JP6003857B2 - 制御装置 - Google Patents
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Description
時間t1 で過電流が発生したとする。時間t1 までは通電電流はI0 であり、電線温度もT0 で飽和しており、発煙することはない。
t1 で過電流が発生した場合、通電電流はI0 からI1 に増加する。これに伴い、電線温度は上昇し、時間t2 で遮断の閾温度T2 に達した場合、負荷への通電が遮断される。算出した温度がT2 に達するまで負荷への通電が継続されるので、実際の電線の温度もT2 まで上昇しており、上述したように電線が劣化することになる。
ΔTw(n)=ΔTw(n-1)×exp(−Δt/τw )
+Rthw ×Rw(n-1)×I(n-1)2 ×(1−exp(−Δt /τw ))・・・(1)
但し、I(n):検出n(1以上の整数)回目の検出通電電流値(A)
ΔTw(n):検出n回時の電線の上昇温度(℃)
Rw(n)=Rw(0)×(1+κw ×(Tw −To )):検出n回時の電線抵抗(Ω)
Rw(0):所定温度To(℃)における電線抵抗(Ω)
Rthw :電線熱抵抗(℃/W)
τw :電線放熱時定数(s)
κw :電線抵抗温度係数(/℃)
Δt :前記算出手段の算出間隔(s)
図1は、本発明の実施の形態に係る制御装置1の構成を示すブロック図である。この制御装置1は、車両に好適に搭載され、バッテリ2の正極端子と負荷3の一端との間に電線4によって接続されている。負荷3としては、ランプ又はワイパーが挙げられる。バッテリ2の負極端子と負荷3の他端とは接地されている。制御装置1は、電線4に流れる電流値と電線4の周囲温度とを検出し、検出した電流値及び周囲温度を用いて電線4の電線温度を算出する。制御装置1は、算出した電線温度が第1閾値T2 以上である場合に、電線4に流れる電流を遮断する。
温度検出部12は、電線4の周囲温度を検出しており、検出した周囲温度を示す温度情報をマイコン6に出力する。
ΔTw(n)=ΔTw(n-1)×exp(−Δt/τw )
+Rthw ×Rw(n-1)×I(n-1)2 ×(1−exp(−Δt /τw ))・・・(1)
但し、I(n):検出n(1以上の整数)回目の検出通電電流値(A)
ΔTw(n):検出n回時の電線の上昇温度(℃)
Rw(n)=Rw(0)×(1+κw ×(Tw −To )):検出n回時の電線抵抗(Ω)
Rw(0):所定温度To(℃)における電線抵抗(Ω)
Rthw :電線熱抵抗(℃/W)
τw :電線放熱時定数(s)
κw :電線抵抗温度係数(/℃)
Δt :前記算出手段の算出間隔(s)
Tw =周囲温度+ΔTw(n)・・・(2)
電流検出部52は、電線4に流れる電流値を検出し、検出した電流値を制御回路53に出力している。電流検出部52は検出手段として機能する。
入力部61には、外部から負荷3の作動、又は停止を指示する作動指示/停止指示が入力される。また、入力部61にはIPD5の制御回路53及び温度検出部12夫々から電流情報及び温度情報が入力され、入力部61は、入力された電流情報及び温度情報が示す電流値及び周囲温度をCPU63に通知する。出力部62は、CPU63の指示に従って、前記出力指示、及びオン指示/オフ指示を制御回路53に出力する。
まず、CPU63は、外部から入力部34を介して作動指示を受け付けたか否かを判定する(S1)。CPU63は、作動指示を受け付けていないと判定した場合(S1:NO)、すなわち停止指示を受け付けたと判定した場合、出力部62を介し、オフ指示をIPD5の制御回路53に出力させる。これにより、制御回路53はFET51をオフし(S2)、処理をステップS4へ進める。
CPU63は、温度検出部13が検出した周囲温度を入力部61から取得し(S5)、記憶部63から前回算出した上昇温度ΔTw(n-1)を読み出す(S6)。
CPU63は、電線温度が第2閾値T3 以上であるか否かを判定する(S9)。
CPU63は電線温度が第2閾値T3 以上でないと判定した場合(S9:NO)、処理をステップS1へ戻す。
CPU63は電線温度が第1閾値T2 以上であると判定した場合(S10:YES)、出力部62を介し、オフ指示を制御回路53に出力させる。これにより、制御回路53はFET51をオフし(S11)、処理をステップS15へ進める。
CPU63は停止指示を受け付けたと判定した場合(S12:YES)、出力部62を介し、オフ指示を制御回路53に出力させる。これにより、制御回路53はFET51をオフし(S13)、処理を終了する。
CPU63は、ステップS5〜S8の処理を行い、電線温度を算出する。
CPU63は、温度検出部13が検出した周囲温度を入力部61から取得し(S16)、記憶部63から前回算出した上昇温度ΔTw(n-1)を読み出す(S17)。
CPU63は、電線温度が第3閾値T4 以下であるか否かを判定する(S20)。
CPU63は電線温度が第3閾値T4 以下でないと判定した場合(S20:NO)、処理をステップS15へ戻す。
CPU63は電線温度が第3閾値T4 以下であると判定した場合(S20:YES)、FET51のオフ制御を解除して処理を終了する。
また、本実施の形態においては、前回算出した上昇温度と、電流検出部52が検出した電線4の電流値とを用いて、上昇温度を算出しているが、電線4の電流値を用いなくてもよい。CPU63は、前回算出した上昇温度と、電線4に流れる電流に係る値、例えば、電線4内に設けられた抵抗の両端間の電圧とを用いて、周囲温度と電線温度との温度差を算出してもよい。
そして、FET51をオン/オフ制御する場合、電流検出部52が検出した電流値の大小に応じてデューティ比を大小に調整するPWM制御を行うことにしてもよい。
2 バッテリ
3 負荷
4 電線
5 IPD
51 FET
52 電流検出部
53 制御回路
6 マイコン
61 入力部
62 出力部
63 CPU
64 記憶部
65 RAM
Claims (3)
- 電源と負荷との間に設けられたスイッチをオン/オフ制御し、前記電源から前記負荷へ流れる電流を検出手段により検出し、検出した電流に基づいて算出手段により、前記電源、前記スイッチ、及び前記負荷を接続する電線の温度を算出し、算出した温度が第1閾値を超えた場合に前記スイッチをオフ制御するように構成された制御装置において、
前記算出手段により算出した温度が、前記第1閾値より低い第2閾値以上であるか否かを判定する手段と、
該手段により前記温度が前記第2閾値以上であると判定した場合、前記負荷にパルス電圧が供給されるように前記スイッチをオン/オフ制御する手段と
を備えることを特徴とする制御装置。 - 前記スイッチをオン/オフ制御し、前記算出手段により算出した前記電線の温度が前記第1閾値を超えて前記スイッチがオフ制御された場合に、前記算出手段により算出した温度が前記第2閾値より低い第3閾値以下であるか否かを判定する手段と、
該手段により前記温度が、前記第3閾値以下であると判定した場合に、前記オフ制御を解除する手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記算出手段は、前記電線の周囲温度に該電線の上昇温度を加算して前記電線の温度を算出し、前記上昇温度は、下記式(1)に基づいて算出するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。
ΔTw(n)=ΔTw(n-1)×exp(−Δt/τw )
+Rthw ×Rw(n-1)×I(n-1)2 ×(1−exp(−Δt /τw ))・・・(1)
但し、I(n):検出n(1以上の整数)回目の検出通電電流値(A)
ΔTw(n):検出n回時の電線の上昇温度(℃)
Rw(n)=Rw(0)×(1+κw ×(Tw −To )):検出n回時の電線抵抗(Ω)
Rw(0):所定温度To(℃)における電線抵抗(Ω)
Rthw :電線熱抵抗(℃/W)
τw :電線放熱時定数(s)
κw :電線抵抗温度係数(/℃)
Δt :前記算出手段の算出間隔(s)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013190734A JP6003857B2 (ja) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | 制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013190734A JP6003857B2 (ja) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | 制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2015057017A JP2015057017A (ja) | 2015-03-23 |
JP6003857B2 true JP6003857B2 (ja) | 2016-10-05 |
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ID=52820997
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JP2013190734A Expired - Fee Related JP6003857B2 (ja) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | 制御装置 |
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JP7024682B2 (ja) | 2018-10-18 | 2022-02-24 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 電力分配装置、電力分配方法及びコンピュータプログラム |
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Family Cites Families (2)
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2013
- 2013-09-13 JP JP2013190734A patent/JP6003857B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2015057017A (ja) | 2015-03-23 |
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