避することができるの
で、突入電流が流れたときに負荷５３への電源供給を停
止してしまうような誤動作を防止できる。
【００４１】また本発明により成された請求項１６に記
載の車両用電源供給装置は、請求項１３、請求項１４又
は請求項１５において、第２の回数ＣＴ２、ＣＴ２’は
第１の回数ＣＴ１、ＣＴ１’未満であるようにした。
【００４２】また本発明により成された請求項１７に記
載の車両用電源供給装置は、請求項１３、請求項１４、
請求項１５又は請求項１６における第１及び第２の回数
ＣＴ１、ＣＴ１’及びＣＴ２、ＣＴ２’は、電線２００
の損傷特性を考慮して選定さているようにする。
【００４３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の具体
例を図面を参照して説明する。 （１）第１の実施形態 （１−１）車両用電源供給装置の概略構成 図３において、４０は実施の形態による車両用電源供給
装置の概略構成を示し、ジャンクションボックス（Ｊ／
Ｂ）５１内に設けられたスイッチング部５１を介してバ
ッテリやオルタネータ等でなる電源部５２からの電源を
負荷５３Ａ〜５３Ｘに選択的に供給するようになってい
る。ここでジャンクションボックス５１と各負荷５３Ａ
〜５３Ｘは電線２００Ａ〜２００Ｘにより電気的に接続
されており、この電線２００Ａ〜２００Ｘを介して各負
荷５３Ａ〜５３Ｘに電源が供給される。なお各電線２０
０Ａ〜２００Ｘが束ねられてハーネス２００が形成され
ている。
【００４４】スイッチング部５０は、半導体スイッチを
有し該半導体スイッチのオンオフ動作に応じて電源５２
の電源を各負荷５３Ａ〜５３Ｘに選択的に供給する複数
の半導体スイッチ部５４Ａ〜５４Ｘと、該各半導体スイ
ッチ部５４Ａ〜５４Ｘに対応して設けられ半導体スイッ
チを過電流や過熱から保護するように各半導体スイッチ
をオンオフ制御する複数の保護回路５５Ａ〜５５Ｘとを
有する。この半導体スイッチ部５４Ａと保護回路５５
Ａ、……、半導体スイッチ部５４Ｘと保護回路５５Ｘは
それぞれいわゆるインテリジェントパワースイッチを構
成している。
【００４５】スイッチング部５０のインタフェース（Ｉ
／Ｆ）５９には、各負荷５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ、…
…、５３Ｘに対応した操作スイッチ（図示せず）からの
スイッチング制御信号Ｓ１（以下、これを単に制御信号
Ｓ１と呼ぶ）が入力され、これがインタフェース５９を
介してマイコン６０に供給される。
【００４６】マイコン６０は各負荷５３Ａ、５３Ｂ、５
３Ｃ、……、５３Ｘに対応した操作スイッチからの制御
信号Ｓ１を、対応する保護回路５５Ａ、５５Ｂ、５５
Ｃ、……、５５Ｘに送出する。ここで例えば保護回路５
５Ａ、半導体スイッチ部５４Ａ及びシャント抵抗５８Ａ
は負荷５３Ａに対応して設けられており、同様に保護回
路５５Ｘ、半導体スイッチ部５４Ｘ及びシャント抵抗５
８Ｘは負荷５３Ｘに対応して設けられている。
【００４７】ここでマイコン６０、保護回路５５Ａ、半
導体スイッチ部５４Ａ、シャント抵抗５８Ａ及び負荷５
３Ａの関係は、マイコン６０、保護回路５５Ｂ〜５５
Ｘ、半導体スイッチ部５４Ｂ〜５４Ｘ、シャント抵抗５
８Ｂ〜５８Ｘ及び負荷５３Ｂ〜５３Ｘの関係と同様なの
で、以下の説明ではマイコン６０、保護回路５５Ａ、半
導体スイッチ部５４Ａ、シャント抵抗５８Ａ及び負荷５
３Ａの関係のみを説明する。
【００４８】半導体スイッチ部５４Ａ内の半導体スイッ
チは保護回路５５Ａからの駆動電圧によってオンオフが
制御されて、オン制御された場合にはノイズ除去回路６
３を介して入力した電源ＶBをそのまま出力する。半導
体スイッチ部５４Ａから出力された電源ＶBはシャント
抵抗５８Ａを介して負荷５３Ａに供給される。
【００４９】ここでこの実施形態の場合、電源ＶBは１
２〔Ｖ〕であり、シャント抵抗５８Ａは例えば抵抗値が
10〔ｍΩ〕、抵抗許容値が±５〔％〕程度のものが用い
られており、ワンチップ化された拡散抵抗やポリシリコ
ン抵抗を用いることにより精度のよい電流検出を行うこ
とができるようになされている。
【００５０】保護回路５５Ａはレギュレータ６１から安
定化された電源電圧ＶDDを入力すると共にチャージポン
プ６２によって昇圧された駆動電圧ＶCを入力し、マイ
コン６０から入力される制御信号Ｓ１Aに応じて、駆動
電圧ＶCを半導体スイッチ部５４Ａ内の半導体スイッチ
のゲートに選択的に印加することによりその半導体スイ
ッチをオンオフ制御する。
【００５１】また保護回路５５Ａは、半導体スイッチ部
５４Ａ内に設けられた温度検出回路から温度情報ＶTを
入力すると共に、シャント抵抗５８Ａから半導体スイッ
チから流出する電流の大きさを表す電流値情報ＳI0を入
力することにより、半導体スイッチが過熱状態にあるか
否かを検出すると共に、半導体スイッチに過電流が流れ
ているか否かを検出する。
【００５２】そして、保護回路５５Ａは半導体スイッチ
が過熱状態にある場合、または半導体スイッチに過電流
が流れている場合には、マイコン６０から半導体スイッ
チをオン制御することを表す制御信号Ｓ１Aが入力され
ている場合でも、半導体スイッチのゲートへの駆動電圧
ＶCの供給を停止することにより半導体スイッチをオフ
制御し、半導体スイッチを過熱及び過電流から保護す
る。
【００５３】さらに保護回路５５Ａはシャント抵抗５８
Ａから得られる電流値情報ＳI0を電流検出信号Ｓ２Ａと
してマイコン６０に送出する。マイコン６０は電流検出
信号Ｓ２Ａに基づいて電線２００Ａにハーネス２００が
損傷するおそれのあるような異常電流が流れているか否
かを判断する。
【００５４】そしてそのような異常電流が流れていると
判断した場合には、半導体スイッチを強制的にオフ制御
するための制御信号Ｓ１Ａを保護回路５５Ａに出力する
と共に、インターフェース５９を介して異常信号Ｓ４を
出力することにより例えばインジケータランプ等の異常
表示部（図示せず）を点灯させる。これにより車両用電
源供給装置４０においては、ハーネス２００の損傷を防
止し得るようになされている。なおマイコン６０による
異常電流の検出処理については後に詳述する。
【００５５】（１−２）スイッチング部の詳細構成 次にスイッチング部５０を構成する半導体スイッチ部５
４Ａ〜５４Ｘ及び保護回路５５Ａ〜５５Ｘの詳細構成
を、図４を用いて説明する。図４では、図３中の複数の
保護回路５５Ａ〜５５Ｘ、複数の半導体スイッチ部５４
Ａ〜５４Ｘ、複数のシャント抵抗５８Ａ〜５８Ｘ及び複
数の負荷５３Ａ〜５３Ｘのうち、負荷５３Ａに対応した
保護回路５５Ａ、半導体スイッチ部５４Ａ、シャント抵
抗５８Ａを他を代表して説明する。
【００５６】この実施形態の場合、半導体スイッチ部５
４Ａ、保護回路５５Ａ及びシャント抵抗５８Ａはそれぞ
れ別の半導体チップ上に形成されている。半導体スイッ
チ部５４Ａを形成する半導体チップには、半導体スイッ
チとしてパワーＭＯＳ ＦＥＴ１１０が形成されている
と共に温度検出回路１１１が形成されている。
【００５７】保護回路５５Ａは、大きく分けて、シャン
ト抵抗５８Ａの両端電圧に基づいてパワーＭＯＳ ＦＥ
Ｔ１１０を流れる電流値（すなわち電線２００Ａを流れ
る電流値）Ｉ0 を検出する電流検出回路７０と、電流検
出回路７０から得られた電流に応じた電圧値とＭＯＳ
ＦＥＴ１１０の定格電流に対応した基準電圧とを比較す
ることによりＭＯＳ ＦＥＴ１１０に該ＭＯＳ ＦＥＴ１
１０が破損するような過電流が流れているか否かを検出
する過電流検出回路７１と、過電流検出回路７１の検出
結果と制御信号Ｓ１Aとの論理積に応じてＭＯＳ ＦＥＴ
１１０のゲートに駆動電圧を選択的に供給する論理積回
路７２と、温度検出回路１１１から得られるＭＯＳ Ｆ
ＥＴ１１０の温度に応じた検出電圧（図３について上述
した温度情報ＶTに相当する）と基準電圧とを比較する
ことによりＭＯＳ ＦＥＴ１１０が熱破壊するような温
度まで達しているか否かを検出する過熱検出回路７３
と、過熱検出回路７３の検出結果が過熱を表すものであ
った場合ＭＯＳ ＦＥＴ１１０のゲート電圧を強制的に
降下させてＭＯＳ ＦＥＴ１１０をオフ動作させる過熱
防止回路７４とにより構成されている。
【００５８】電流検出回路７０はシャント抵抗５８Ａを
流れる電流値Ｉ0 をシャント抵抗５８Ａの両端電圧を基
に求める。すなわち電流検出回路７０はシャント抵抗５
８Ａの一端の電圧を入力端子１０５、分圧抵抗Ｒ１及び
Ｒ２を介して差動増幅回路７５の非反転入力端に入力す
ると共に、シャント抵抗５８Ａの他端の電圧を入力端子
１０６、入力抵抗Ｒ3 を介して差動増幅回路７５の反転
入力端に入力し、かつ差動増幅回路７５の反転入力端と
出力端とを抵抗Ｒ4 を介して接続することにより、ＭＯ
Ｓ ＦＥＴ１１０からの出力電流値Ｉ0 に応じた電圧値
を出力できるようになっている。この電流検出回路７０
の検出電圧（すなわち電流検出信号Ｓ２Ａ）は出力端子
１０７を介してマイコン６０に送出される。
【００５９】過電流検出回路７１は、コンパレータ７６
の非反転入力端に電流検出回路７０からの検出電圧値を
入力すると共に反転入力端に基準電圧発生器７７によっ
て生成されたＭＯＳ ＦＥＴ１１０の定格電流に対応し
た基準電圧値を入力し、検出電圧値が基準電圧値以上に
なったとき出力を正電位（以下、これを正論理と呼び、
零電位を負論理と呼ぶ）を出力する。そしてコンパレー
タ７６の出力をインバータ７８を介して論理積回路７２
に出力する。かくして過電流検出回路７１はＭＯＳ Ｆ
ＥＴ１１０に通常の電流が流れている場合には正論理を
出力し、これに対してＭＯＳ ＦＥＴ１１０が破損する
ような過電流が流れた場合には負論理を出力する。
【００６０】論理積回路７２は、論理積否定回路７９に
制御信号入力端子１００を介して制御信号Ｓ１Aを入力
すると共に過電流検出回路７１からの論理値を入力し、
それらの論理積否定結果を求める。論理積否定回路７９
の出力はインバータ８０を介してバッファ８１に供給さ
れる。そしてバッファ８１の出力が抵抗Ｒ5 を介してＭ
ＯＳ ＦＥＴ１１０のゲートに供給される。
【００６１】ここで論理積回路７２は、例えば制御信号
Ｓ１Aが正論理（この実施形態では正論理が５〔Ｖ〕程
度に、負論理が０〔Ｖ〕に設定されている）であり、か
つ過電流検出回路７１からの出力が正論理（過電流でな
いことを表す）であった場合には、インバータ８０から
正論理の信号を出力する。これに対して制御信号Ｓ１A
が正論理であり、かつ過電流検出回路７１からの出力が
負論理であった場合には、インバータ８０から負論理の
信号を出力する。
【００６２】このように論理積回路７２は、過電流検出
回路７１によってＭＯＳ ＦＥＴ１１０に過電流が流れ
たことを表す論理値が得られたとき、または制御信号Ｓ
１AがＭＯＳ ＦＥＴ１１０をオフ動作させるための信号
であったときに負論理の信号を出力する。
【００６３】またバッファ８１には端子１０２を介して
チャージポンプ６２によって生成された駆動電圧ＶCが
供給され、これによりＭＯＳ ＦＥＴ１１０のゲートに
は該ＭＯＳ ＦＥＴ１１０をオン動作させようとする場
合に必要な電圧値が確保される。すなわちこの例の場
合、インバータ８０から出力された５〔Ｖ〕の正論理出
力はバッファ８１によって１２〔Ｖ〕だけレベルシフト
され、バッファ８１からは１７〔Ｖ〕の電圧が出力され
る。
【００６４】従って、インバータ出力が正論理の場合に
はＭＯＳ ＦＥＴ１１０のゲートには１７〔Ｖ〕の電圧
が印加されるためＭＯＳ ＦＥＴ１１０は正常にオン動
作する。これに対してインバータ出力が負論理の場合に
はバッファ８１出力は接地電位とされ、この結果ゲート
−ソース間に電位差が得られないのでＭＯＳ ＦＥＴ１
１０はオフ動作する。なおＭＯＳ ＦＥＴ１１０のゲー
ト及びソース間にはダイオード８２及びツェナダイオー
ド８３が接続されており、これによりゲートに必要以上
の過電圧が印加されようとした場合にこれをバイパスさ
せることができＭＯＳ ＦＥＴ１１０の損傷を防止する
ことができる。
【００６５】過熱検出回路７３はコンパレータ８５の反
転入力端に半導体スイッチ部５４Ａの温度検出回路１１
１が接続されていると共に非反転入力端に基準電圧発生
器８６が接続されている。
【００６６】従って過熱検出回路７３では、ＭＯＳ Ｆ
ＥＴ１１０の温度が高くなるに伴って温度検出回路１１
１を構成するダイオードの抵抗値が低くなることにより
コンパレータ８５の反転入力端の電位が下がっていき、
やがて反転入力端の電位が基準電位よりも低くなったと
きに、コンパレータ８５から正論理を出力する。例えば
ＭＯＳ ＦＥＴ１１０の温度が１５０〔°〕以上のとき
に正論理を出力するように設定されている。そしてこの
コンパレータ８５の論理出力がインバータ８７を介して
過熱防止回路７４に送出される。
【００６７】過熱防止回路７４は、大きく分けて、過熱
検出回路７３から与えられる論理値及び制御信号Ｓ１A
に基づいて動作するＪＫフリップフロップ８８と、該Ｊ
Ｋフリップフロップ８８の出力に基づいてオンオフ動作
することによりメインのＭＯＳ ＦＥＴ１１０のゲート
電圧を変化させてパワーＭＯＳ ＦＥＴ１１０をオンオ
フ制御するＭＯＳ ＦＥＴ８９とにより構成されてい
る。
【００６８】因みに、パワーＭＯＳ ＦＥＴ１１０とＭ
ＯＳ ＦＥＴ８９との容量を比較すると、パワーＭＯＳ
ＦＥＴ１１０の定格電流は１０［Ａ］程度に選定されて
いるのに対してＭＯＳ ＦＥＴ８９の定格電流は１０
［ｍＡ］程度に選定されており、その回路面積もパワー
ＭＯＳ ＦＥＴ１１０を「１」とするとＭＯＳ ＦＥＴ８
９はその「１/1000」程度である。
【００６９】過熱防止回路７４を具体的に説明すると、
ＪＫフリップフロップ８８のクロック入力ＣＬには過熱
検出回路７３の論理出力が入力されていると共に、リセ
ット入力ＲにはトランジスタＴｒ1 のコレクタが接続さ
れている。ここでトランジスタＴｒ1 のベースには制御
信号Ｓ１Aがワンショットマルチバイブレータ９０を介
して入力されるようになされており、制御信号Ｓ１Aが
負論理から正論理に変化すると、ワンショットマルチバ
イブレータ９０の出力パルスが立ち上がることによりト
ランジスタＴｒ1 のコレクタからエミッタに電流が流
れ、この結果リセット入力Ｒの電位が立ち下がることに
よりＪＫフリップフロップ８８がリセットされる。また
ＪＫフリップフロップ８８のＪ入力にはレギュレータ６
１によって安定化された電源電圧ＶDDが入力端子１０１
を介して入力されていると共に、Ｋ入力及びセット入力
Ｓは接地されている。
【００７０】ここでＪＫフリップフロップ８８の動作
を、図５を用いて説明する。すなわち時点ｔ1 において
制御信号Ｓ１Aが正論理になると（図５（Ａ））、ワン
ショットマルチバイブレータ９０の出力パルスが立ち上
がってトランジスタＴｒ1 のベース電位が上がることに
より出力パネルに応じたパルス幅のリセットパルス（図
５（Ｃ））がリセット入力Ｒに入力され、ＪＫフリップ
フロップ８８がリセット状態とされる。
【００７１】この状態において、時点ｔ2 でＭＯＳ Ｆ
ＥＴ１１０の温度が所定値以上となると、過熱検出回路
７３からクロック入力ＣＬに入力される論理出力が正論
理（図５（Ｂ））になり、この結果Ｑ出力が正論理とな
る。次に時点ｔ3 において入力制御信号Ｓ１Aが負論理
になったり、時点ｔ4 で過熱検出回路７３からクロック
入力ＣＬに入力される論理出力が負論理になってもＪＫ
フリップフロップ８８はこの状態を保持しＱ出力として
正論理を出力し続ける。やがて時点ｔ5 において、再び
制御信号Ｓ１Aが負論理から正論理になり、リセット入
力Ｒにリセットパルスが入力されると、Ｑ出力は正論理
から負論理に反転する（図５（Ｄ））。
【００７２】このようにＪＫフリップフロップ８８は、
制御信号Ｓ１Aが正論理の状態で過熱検出回路７３の出
力が正論理となったとき初めて正論理のＱ出力を出力
し、この後過熱検出回路７３の出力が負論理になっても
この状態を維持する。ここで過熱防止回路７４をラッチ
構成とし、一旦ＭＯＳ ＦＥＴ１１０が所定温度以上に
なると次にＭＯＳ ＦＥＴ１１０をオン制御させるため
の制御信号Ｓ１Aが到来するまでＭＯＳ ＦＥＴ１１０を
オフさせ続けるのは次の理由による。
【００７３】すなわち過熱防止回路７４をラッチ構成と
せずに温度検出結果に基づき実時間でＭＯＳ ＦＥＴ１
１０のオンオフを制御しようとすると、ＭＯＳ ＦＥＴ
１１０が所定温度以上になりＭＯＳ ＦＥＴ１１０をオ
フ制御すると間もなくＭＯＳ ＦＥＴ１１０の温度が下
がるのでＭＯＳ ＦＥＴ１１０がオン制御される。そし
て再びＭＯＳ ＦＥＴ１１０の温度が上昇するとＭＯＳ
ＦＥＴ１１０がオフ制御される。そしてこのようなオン
オフが短時間の何度も繰り返されるようになると負荷５
３Ａに対して不安定な電源が供給されることになるた
め、制御信号Ｓ１Aが一旦負論理とされ再び正論理とさ
れたときに初めてＭＯＳ ＦＥＴ１１０をオン状態に復
帰させるようになっている。
【００７４】ＪＫフリップフロップ８８のＱ出力は、上
述したバッファ８１と同様にチャージポンプ６２の出力
が供給され入力を１２〔Ｖ〕だけレベルシフトさせるバ
ッファ９１を介してＭＯＳ ＦＥＴ８９のゲートに供給
される。この結果、Ｑ出力が正論理（５〔Ｖ〕）の場合
にはＭＯＳ ＦＥＴ８９のゲートには１７〔Ｖ〕の電圧
が印加されるためＭＯＳ ＦＥＴ８９はオン状態とされ
る。これに対してＱ出力が負論理（０〔Ｖ〕）の場合に
はＭＯＳ ＦＥＴ８９のゲートには接地電位しか印加さ
れないのでＭＯＳ ＦＥＴ８９はオフ状態となる。
【００７５】ここでＭＯＳ ＦＥＴ８９がオン状態とさ
れたときにはＭＯＳ ＦＥＴ１１０のゲートは接地電位
となる結果、ＭＯＳ ＦＥＴ１１０は論理積回路７２か
らの論理出力に係わらず強制的にオフ状態にされる。こ
れに対してＭＯＳ ＦＥＴ８９がオフ状態とされたとき
にはＭＯＳ ＦＥＴ１１０のゲート電位は論理積回路７
２からの論理出力に応じた値となる。
【００７６】かくして過熱検出回路７３及び過熱防止回
路７４においては、少なくともＭＯＳ ＦＥＴ１１０の
温度が所定値以上になっている期間は、ＭＯＳ ＦＥＴ
１１０を強制的にオフ制御することができることによ
り、ＭＯＳ ＦＥＴ１１０の過熱による損傷を未然に回
避できる。
【００７７】（１−３）マイコンの構成及び異常電流検
出処理 マイコン６０は、図６に示すように構成されており、各
保護回路５５Ａ〜５５Ｘの出力端子１０７から出力され
る各電線２００Ａ〜２００Ｘの電流検出信号Ｓ２Ａ〜Ｓ
２Ｘをアナログディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）３００Ａ
〜３００Ｘによりディジタル信号に変換した後セレクタ
３０１に送出する。
【００７８】セレクタ３０１は入力された複数の電流検
出データＤ２Ａ〜Ｄ２ＸのうちＣＰＵ（中央処理ユニッ
ト）３０２により指定されたいずれか一つの電流検出デ
ータをＣＰＵ３０２に送出する。ＣＰＵ３０２は入力し
た電流検出データに基づいて電線２００Ａ〜２００Ｘに
損傷が発生するような異常電流が流れているか否かを判
断する。
【００７９】この際ＣＰＵ３０２は、図７及び図８に示
すような処理手順を実行する。ＣＰＵ３０２は先ずステ
ップＳＰ１においてカウンタ３０４のカウント値Ｃをリ
セットし、ステップＳＰ２において内部のタイマをリセ
ットすることにより初期状態とする。
【００８０】次にＣＰＵ３０２は入力された電流検出デ
ータＤ２Ａ、Ｄ２Ｂ、……、又はＤ２Ｘ（なおこの例で
は電流検出データＤ２Ｘが入力した場合について述べ
る）を所定のサンプリング間隔でサンプリングする。こ
の実施形態の場合には、５〔msec〕の間隔でサンプリン
グする。続くステップＳＰ４ではサンプリングした電流
値が定格電流（例えば１０〔Ａ〕）の１５０〔％〕以上
か否か判断し、１５０〔％〕以上の場合にはステップＳ
Ｐ５に移り、１５０〔％〕未満の場合にはステップＳＰ
６に移る。
【００８１】そしてステップＳＰ５に移った場合にはカ
ウンタ３０４のカウント値Ｃをインクリメントし、これ
に対してステップＳＰ６に移った場合にはカウンタ３０
４のカウント値Ｃはそのままとする。続くステップＳＰ
７では内部タイマの時間Ｔが１００〔msec〕に達してい
るか否か判断し、達していない場合にはステップＳＰ３
に戻ってステップＳＰ３〜ＳＰ６の処理を再び行う。こ
れに対して内部タイマの時間Ｔが１００〔msec〕に達し
た場合にはステップＳＰ８に進む。
【００８２】ステップＳＰ８では、内部カウンタ３０４
のカウント値Ｃが１０以上であるか否かを判断する。こ
のことは１００〔msec〕の検出期間内での過電流の発生
回数に対して閾値判定を行うことに相当する。なおＣＰ
Ｕ３０２では５〔msec〕の間隔で電流値サンプリングを
行っているので単位検出期間である１００〔msec〕内で
は２０回の過電流判定を行っていることになる。そして
カウント値Ｃが１０回以上であった場合、このことは電
線２００Ａに当該電線２００Ａが損傷するような異常電
流が流れていることを示し、このときステップＳＰ９に
移って異常判断をして保護回路５５Ａに半導体スイッチ
部５４ＡのＭＯＳ ＦＥＴ１１０をオフ制御することを
指令する制御信号Ｓ１Ａを出力することにより電線２０
０Ａの電流を遮断する。
【００８３】またＣＰＵ３０２はこのとき異常電流が流
れていることを表示するための表示部に異常信号Ｓ４を
送出することにより電線２００Ａに異常電流が流れてい
ることを表示させる。ステップＳＰ９の処理を終了する
とＣＰＵ３０２はステップＳＰ２３に進んで電線２００
Ａに対する異常電流検出処理ルーチンＲＴ０を終了す
る。
【００８４】これに対してＣＰＵ３０２はステップＳＰ
８で否定結果が得られた場合にはステップＳＰ１０に移
ってカウント値Ｃが０であるか否か判断し、０であった
場合にはステップＳＰ１１に移って異常電流は流れてい
ないと判断した後、ステップＳＰ２３に進んで当該異常
電流検出処置ルーチンＲＴ０を終了する。
【００８５】これに対してＣＰＵ３０２はステップＳＰ
１０で否定結果が得られた場合、すなわちカウント値Ｃ
が１〜９であった場合、このことは電線２００Ａに異常
電流が流れているか若しくはノイズを検出してしまった
可能性があるので、ＣＰＵ３０２は再び次の検出期間で
異常電流の検出処理を行うためにステップＳＰ１２に移
る。
【００８６】ＣＰＵ３０２は先ずステップＳＰ１２でカ
ウンタ３０４のカウント値Ｃをリセットし、ステップＳ
Ｐ１３で内部タイマをリセットすることにより初期状態
とし、続くステップＳＰ１４で電流検出データＤ２Ａを
サンプリングし、ステップＳＰ１５でサンプリング電流
値が定格電流の１５０〔％〕以上かを判断し、１５０
〔％〕以上の場合にはステップＳＰ１６でカウント値Ｃ
をインクリメントし、１５０〔％〕未満の場合にはステ
ップＳＰ１７でカウント値Ｃをそのままとする。
【００８７】そしてこのステップＳＰ１４〜ＳＰ１７の
処理をステップＳＰ１８で肯定結果が得られるまで行
い、肯定結果が得られた場合にはステップＳＰ１９に進
む。ステップＳＰ１９ではカウント値Ｃが５以上である
か否か判断し、５以上であった場合にはステップＳＰ２
０に移り、上述したステップＳＰ９での処理と同様に電
線２００Ａに異常電流が流れていると判断すると共に電
線２００Ａへの電流を遮断し、表示部に異常表示をさせ
る。
【００８８】これに対してステップＳＰ１９で否定結果
が得られた場合にはステップＳＰ２１に移ってカウント
値Ｃが０であったか否か判断し、０であった場合にはス
テップＳＰ２２に移って異常電流は流れていないと判断
した後、ステップＳＰ２３に進んで当該異常電流検出処
置ルーチンＲＴ０を終了する。
【００８９】これに対してＣＰＵ３０２はステップＳＰ
２１で否定結果が得られた場合、すなわちカウント値Ｃ
が１〜４であった場合、このことは電線２００Ａに異常
電流が流れているかそれともノイズを検出してしまった
かを未だ確定できない状態にあることを示し、このとき
ＣＰＵ３０２はステップＳＰ１に戻り、再び次の検出期
間で異常電流の検出処理を行う。
【００９０】なおステップＳＰ８やステップＳＰ１９で
用いるカウント値Ｃの閾値（１０又は５）はメモリ３０
３に格納されており、ＣＰＵ３０２は必要時に随時これ
らの閾値をメモリ３０３から読み出すようになってい
る。
【００９１】ここでＣＰＵ３０２は電流検出データＤ２
Ａに基づいて電線２００Ａについて上述した異常電流検
出処理ルーチンＲＴ０を終了すると、同様の異常電流検
出処理ルーチンＲＴ０を順次別の電線２００Ｂ〜２００
Ｘについても行うことにより、各２００Ｂ〜２００Ｘに
異常電流が流れているか否かを検出すると共に異常電流
が流れていると判断した場合にはその電線の電流を遮断
したり異常表示を行う。これにより各電線２００Ａ〜２
００Ｘの損傷を未然に防止することができる。
【００９２】またＣＰＵ３０２はランプ類やモータ等の
電源供給開始時に突入電流が流れる負荷に接続された電
線については、電源供給が開始された時点から所定の時
間が経過するまでは異常電流検出処理ルーチンＲＴ０を
行わないようにする。この結果、突入電流を誤って異常
電流として検出してしまうことを回避できる。
【００９３】（１−４）動作及び効果 以上の構成において、車両用電源供給装置４０は各電線
２００Ａ〜２００Ｘの損傷特性に対応したヒューズを設
けるのではなく、各電線２００Ａ〜２００Ｘに流れる電
流値をマイコン６０に取り込み、当該マイコン６０にお
いて異常電流検出処理ルーチンＲＴ０を実行することで
異常電流を検出し、異常電流を検出したときに各電線２
００Ａ〜２００Ｘに対応した半導体スイッチをオフ制御
することにより電線２００Ａ〜２００Ｘの損傷を防止す
る。
【００９４】ここで図９を用いながらこの実施形態での
異常電流検出の動作を説明する。車両用電源供給装置４
０はこの異常電流を検出するにあたって、電流値を所定
のサンプリング間隔（例えば５〔msec〕）でサンプリン
グすると共に各サンプリング電流値を定格電流よりも大
きな閾値（例えば定格×１５０〔％〕）で閾値判定し、
単位検出期間（例えば１００〔msec〕）内で閾値以上と
なったサンプリング電流値の回数をカウントする。そし
て当該カウント値が所定値以上のとき電線に異常電流が
流れていると判断して電線への電流を遮断する。
【００９５】この結果、デッドショート時のように継続
して過電流が流れた場合に限らず、間欠ショートのよう
にパルス状の過電流が流れた場合でもこれをカウント値
に反映できることにより、当該カウント値に基づいて間
欠ショート時に流れる電流をも異常電流として検出でき
るようになる。これにより車両用電源供給装置４０にお
いては、従来、ヒューズによっては保護することができ
なかった間欠ショートに起因する電線の損傷をも防止で
きる。
【００９６】ここで図９は異常電流の検出対象の電線に
間欠ショートに起因する異常電流が流れていることを示
す図である。ＣＰＵ３０２は上述したステップＳＰ３
（図７）での電流値サンプリング処理により図中矢印で
示すような時点で５〔msec〕毎の電流検出データＤ２Ａ
又はＤ２Ｂ〜Ｄ２Ｘをサンプリングし、サンプリングし
た電流値をステップＳＰ４での過電流判定処理により過
電流であるか否か判断する。
【００９７】ここで図中○印が過電流であると判断され
たサンプリング電流であり、ステップＳＰ５ではこの○
印の回数をカウントし、ステップＳＰ８では検出期間内
における○印の回数が１０回以上であるか否か判断し、
１０回以上であった場合には異常電流が流れていると判
断する。因みに、図の例では検出期間Ａ１での○印の回
数は８回なので、次の検出期間Ａ２で再び異常電流の検
出処理を行う。
【００９８】ここで図の例では、検出期間Ａ２での○印
の回数は８回であり、５回以上なので異常電流が流れて
いると判断する。
【００９９】このように車両用電源供給装置４０におい
ては、検出期間Ａ１内のカウント値が第１の回数（例え
ば１０回）以上の場合には即座にその電線には異常電流
が流れていると判断して電流を遮断し、カウント値が０
回の場合には異常電流は流れていないと判断する。
【０１００】これに対して車両用電源供給装置４０は、
検出期間Ａ１内のカウント値が前記第１の回数未満でか
つ０回以外であった場合には、その検出期間Ａ１よりも
時間的に後の検出期間Ａ２において再び電流値を所定の
サンプリング間隔でサンプリングすると共に各サンプリ
ング電流値を定格電流よりも大きな閾値で閾値判定し、
検出期間Ａ２内で閾値以上となったサンプリング電流値
の回数をカウントするといった処理を行う。そしてその
回数が第１の回数未満である第２の回数（例えば５回）
以上であったときには電線に異常電流が流れていると判
断して電線の電流を遮断する。
【０１０１】ここで最初の検出期間Ａ１内で第１の回数
未満でかつ０回以外のカウント値が得られた場合には、
その検出期間で検出したカウント値が異常電流によるも
のなのか又はノイズの影響によるものなのか判断するに
は微妙な値であるため、次の検出期間Ａ２で再び異常電
流の検出処理を行う。この結果、ノイズによる誤検出を
回避して異常電流のみを的確に検出できるようになる。
【０１０２】また時間的に後の検出期間Ａ２で検出され
たカウント値に対する回数閾値である第２の回数（５
回）を、時間的に前の検出されたカウント値に対する回
数閾値である第１の回数（１０回）よりも小さく設定し
ているのは、既に時間的に前の検出期間Ａ１で１回以上
の過電流サンプリング電流が検出されているので、時間
的に後の検出期間Ａ２では前の検出期間Ａ１での回数閾
値ほど高い回数閾値を設定しなくても、連続する検出期
間Ａ１、Ａ２で過電流サンプリング電流が検出されたと
いうことを考慮すると、十分異常電流であると判断して
よいためである。
【０１０３】かくして以上の構成によれば、間欠ショー
トに起因する異常電流を含めて、電線が損傷するおそれ
のある異常電流を全て検出できるようになるので、電線
部と負荷とを接続する電線に損傷が発生するおそれのあ
る異常電流が流れたことを的確に検出し得る車両の異常
電流検出方法及び車両の異常電流検出装置、並びに異常
電流に起因する電線の損傷を防止し得る車両用電源供給
装置を実現できる。
【０１０４】（２）第２の実施形態 次に本発明の第２の実施形態を図１０〜図１２を用いて
説明する。この実施形態の車両用電源供給装装置は、マ
イコン６０での異常電流検出処理を除いて上述した第１
の実施形態の車両用電源供給装置４０と同様の構成を有
する。
【０１０５】マイコン６０は、電線に流れる電流値を所
定のサンプリング間隔で検出する電流値サンプリングス
テップと、単位検出期間内において、第１の閾値以上の
サンプリング電流が検出された回数を第１の重み係数で
重み付けすると共に、第１の閾値未満でかつ第２の閾値
以上のサンプリング電流が検出された回数を第１の重み
係数よりも小さい第２の重み係数で重み付けした後、そ
れぞれ重み付けした回数を加算し、当該重み付け加算回
数が第１の回数以上のときに電線に異常電流が流れてい
ると判断する第１の異常電流判断ステップと、単位検出
期間内における重み付け加算回数が第１の回数未満でか
つ０回以外の場合、単位検出期間よりも時間的に後の単
位検出期間内において、第１の閾値以上のサンプリング
電流が検出された回数を第１の重み係数で重み付けする
と共に、第１の閾値未満でかつ第２の閾値以上のサンプ
リング電流が検出された回数を第２の重み係数で重み付
けした後、それぞれ重み付けした回数を加算し、当該重
み付け加算回数が第２の回数以上のときに電線に異常電
流が流れていると判断する第２の異常電流判断ステップ
とを実行することで、電線が損傷するおそれのあるよう
な異常電流が流れているか否かを判断する。
【０１０６】具体的には、図１０及び図１１に示すよう
な異常電流検出処理ルーチンＲＴ１を実行することによ
り、異常電流が流れているか否かを判断する。すなわち
ＣＰＵ３０２は先ずステップＳＰ３０においてカウンタ
３０４のカウント値Ｃ、Ｃ１、Ｃ２及びＣ３をリセット
し、ステップＳＰ３１において内部のタイマをリセット
することにより初期状態とする。
【０１０７】次のステップＳＰ３２においてＣＰＵ３０
２は入力された電流検出データＤ２Ａ、Ｄ２Ｂ、……、
又はＤ２Ｘ（なおこの例では電流検出データＤ２Ｘが入
力した場合について述べる）を所定のサンプリング間隔
でサンプリングする。この実施形態の場合には、５〔ms
ec〕の間隔でサンプリングする。
【０１０８】続くステップＳＰ３３ではサンプリングし
た電流値が定格電流（例えば１０〔Ａ〕）の１５０
〔％〕以上か否か判断し、１５０〔％〕以上の場合には
ステップＳＰ３４に移り、１５０〔％〕未満の場合には
ステップＳＰ３９に移る。ステップＳＰ３４ではサンプ
リング電流値が定格電流の２００〔％〕以上であるか否
か判断し、２００〔％〕以上の場合にはステップＳＰ３
５に移り、２００〔％〕未満の場合にはステップＳＰ３
６に移る。ステップＳＰ３５ではサンプリング電流値が
２５０〔％〕以上であるか否か判断し、２５０〔％〕以
上の場合にはステップＳＰ３８に移り、２５０〔％〕未
満の場合にはステップＳＰ３７に移る。そしてステップ
ＳＰ３６ではカウント値Ｃ１をインクリメントし、ステ
ップＳＰ３７ではカウント値Ｃ２をインクリメントし、
ステップＳＰ３８ではカウント値Ｃ３をインクリメント
する。
【０１０９】すなわちサンプリング電流値が定格の１５
０〔％〕未満の場合にはカウント値は変更せず、１５０
〔％〕以上でかつ２００〔％〕未満の場合にはカウント
値Ｃ１をインクリメントし、２００〔％〕以上でかつ２
５０〔％〕未満の場合にはカウント値Ｃ２をインクリメ
ントし、２５０〔％〕以上の場合にはカウント値Ｃ３を
インクリメントする。
【０１１０】続くステップＳＰ３９では内部タイマの時
間Ｔが１００〔msec〕に達しているか否か判断し、達し
ていない場合にはステップＳＰ３２に戻ってステップＳ
Ｐ３２〜ＳＰ３９の処理を再び行う。これに対して内部
タイマの時間Ｔが１００〔msec〕に達した場合にはステ
ップＳＰ４０に進む。
【０１１１】ステップＳＰ４０では、サンプリング電流
値の大きさに応じて各カウント値Ｃ１、Ｃ２及びＣ３を
重み付けすると共に重み付けした回数を加算することで
重み付け加算回数Ｃを求める。この例の場合には、カウ
ント値Ｃ１を係数「１」重み付けし、カウント値Ｃ２を
係数「２」で重み付けし、カウント値Ｃ３を係数「３」
で重み付けしている。これにより重み付け加算回数Ｃ
は、過電流の発生回数に加えて、サンプリング電流値を
も反映した値となる。
【０１１２】ステップＳＰ４１では、内部カウンタ３０
４の重み付け加算回数Ｃが１０以上であるか否かを判断
する。そして重み付け加算回数Ｃが１０回以上であった
場合、このことは電線２００Ａに当該電線２００Ａが損
傷するような異常電流が流れていることを示し、このと
きステップＳＰ４２に移って異常判断をして保護回路５
５Ａに半導体スイッチ部５４ＡのＭＯＳ ＦＥＴ１１０
をオフ制御することを指令する制御信号Ｓ１Ａを出力す
ることにより電線２００Ａの電流を遮断する。
【０１１３】またＣＰＵ３０２はこのとき異常電流が流
れていることを表示するための表示部に異常信号Ｓ４を
送出することにより電線２００Ａに異常電流が流れてい
ることを表示させる。ステップＳＰ４２の処理を終了す
るとＣＰＵ３０２はステップＳＰ６０に進んで電線２０
０Ａに対する異常電流検出処理ルーチンＲＴ１を終了す
る。
【０１１４】これに対してＣＰＵ３０２はステップＳＰ
４１で否定結果が得られた場合にはステップＳＰ４３に
移って重み付け加算回数Ｃが０であるか否か判断し、０
であった場合にはステップＳＰ４４に移って異常電流は
流れていないと判断した後、ステップＳＰ６０に進んで
当該異常電流検出処置ルーチンＲＴ１を終了する。
【０１１５】これに対してＣＰＵ３０２はステップＳＰ
４３で否定結果が得られた場合、すなわち重み付け加算
回数Ｃが１〜９であった場合、このことは電線２００Ａ
に異常電流が流れているか若しくはノイズを検出してし
まった可能性があるので、ＣＰＵ３０２は再び次の検出
期間で異常電流の検出処理を行うためにステップＳＰ４
５に移る。
【０１１６】ＣＰＵ３０２は先ずステップＳＰ４５でカ
ウンタ３０４のカウント値Ｃ、Ｃ１、Ｃ２及びＣ３をリ
セットし、ステップＳＰ４６において内部のタイマをリ
セットすることにより初期状態とし、続くステップＳＰ
４７で電流検出データＤ２Ａをサンプリングする。続く
ステップＳＰ４８〜ＳＰ５５では上述したステップＳＰ
３３〜ＳＰ４０と同様の処理を行うことにより、検出期
間内の過電流サンプリング電流の重み付け加算回数Ｃを
求める。
【０１１７】ステップＳＰ５５で重み付け加算回数Ｃを
求めると、次にＣＰＵ３０２はステップＳＰ５６におい
て、重み付け加算回数Ｃが５以上であるか否か判断し、
５以上であった場合にはステップＳＰ５７に移り、上述
したステップＳＰ４２での処理と同様に電線２００Ａに
異常電流が流れていると判断すると共に電線２００Ａへ
の電流を遮断し、表示部に異常表示をさせる。
【０１１８】これに対してステップＳＰ５６で否定結果
が得られた場合にはステップＳＰ５８に移って重み付け
加算回数Ｃが０である否か判断し、０の場合にはステッ
プＳＰ５９に移って異常電流は流れていないと判断した
後、ステップＳＰ６０に進んで当該異常電流検出処置ル
ーチンＲＴ１を終了する。
【０１１９】これに対してＣＰＵ３０２はステップＳＰ
５８で否定結果が得られた場合、すなわち重み付け加算
回数Ｃが１〜４であった場合、このことは電線２００Ａ
に異常電流が流れているかそれともノイズを検出してし
まったかを未だ確定できない状態にあることを示し、こ
のときＣＰＵ３０２はステップＳＰ３０に戻り、再び次
の検出期間で異常電流の検出処理を行う。
【０１２０】ＣＰＵ３０２は電流検出データＤ２Ａに基
づいて電線２００Ａについて上述した異常電流検出処理
ルーチンＲＴ１を終了すると、同様の異常電流検出処理
ルーチンＲＴ１を順次別の電線２００Ｂ〜２００Ｘにつ
いても行うことにより、各２００Ｂ〜２００Ｘに異常電
流が流れているか否かを検出すると共に異常電流が流れ
ていると判断した場合にはその電線の電流を遮断したり
異常表示を行う。これにより各電線２００Ａ〜２００Ｘ
の損傷を未然に防止することができる。
【０１２１】またＣＰＵ３０２は第１の実施形態と同様
に、ランプ類やモータ等の電源供給開始時に突入電流が
流れる負荷に接続された電線については、電源供給が開
始された時点から所定の時間が経過するまでは異常電流
検出処理ルーチンＲＴ１を行わないようにする。この結
果、突入電流を誤って異常電流として検出してしまうこ
とを回避できる。
【０１２２】ここで図１２を用いながらこの実施形態で
の異常電流検出の動作を説明する。図１２は異常電流の
検出対象の電線に間欠ショートに起因する異常電流が流
れていることを示す図である。先ずＣＰＵ３０２は上述
したステップＳＰ３２（図１０）での電流値サンプリン
グ処理により図中矢印で示すような時点で５〔msec〕毎
の電流検出データＤ２Ａ又はＤ２Ｂ〜Ｄ２Ｘをサンプリ
ングし、サンプリングした電流値をステップＳＰ３３〜
ＳＰ３５での過電流判定処理により、そのサンプリング
電流値が過電流であるか否か判断すると共にどの程度の
過電流であるかで区別する。
【０１２３】ここで図中◎印は定格電流の２５０〔％〕
以上のサンプリング電流値が検出されたことを示し、○
印は定格電流の２００〔％〕以上でかつ２５０〔％〕未
満のサンプリング電流値が検出されたことを示し、△印
は定格電流の１５０〔％〕以上でかつ２００〔％〕未満
のサンプリング電流値が検出されたことを示し、×印は
定格電流の１５０〔％〕未満のサンプリング電流が検出
されたことを示す。
【０１２４】次にＣＰＵ３０２は検出期間Ａ１内での◎
印の回数、○印の回数及び△印の回数にそれぞれ異なる
重み係数を乗じてそれらを加算することにより重み付け
加算回数Ｃを求める（ステップＳＰ４０に相当）。図の
例では、◎印が２個（ステップＳＰ４０のＣ３に相
当）、○印が５個（ステップＳＰ４０のＣ２に相当）、
△印が５個（ステップＳＰ４０のＣ１に相当）なので、
重み付け加算回数Ｃは、Ｃ＝３×２＋２×５＋１×５＝
２１となるので、ステップＳＰ４１で肯定結果が得ら
れ、ステップＳＰ４２で異常電流と判断される。
【０１２５】因みに、図１２の例では最初の検出期間Ａ
１で重み付け加算回数Ｃが１０以上なので異常電流が流
れていると判断されたが、検出期間Ａ１での重み付け加
算回数Ｃが１０未満の場合には、検出期間Ａ１よりも後
の検出期間Ａ２において再び重み付け加算回数Ｃを求め
て、当該重み付け加算回数Ｃが５以上であるか否かをみ
ることで異常電流が流れているか否かを判断することに
なり、さらに検出期間Ａ２において求められた重み付け
加算回数Ｃが１〜４である場合には、検出期間Ａ２に続
く検出期間で再び重み付け加算回数Ｃを求め、当該重み
付け加算回数Ｃが１０以上か否かをみることで異常電流
が流れているか否かを判断する。
【０１２６】かくして第２の実施形態の構成によれば、
過電流の発生回数に加えてサンプリング電流値をも反映
した重み付け加算回数Ｃを異常電流の判定に用いるよう
にしたので、第１の実施形態と同様に間欠ショートに起
因する異常電流を含めて電線が損傷するおそれのある異
常電流を全て検出できるようになるのに加えて、電線の
損傷に結びつくような異常電流を一段と的確に検出し得
る車両の異常電流検出方法及び車両の異常電流検出装
置、並びに異常電流に起因する電線の損傷を一段と確実
に防止し得る車両用電源供給装置を実現できる。
【０１２７】（３）他の実施形態 なお上述の実施形態においては、時間的に後の検出期間
Ａ２で検出されたカウント値に対する回数閾値である第
２の回数（５回）を、時間的に前の検出されたカウント
値に対する回数閾値である第１の回数（１０回）よりも
小さく設定した場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、第２の回数を第１の回数と同じ値にしてもよ
く、また第２の回数を第１の回数よりも大きな値にして
もよい。
【０１２８】また上述の実施形態においては、最初の検
出期間Ａ１と、当該検出期間Ａ１に対して時間的に後の
検出期間Ａ２を同じ長さにした場合について述べたが、
例えば検出期間Ａ２を検出期間Ａ１よりも短くするよう
にしてもよい。このようにすれば、第２の回数を第１の
回数と等しい値に設定した場合でも、第２の回数を第１
の回数よりも小さく設定したのと同様の異常電流判定処
理を行うことができる。
【０１２９】さらに上述の実施形態においては、全ての
電線の異常電流検出に際して、第１の回数を１０回に固
定し、第２の回数を５回に固定した場合について述べた
が、この第１及び第２の回数は電線の種類や負荷の種類
によって適宜変えるようにしてもよい。そのようにすれ
ば各電線の損傷特性に応じて一段と的確な異常電流検出
処理ができるようになり、電線の損傷を一段と確実に防
止できるようになる。
【０１３０】また上述の第２の実施形態においては、サ
ンプリング電流値を定格電流の１５０〔％〕、２００
〔％〕、２５０〔％〕の３つの閾値でランク分けする場
合について述べたが、本発明の閾値はこれに限らない。
【０１３１】また上述の実施形態においては、検出電流
値を所定のサンプリング間隔でサンプリングするサンプ
リング機能、サンプリング電流値を所定の閾値と比較す
る比較機能、重み付け加算機能、異常判定機能、スイッ
チのオンオフ制御機能をＣＰＵ３０２のプログラム処理
により実現した場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、当然これらの機能をハード構成により実現する
ようにしてもよい。
【０１３２】
【発明の効果】上述のように請求項１及び請求項７に記
載の発明によれば、間欠ショートに起因する異常電流を
含めて、電線が損傷するおそれのある異常電流を全て検
出できる車両の異常電流検出方法及び装置を実現でき
る。
【０１３３】また請求項２及び請求項８に記載の発明に
よれば、請求項１及び請求項７の効果に加えて、電線が
損傷するおそれのある異常電流を一段と確実かつ迅速に
検出できる車両の異常電流検出方法及び装置を実現でき
る。
【０１３４】また請求項３及び請求項９に記載の発明に
よれば、請求項１や請求項７の異常電流検出方法及び装
置と比較して、サンプリング電流値の大きさに応じて重
み付け加算した重み付け加算回数Ｃγに基づいて異常電
流か否かの判断をしているので、電線の損傷に結びつく
ような異常電流を一段と的確に検出し得る車両の異常電
流検出方法及び装置を実現できる。
【０１３５】また請求項４及び１０に記載の発明によれ
ば、請求項１〜請求項３及び請求項７〜請求項９の効果
に加えて、突入電流を誤って異常電流と判断することを
回避して電線が損傷するおそれのある電流のみを異常電
流として検出し得る車両の異常電流検出方法及び装置を
実現できる。
【０１３６】また請求項５及び請求項１１に記載の発明
によれば、請求項１〜請求項４及び請求項７〜請求項１
０の効果に加えて、異常電流の検出精度を一段と向上し
得る車両の異常電流検出方法及び装置を実現できる。
【０１３７】また請求項６及び請求項１２に記載の発明
によれば、請求項１〜請求項５及び請求項７〜請求項１
１の効果に加えて、電線の損傷特性に応じた一段と的確
な異常電流検出処理を行うことができる車両の異常電流
検出方法及び装置を実現できる。
【０１３８】また請求項１３に記載の発明によれば、電
線の損傷を確実に防止することができる信頼性の高い車
両用電源供給装置を実現できる。
【０１３９】また請求項１４に記載の発明によれば、請
求項１３と比較して電線の損傷を一段と確実に防止する
ことができ、一段と信頼性の高い車両用電源供給装置を
実現できる。
【０１４０】また請求項１５に記載の発明によれば、請
求項１３及び請求項１４の効果に加えて、突入電流が流
れたときに負荷への電源供給を停止してしまうような誤
動作を防止できるので、一段と良好な電源供給を行うこ
とができる車両用電源供給装置を実現できる。
【０１４１】また請求項１６に記載の発明によれば、請
求項１３〜請求項１５の効果に加えて、異常電流の検出
精度を一段と向上して電線の損傷を一段と確実に防止し
得る車両用電源供給装置を実現できる。
【０１４２】さらに請求項１７に記載の発明によれば、
請求項１３〜請求項１６の効果に加えて、電線の損傷特
性に応じた一段と的確な異常電流検出処理を行って電線
の損傷を一段と確実に防止し得る車両用電源供給装置を
実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項７、請求項８、請求項１０〜１３及び請
求項１５〜請求項１７に記載の発明の基本構成を示すブ
ロック図である。
【図２】請求項９、請求項１０〜請求項１２及び請求項
１４〜請求項１７に記載の発明の基本構成を示すブロッ
ク図である。
【図３】実施の形態による車両用電源供給装置の概略構
成を示す接続図である。
【図４】スイッチング部の詳細構成を示す回路図であ
る。
【図５】図４中のＪＫフリップフロップの動作の説明に
供するタイミングチャートである。
【図６】図３中のマイコンの構成を示すブロック図であ
る。
【図７】第１の実施形態におけるマイコンによる異常電
流検出処理手順を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態におけるマイコンによる異常電
流検出処理手順を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施形態での異常電流検出動作の説明に
供する略線図である。
【図１０】第２の実施形態におけるマイコンによる異常
電流検出処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施形態におけるマイコンによる異常
電流検出処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態での異常電流検出動作の説明
に供する略線図である。
【符号の説明】
５２ 電源部 ５３ 負荷 ５４ スイッチ（半導体スイッチ部） ５５、３０２−４ 制御手段（保護回路、ＣＰＵ） ５８、７０ 電流検出手段（シャント抵抗、電
流検出回路） ２００ 電線（ハーネス） ３０２−１ サンプリング手段（ＣＰＵ） ３０２−２ 比較手段（ＣＰＵ） ３０２−３ 異常判定手段（ＣＰＵ） ３０２−６ 異常判定手段（ＣＰＵ） ３０２−５ 重み付け加算手段（ＣＰＵ） ＴＨ 閾値 ＴＨ１ 第１の閾値 ＴＨ２ 第２の閾値 Ｃ、Ｃα、Ｃβ カウント値 Ｃγ 重み付け加算回数 ＣＴ１、ＣＴ１’ 第１の回数 ＣＴ２、ＣＴ２’ 第２の回数 Ｗ１ 第１の重み係数 Ｗ２ 第２の重み係数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗田 薫 静岡県湖西市鷲津2464−48 矢崎部品株 式会社内 (72)発明者 梅田 幸彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−281291（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−203601（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−180827（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 19/165 B60R 16/02 650 G01R 19/00

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電源供給対象である負荷と電源とを接続
    する電線に異常電流が流れたことを検出する車両の異常
    電流検出方法において、 前記電線に流れる電流値を所定のサンプリング間隔で検
    出する電流値サンプリングステップと、 単位検出期間内において所定値以上のサンプリング電流
    が検出された回数をカウントし、当該カウント値が第１
    の回数以上のときに前記電線に異常電流が流れていると
    判断する第１の異常電流判断ステップと、 前記単位検出期間内における前記カウント値が前記第１
    の回数未満でかつ０回以外の場合、前記単位検出期間よ
    りも時間的に後の単位検出期間内において前記所定値以
    上のサンプリング電流が検出された回数をカウントし、
    当該カウント値が第２の回数以上のときに前記電線に異
    常電流が流れていると判断する第２の異常電流判断ステ
    ップとを具えることを特徴とする車両の異常電流検出方
    法。
  2. 【請求項２】 前記第１又は第２の異常電流判断ステッ
    プにおける前記単位検出期間内の前記カウント値が０の
    ときには前記電線に異常電流は流れていないと判断し、 前記第２の異常電流判断ステップにおける前記カウント
    値が前記第２の回数未満でかつ０回以外のときには前記
    第２の異常電流判断ステップの前記単位検出期間よりも
    後の単位検出期間において前記第１の異常電流判断ステ
    ップ及び前記第２の異常電流判断ステップと同様の処理
    を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の車両の異
    常電流検出方法。
  3. 【請求項３】 電源供給対象である負荷と電源とを接続
    する電線に異常電流が流れたことを検出する車両の異常
    電流検出方法において、 前記電線に流れる電流値を所定のサンプリング間隔で検
    出する電流値サンプリングステップと、 単位検出期間内において、第１の閾値以上のサンプリン
    グ電流が検出された回数を第１の重み係数で重み付けす
    ると共に、前記第１の閾値未満でかつ第２の閾値以上の
    サンプリング電流が検出された回数を前記第１の重み係
    数よりも小さい第２の重み係数で重み付けした後、それ
    ぞれ重み付けした回数を加算し、当該重み付け加算回数
    が第１の回数以上のときに前記電線に異常電流が流れて
    いると判断する第１の異常電流判断ステップと、 前記単位検出期間内における前記重み付け加算回数が前
    記第１の回数未満でかつ０回以外の場合、前記単位検出
    期間よりも時間的に後の単位検出期間内において、前記
    第１の閾値以上のサンプリング電流が検出された回数を
    前記第１の重み係数で重み付けすると共に、前記第１の
    閾値未満でかつ前記第２の閾値以上のサンプリング電流
    が検出された回数を前記第２の重み係数で重み付けした
    後、それぞれ重み付けした回数を加算し、当該重み付け
    加算回数が第２の回数以上のときに前記電線に異常電流
    が流れていると判断する第２の異常電流判断ステップと
    を具えることを特徴とする車両の異常電流検出方法。
  4. 【請求項４】 前記負荷への電源の供給が開始された時
    点から所定の時間が経過するまでは前記第１及び第２の
    異常電流判断ステップの処理を行わずに当該所定時間が
    経過した後に前記第１及び第２の異常電流判断ステップ
    を行うようにしたことを特徴とする請求項１、請求項２
    又は請求項３に記載の車両の異常電流検出方法。
  5. 【請求項５】 前記第２の異常電流判断ステップにおけ
    る前記第２の回数は前記第１の回数未満であることを特
    徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に
    記載の車両の異常電流検出方法。
  6. 【請求項６】 前記第１及び第２の回数は、前記電線の
    損傷特性を考慮して選定されていることを特徴とする請
    求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に
    記載の車両の異常電流検出方法。
  7. 【請求項７】 車両に搭載された負荷に電線を介してバ
    ッテリ等の電源部からの電源を供給する際に当該電線に
    異常電流が流れたことを検出する車両の異常電流検出装
    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、 前記検出電流値を所定のサンプリング間隔でサンプリン
    グするサンプリング手段と、 サンプリングされた各電流値を所定の閾値と比較する比
    較手段と、 それぞれ一定期間でなる各期間内における前記所定値以
    上の前記サンプリング電流値の回数をカウントするカウ
    ンタと、 前記各期間のうちある期間内における前記カウント値が
    第１の回数以上であったときに前記電線に異常電流が流
    れていると判断すると共に、前記ある検出期間における
    前記カウント値が前記第１の回数未満でかつ０以外であ
    った場合、前記ある期間よりも時間的に後の期間におけ
    る前記カウント値に基づいて当該カウント値が第２の回
    数以上であったときに前記電線に異常電流が流れている
    と判断する異常判定手段とを具えることを特徴とする車
    両の異常電流検出装置。
  8. 【請求項８】 前記異常判定手段は、 前記ある期間内における前記カウント値又は前記ある期
    間よりも時間的に後の期間における前記カウント値が０
    回であったときには前記電線に異常電流は流れていない
    と判断すると共に、前記ある期間よりも時間的に後の期
    間における前記カウント値が前記第２の回数未満でかつ
    ０回以外であったときはさらに時間的に後の期間内にお
    ける前記カウント値に基づいて前記異常電流判断処理を
    繰り返すことを特徴とする請求項７に記載の車両の異常
    電流検出装置。
  9. 【請求項９】 車両に搭載された負荷に電線を介してバ
    ッテリ等の電源部からの電源を供給する際に当該電線に
    異常電流が流れたことを検出する車両の異常電流検出装
    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、 前記検出電流値を所定のサンプリング間隔でサンプリン
    グするサンプリング手段と、 サンプリングされた各電流値を第１の閾値及び当該第１
    の閾値よりも小さい第２の閾値と比較する比較手段と、 それぞれ一定期間でなる各期間内における前記第１の閾
    値以上の前記サンプリング電流値の回数及び前記第１の
    閾値未満でかつ前記第２の閾値以上の前記サンプリング
    電流値の回数をそれぞれカウントする第１及び第２のカ
    ウンタと、 前記第１のカウンタのカウント値を第１の重み係数で重
    み付けすると共に、前記第２のカウンタのカウント値を
    前記第１の重み係数よりも小さい第２の重み係数で重み
    付けした後、それぞれ重み付けした回数を加算する重み
    付け加算手段と、 ある期間における前記重み付け加算回数が第１の回数以
    上であったときに前記電線に異常電流が流れていると判
    断すると共に、前記ある期間における前記重み付け加算
    回数が前記第１の回数未満でかつ０回以外であった場
    合、前記ある期間よりも時間的に後の期間における前記
    重み付け加算回数に基づいて当該重み付け加算回数が第
    ２の回数以上であったときに前記電線に異常電流が流れ
    ていると判断する異常判定手段とを具えることを特徴と
    する車両の異常電流検出装置。
  10. 【請求項１０】 前記負荷への電源の供給が開始された
    時点から所定の時間が経過するまでは前記異常電流の判
    断を行わないようにしたことを特徴とする請求項７、請
    求項８又は請求項９に記載の車両の異常電流検出装置。
  11. 【請求項１１】 前記第２の回数は前記第１の回数未満
    であることを特徴とする請求項７、請求項８、請求項９
    又は請求項１０に記載の車両の異常電流検出装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１及び第２の回数は、前記電線
    の損傷特性を考慮して選定されていることを特徴とする
    請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０又は請求項
    １１に記載の車両の異常電流検出装置。
  13. 【請求項１３】 車両に搭載された負荷に電線を介して
    バッテリ等の電源部からの電源を供給するようになされ
    た車両用電源供給装置において、 前記電線を流れる電流値を検出する電流検出手段と、 前記検出電流値を所定のサンプリング間隔でサンプリン
    グするサンプリング手段と、 サンプリングされた各電流値を所定の閾値と比較する比
    較手段と、 それぞれ一定期間でなる各期間内における前記所定値以
    上の前記サンプリング電流値の回数をカウントするカウ
    ンタと、 前記各期間のうちある期間内における前記カウント値が
    第１の回数以上であったときに前記電線に異常電流が流
    れていると判断すると共に、前記ある検出期間における
    前記カウント値が前記第１の回数未満でかつ０以外であ
    った場合、前記ある期間よりも時間的に後の期間におけ
    る前記カウント値に基づいて当該カウント値が第２の回
    数以上であったときに前記電線に異常電流が流れている
    と判断する異常判定手段と、 前記異常判定手段により異常電流が検出されたとき、前
    記電源部と前記負荷とを接続する前記電線上に設けられ
    たスイッチをオフ制御することにより前記電線に流れる
    電流を遮断する制御手段とを具えることを特徴とする車
    両用電源供給装置。
  14. 【請求項１４】 車両に搭載された負荷に電線を介して
    バッテリ等の電源部からの電源を供給するようになされ
    た車両用電源供給装置において、 前記電線を流れる電流値を検出する電流検出手段と、 前記検出電流値を所定のサンプリング間隔でサンプリン
    グするサンプリング手段と、 サンプリングされた各電流値を第１の閾値及び当該第１
    の閾値よりも小さい第２の閾値と比較する比較手段と、 それぞれ一定期間でなる各期間内における前記第１の閾
    値以上の前記サンプリング電流値の回数及び前記第２の
    閾値以上の前記サンプリング電流値の回数をそれぞれカ
    ウントするカウンタと、 前記第１の閾値以上の前記サンプリング電流値の回数を
    第１の重み係数で重み付けすると共に、前記第１の閾値
    未満でかつ第２の閾値以上の前記サンプリング電流値の
    回数を前記第１の重み係数よりも小さい第２の重み係数
    で重み付けした後、それぞれ重み付けした回数を加算す
    る重み付け加算手段と、 ある期間における前記重み付け加算回数が第１の回数以
    上であったときに前記電線に異常電流が流れていると判
    断すると共に、前記ある期間における前記重み付け加算
    回数が前記第１の回数未満でかつ０回以外であった場
    合、前記ある期間よりも時間的に後の期間における前記
    重み付け加算回数に基づいて当該重み付け加算回数が第
    ２の回数以上であったときに前記電線に異常電流が流れ
    ていると判断する異常判定手段と、 前記異常判定手段により異常電流が流れていると判断さ
    れたとき、前記電源部と前記負荷とを接続する前記電線
    上に設けられたスイッチをオフ制御することにより前記
    電線に流れる電流を遮断する制御手段とを具えることを
    特徴とする車両用電源供給装置。
  15. 【請求項１５】 前記負荷への電源の供給が開始された
    時点から所定の時間が経過するまでは前記制御手段によ
    る前記スイッチのオフ制御を行わないようにしたことを
    特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の車両用電
    源供給装置。
  16. 【請求項１６】 前記第２の回数は前記第１の回数未満
    であることを特徴とする請求項１３、請求項１４又は請
    求項１５に記載の車両用電源供給装置。
  17. 【請求項１７】 前記第１及び第２の回数は、前記電線
    の損傷特性を考慮して選定さていることを特徴とする請
    求項１３、請求項１４、請求項１５又は請求項１６に記
    載の車両用電源供給装置。
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