JP6540621B2 - Overcurrent protection device - Google Patents
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Description
本発明は、電気負荷を有する負荷回路を備えた負荷駆動システムを過電流から保護するように構成された、過電流保護装置に関する。 The present invention relates to an over-current protection device configured to protect a load drive system comprising a load circuit having an electrical load from over-current.
負荷電流に基づいて決定された加減算値を用いて加減算を行った積算結果と、判定閾値とを用いて、過電流保護を行う装置が従来知られている(例えば、特許文献1等参照。)。 There is conventionally known a device for performing overcurrent protection using an integration result obtained by performing addition and subtraction using an addition and subtraction value determined based on a load current (see, for example, Patent Document 1). .
負荷の駆動条件等に応じて、負荷側の通電経路を切替える場合がある。通電経路が異なると、過電流保護の条件(例えば、ワイヤハーネスの耐熱温度、通電履歴、等。)が異なる。本発明は、上記に例示した事情に鑑みてなされたものであって、負荷側の通電経路が切替えられた場合にも、適切な過電流保護を行うことができる、過電流保護装置を提供することを目的としている。 In some cases, the current path on the load side may be switched according to the drive condition of the load. If the current path is different, the conditions of the overcurrent protection (for example, the heat resistance temperature of the wire harness, the current history, etc.) are different. The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an overcurrent protection device capable of performing appropriate overcurrent protection even when the load-side conduction path is switched. The purpose is that.
請求項1に記載の過電流保護装置(4)は、電気負荷(20)を有する負荷回路(2)と、前記負荷回路の駆動を制御するように前記負荷回路に接続された制御回路(3)とを備えた負荷駆動システム(1)を、過電流から保護するように構成されている。上記目的を達成するため、前記過電流保護装置は、前記制御回路側に配設されていて前記電気負荷の通電状態を通電と非通電とで切替えるように前記電気負荷に接続された負荷駆動部(30)と、前記負荷回路内における通電経路を第一経路と第二経路との間で切替えるように前記負荷回路側に配設された通電経路切替部(5)と、前記電気負荷への通電時に通流する負荷電流に応じて加算値を積算した積算値が判定閾値に達した場合に前記負荷駆動部を制御して前記電気負荷の通電状態を通電から非通電に切替えるように前記制御回路側に配設された保護制御部(33)と、を備えている。前記保護制御部は、前記通電経路切替部により前記通電経路が前記第一経路と前記第二経路との間で切替えられた場合に、当該切替に対応して、前記加算値、前記積算値又は前記判定閾値を変更するように構成されている。
An overcurrent protection device (4) according to
上記構成においては、前記保護制御部は、前記負荷電流に応じて、前記加算値を積算することで前記積算値を取得する。前記保護制御部は、前記積算値が前記判定閾値に達した場合に、前記負荷駆動部を制御して、前記電気負荷の通電状態を通電から非通電に切替える。ここで、上記構成によれば、前記負荷回路内における前記通電経路が前記第一経路と前記第二経路との間で切替えられた場合に、当該切替に対応して、前記保護制御部は、前記加算値、前記積算値又は前記判定閾値を変更する。したがって、上記構成によれば、前記通電経路が切替えられた場合にも、適切な過電流保護を行うことができる。 In the above configuration, the protection control unit acquires the integrated value by integrating the added value according to the load current. When the integrated value reaches the determination threshold, the protection control unit controls the load drive unit to switch the energization state of the electric load from energization to non-energization. Here, according to the above configuration, when the conduction path in the load circuit is switched between the first path and the second path, the protection control unit responds to the switching, The added value, the integrated value, or the determination threshold is changed. Therefore, according to the above configuration, it is possible to perform appropriate overcurrent protection even when the conduction path is switched.
請求項2に記載の過電流保護装置において、前記負荷回路は、前記電気負荷としての第一電気負荷(21)と第二電気負荷(22)とを備えている。前記制御回路は、前記負荷駆動部としての第一負荷駆動部(31)と第二負荷駆動部(32)とを備えている。前記第一負荷駆動部は、前記第一電気負荷に接続されている。前記第二負荷駆動部は、前記第二電気負荷に接続されている。前記通電経路切替部は、前記第一負荷駆動部に前記第一電気負荷と前記第二電気負荷とが直列接続する前記第一経路と、前記第一負荷駆動部と前記第一電気負荷との直列接続と前記第二負荷駆動部と前記第二電気負荷との直列接続とが並列接続する前記第二経路とを、切替えるように配設されている。 The overcurrent protection device according to claim 2, wherein the load circuit includes a first electrical load (21) and a second electrical load (22) as the electrical loads. The control circuit includes a first load drive unit (31) and a second load drive unit (32) as the load drive unit. The first load driver is connected to the first electrical load. The second load driver is connected to the second electrical load. The conduction path switching unit is configured to connect the first load drive unit to the first load drive unit in series, the first route, and the first load drive unit and the first electrical load. It is disposed to switch between the second path in which the series connection and the series connection of the second load driving unit and the second electric load are connected in parallel.
上記構成においては、前記第一経路にて、前記第一負荷駆動部に前記第一電気負荷と前記第二電気負荷とが直列接続する。一方、前記第二経路にて、前記第一負荷駆動部と前記第一電気負荷との直列接続と、前記第二負荷駆動部と前記第二電気負荷との直列接続とが、並列接続する。故に、前記第一経路と前記第二経路とでは、電流の通流経路が大きく異なる。そこで、上記構成においては、前記保護制御部は、前記通電経路が前記第一経路と前記第二経路との間で切替えられた場合に、当該切替に対応して、前記加算値、前記積算値又は前記判定閾値を変更する。したがって、上記構成によれば、前記通電経路が前記第一経路と前記第二経路との間で切替えられた場合にも、適切な過電流保護を行うことができる。 In the above-mentioned configuration, the first electric load and the second electric load are connected in series to the first load drive unit in the first path. On the other hand, in the second path, the series connection of the first load drive unit and the first electric load and the series connection of the second load drive unit and the second electric load are connected in parallel. Therefore, the current flow paths of the current are largely different between the first path and the second path. Therefore, in the above configuration, when the power supply path is switched between the first path and the second path, the protection control unit corresponds to the switching, and the added value, the integrated value, and the like. Alternatively, the determination threshold is changed. Therefore, according to the above configuration, appropriate overcurrent protection can be performed even when the conduction path is switched between the first path and the second path.
請求項3に記載の過電流保護装置において、前記保護制御部は、前記第一負荷駆動部に対応する前記積算値及び前記判定閾値に基づいて前記第一負荷駆動部を制御して、前記第一電気負荷の通電状態を通電から非通電に切替えるように構成されている。また、前記保護制御部は、前記第二負荷駆動部に対応する前記積算値及び前記判定閾値に基づいて前記第二負荷駆動部を制御して、前記第二電気負荷の通電状態を通電から非通電に切替えるように構成されている。したがって、上記構成によれば、適切な過電流保護が、簡略な装置構成により実現され得る。
4. The overcurrent protection device according to
請求項4に記載の過電流保護装置において、前記負荷回路は、前記通電経路切替部における共通接点(5a)と前記第一電気負荷とを接続する第一配線部(23)と、前記第二負荷駆動部と前記第二電気負荷とを接続する第二配線部(24)と、前記通電経路切替部における個別接点(5b)と前記第二配線部とを接続する第三配線部(25)とを有している。前記保護制御部は、前記第一配線部に対応する前記積算値及び前記判定閾値と、前記第二配線部に対応する前記積算値及び前記判定閾値と、前記第三配線部に対応する前記積算値及び前記判定閾値とに基づいて、前記第一負荷駆動部を制御することによる前記第一電気負荷の通電状態の通電から非通電への切替、及び前記第二負荷駆動部を制御することによる前記第二電気負荷の通電状態の通電から非通電への切替を行うように構成されている。また、前記保護制御部は、前記通電経路切替部により前記通電経路が切替えられた場合に、当該切替に対応して、前記第一配線部、前記第二配線部及び前記第三配線部のそれぞれに対応する前記加算値のうちの少なくとも1つを変更するように構成されている。
The overcurrent protection device according to
上記構成においては、前記保護制御部は、前記第一配線部、前記第二配線部及び前記第三配線部のそれぞれに対応する前記積算値及び前記判定閾値に基づいて、前記第一負荷駆動部及び前記第二負荷駆動部を制御して、前記第一電気負荷及び前記第二電気負荷の通電状態の切替を行う。そして、前記保護制御部は、前記通電経路切替部により前記通電経路が切替えられた場合に、当該切替に対応して、前記第一配線部、前記第二配線部及び前記第三配線部のそれぞれに対応する前記加算値のうちの少なくとも1つを変更する。したがって、上記構成によれば、各配線部における通電状態の切替状態に応じて、過電流保護制御を適切に行うことが可能となる。 In the above configuration, the protection control unit may be configured to perform the first load driving unit based on the integrated value and the determination threshold value corresponding to each of the first wiring unit, the second wiring unit, and the third wiring unit. And controlling the second load driving unit to switch on the conduction state of the first electric load and the second electric load. Then, when the current path is switched by the current path switching unit, the protection control unit is configured to correspond to each of the first wiring portion, the second wiring portion, and the third wiring portion. Change at least one of the addition values corresponding to. Therefore, according to the above configuration, it is possible to appropriately perform the overcurrent protection control according to the switching state of the energization state in each wiring portion.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the parenthesis of each said means shows an example of the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(実施形態の概略構成)
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図1を参照すると、負荷駆動システム1は、負荷回路2と制御回路3とを備えている。制御回路3は、図示しないECUから入力された駆動制御信号に基づいて負荷回路2の駆動を制御するように、負荷回路2に接続されている。ECUは電子制御ユニットの略である。本実施形態に係る過電流保護装置4は、負荷駆動システム1即ち負荷回路2を、過電流から保護するように構成されている。具体的には、過電流保護装置4は、制御回路3と通電経路切替部5とを備えている。
(Schematic Configuration of Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. Referring to FIG. 1, the
通電経路切替部5は、共通接点5aと、負荷側個別接点5bと、接地側個別接点5cとを備えている。本実施形態においては、通電経路切替部5は、いわゆるリレーである。即ち、通電経路切替部5は、ECUから入力されたリレー制御信号に基づいて、共通接点5aの通電先を負荷側個別接点5bと接地側個別接点5cとの間で切替えるように構成されている。接地側個別接点5cは接地されている。
The energization path switching unit 5 includes a
負荷回路2は、電気負荷20を有している。本実施形態においては、負荷回路2には、2つの電気負荷20(即ち第一電気負荷21及び第二電気負荷22)が設けられている。また、負荷回路2は、第一配線部23と、第二配線部24と、第三配線部25とを有している。本実施形態においては、第一配線部23、第二配線部24及び第三配線部25は、ワイヤハーネスであって、互いに異なる特性(即ち、線径、耐熱温度、等。)を有している。
The load circuit 2 has an
第一電気負荷21の一端(即ちハイサイド)は、第一配線部23を介して、制御回路3における第一出力端子OUT1に接続されている。第一電気負荷21の他端は、第一配線部23を介して、通電経路切替部5における共通接点5aに接続されている。即ち、第一配線部23は、第一電気負荷21の両側に設けられている。第二電気負荷22の一端(即ちハイサイド)は、第二配線部24を介して、制御回路3における第二出力端子OUT2に接続されている。第二電気負荷22の他端は、第二配線部24を介して接地されている。即ち、第二配線部24は、第二電気負荷22の両側に設けられている。第三配線部25は、通電経路切替部5における負荷側個別接点5bと第二配線部24とを接続するように設けられている。
One end (that is, the high side) of the first
負荷駆動システム1は、電気負荷20に電源を供給することで、電気負荷20を駆動するように構成されている。図1に示された本実施形態に係る負荷駆動システム1は、図示しない車両に搭載されている。具体的には、本実施形態における電気負荷20は、ラジエータファンである。即ち、一対のラジエータファンのうちの一方である第一電気負荷21と他方である第二電気負荷22とが、図示しない車両に搭載されている。過電流保護装置4を構成する制御回路3は、ワイヤハーネスである第一配線部23、第二配線部24及び第三配線部25を保護対象として、かかる保護対象を過電流から保護するように構成されている。以下、制御回路3における過電流保護に関する構成の詳細について説明する。
The
制御回路3は、負荷駆動部30を備えている。負荷駆動部30は、電気負荷20の通電状態を通電と非通電とで切替えるように、電気負荷20に接続されている。本実施形態においては、2つの電気負荷20(即ち第一電気負荷21及び第二電気負荷22)に対応して、2つの負荷駆動部30(即ち第一負荷駆動部31及び第二負荷駆動部32)が設けられている。第一負荷駆動部31及び第二負荷駆動部32は、いわゆる半導体スイッチ(例えばn型MOSFET)である。即ち、第一負荷駆動部31は、制御端子(例えばゲート)に入力された信号に応じて、入力端子(例えばドレイン)と出力端子(例えばソース)との間の通電と通電遮断とを切替えるように構成されている。第二負荷駆動部32についても同様である。
The
制御回路3は、電源端子VBを介して電源Bに接続されている。第一負荷駆動部31における入力端子は、電源端子VBに接続されている。第一負荷駆動部31における出力端子は、制御回路3における第一出力端子OUT1に接続されている。即ち、第一負荷駆動部31は、第一出力端子OUT1及び第一配線部23を介して、第一電気負荷21に接続されている。第二負荷駆動部32における入力端子は、電源端子VBに接続されている。第二負荷駆動部32における出力端子は、制御回路3における第二出力端子OUT2に接続されている。即ち、第二負荷駆動部32は、第二出力端子OUT2及び第二配線部24を介して、第二電気負荷22に接続されている。第一負荷駆動部31は、負荷電流(即ち入力端子−出力端子間電流)を所定の比率で減衰させたセンス電流を、センス電流出力端子から出力するように構成されている。第二負荷駆動部32についても同様である。
The
また、制御回路3は、保護制御部33と、変換回路34と、フィルタ回路35と、入力回路36と、保護回路37と、電源回路38と、電源電圧検出回路39とを備えている。保護制御部33における複数のADC入力端子のうちの一つは、変換回路34及びフィルタ回路35を介して、第一負荷駆動部31におけるセンス電流出力端子に接続されている。同様に、保護制御部33における複数のADC入力端子のうちの他の一つは、変換回路34及びフィルタ回路35を介して、第二負荷駆動部32におけるセンス電流出力端子に接続されている。
The
変換回路34は、センス電流出力端子から出力されたセンス電流を電圧に変換するように設けられている。以下、変換後の電圧をセンス電圧と称する。フィルタ回路35は、CR回路等を有している。即ち、フィルタ回路35は、変換回路34から出力されたセンス電圧のうちのノイズ成分(例えば高周波ノイズ成分)を除去し、ノイズ成分除去後のセンス電圧を保護制御部33に出力するように設けられている。
The
保護制御部33は、入力回路36を介して、制御回路3における第一入力端子IN1及び第二入力端子IN2に接続されている。また、保護制御部33は、第一負荷駆動部31及び第二負荷駆動部32における制御端子に接続されている。保護制御部33は、ECUから第一入力端子IN1に入力された駆動制御信号に基づいて、スイッチング信号を各負荷駆動部30における制御端子に入力するようになっている。ここで、スイッチング信号は、各負荷駆動部30における入力端子と出力端子との間の通電と通電遮断とを切替える(即ち各負荷駆動部30におけるON/OFFを切替える)ための信号である。
The
保護制御部33は、変換回路34及びフィルタ回路35を介して入力されたセンス電圧に応じて「加算値」を取得するとともに、この加算値を積算した「積算値」を取得するように構成されている。なお、「加算値」が負の値の場合は、積算により積算値は減少する。このため、「加算値」は、「加減算値」とも称され得る。さらに、保護制御部33は、積算値が「判定閾値」に達した場合に、各負荷駆動部30を制御して(即ち入力端子と出力端子との間の通電を強制的に遮断するための遮断信号を制御端子に入力して)、電気負荷20の通電状態を通電から非通電に切替えるように構成されている。
The
本実施形態においては、保護制御部33は、いわゆるマイクロコンピュータであって、図示しないCPU、ROM、リライタブルROM、RAM等を備えている。即ち、保護制御部33は、CPUがROM又はリライタブルROMに格納されたプログラムを読み出して実行することで、上述のスイッチング信号及び遮断信号を、入力された各種信号に基づいて出力するようになっている。保護制御部33におけるリライタブルROMは、さらに、加算値を取得するためのテーブル、積算値の初期値、及び判定閾値を取得するためのテーブル、等を格納可能に設けられている。保護制御部33におけるRAMは、加算値及び積算値の取得結果を格納可能に設けられている。
In the present embodiment, the
保護回路37は、電源端子VBと電源回路38との間に設けられている。保護回路37は、保護制御部33に対して過電圧が印加されることを抑制する過電圧保護回路、電源Bの逆接続により保護制御部33に対して異常な電源電圧が印加されることを防止する逆接続保護回路等の、一般的な保護用回路を備えている。電源回路38は、マイクロコンピュータである保護制御部33の動作用の電源電圧等を生成するように、保護制御部33における電源入力端子と保護回路37との間に設けられている。電源電圧検出回路39は、電源端子VBに入力された電源電圧に対応する信号を保護制御部33に入力するように、保護制御部33における複数のADC入力端子のうちのさらに他の一つと電源端子VBとの間に設けられている。
The
(実施形態の要部構成)
以下、本実施形態に係る過電流保護装置4の主要部の構成について説明する。通電経路切替部5は、負荷回路2内における通電経路を、共通接点5aと負荷側個別接点5bとが通電する「第一経路」と、共通接点5aと接地側個別接点5cとが通電する「第二経路」との間で切替えるように、負荷回路2内に配設されている。第一経路においては、第一負荷駆動部31に第一電気負荷21と第二電気負荷22とが直列接続した状態となっている。第二経路においては、第一負荷駆動部31と第一電気負荷21との直列接続と、第二負荷駆動部32と第二電気負荷22との直列接続とが、並列接続した状態となっている。
(Principal configuration of the embodiment)
The configuration of the main part of the
以下の説明において、「保護制御部33のCPU」を単に「CPU」と略称する。本実施形態においては、CPUは、上述のプログラムを読み出して実行することで、第一負荷駆動部31に対応する加算値を取得するとともに、この加算値に基づいて積算値を取得するようになっている。また、CPUは、積算値が判定閾値に達した場合に、第一負荷駆動部31を制御して、第一負荷駆動部31から第一電気負荷21への通電状態を通電から非通電に切替えるようになっている。
In the following description, "the CPU of the
同様に、CPUは、第二負荷駆動部32に対応する加算値を取得するとともに、この加算値に基づいて積算値を取得するようになっている。また、CPUは、積算値が判定閾値に達した場合に、第二負荷駆動部32を制御して、第二負荷駆動部32から第二電気負荷22への通電状態を通電から非通電に切替えるようになっている。
Similarly, the CPU acquires an addition value corresponding to the second
さらに、CPUは、第一経路と第二経路との間での切替に対応して、第一負荷駆動部31に対応する判定閾値を変更するとともに、第二負荷駆動部32に対応する積算値を変更するようになっている。
Furthermore, the CPU changes the determination threshold value corresponding to the first
(実施形態の構成による動作及び効果)
以下、本実施形態の構成による動作の詳細について、図1〜図4を用いて説明する。図1は、負荷回路2における通電経路が第一経路である場合を示す。図2は、負荷回路2における通電経路が第二経路である場合を示す。図3は、本実施形態における動作の概要を示す。図4は、本実施形態を適用しなかった場合の動作の概要を示す。以下の説明中では、第一負荷駆動部31において、第一電気負荷21への通電を許可することを「ON」と称し、不許可とすることを「OFF」と称する。第二負荷駆動部32についても同様である。
(Operation and effect by the configuration of the embodiment)
Hereinafter, details of the operation according to the configuration of the present embodiment will be described using FIGS. 1 to 4. FIG. 1 shows the case where the current path in the load circuit 2 is the first path. FIG. 2 shows the case where the conduction path in the load circuit 2 is the second path. FIG. 3 shows an outline of the operation in the present embodiment. FIG. 4 shows an outline of the operation when the present embodiment is not applied. In the following description, in the first
図3及び図4のタイムチャートにおいて、「SW1」は、第一入力端子IN1に入力された、第一負荷駆動部31の駆動制御信号を示す。「SW2」は、第二入力端子IN2に入力された、第二負荷駆動部32の駆動制御信号を示す。負荷回路2にて過電流が発生しない場合、第一負荷駆動部31のON/OFFを制御するスイッチング信号は、第一入力端子IN1に入力された駆動制御信号と同一となる。同様に、負荷回路2にて過電流が発生しない場合、第二負荷駆動部32のON/OFFを制御するスイッチング信号は、第二入力端子IN2に入力された駆動制御信号と同一となる。これに対し、負荷回路2にて過電流が発生した場合、上述の遮断信号が、スイッチング信号として、第一負荷駆動部31又は第二負荷駆動部32の制御端子に入力される。
In the time charts of FIG. 3 and FIG. 4, “SW1” indicates a drive control signal of the first
「SS」は、リレー制御信号を示す。リレー制御信号は、「OFF」にて共通接点5aと負荷側個別接点5bとが通電し(即ち第一経路)、「ON」にて共通接点5aと接地側個別接点5cとが通電する(即ち第二経路)。本実施形態においては、リレー制御信号は、第二入力端子IN2に入力された駆動制御信号と同期している。即ち、リレー制御信号は、第二負荷駆動部32のON/OFFを制御するスイッチング信号と同一である。
"SS" indicates a relay control signal. In the relay control signal, the
「I1」は、上述のセンス電圧に基づいて取得(即ち推定)された、第一負荷駆動部31から第一電気負荷21への負荷電流を示す。「I2」は、上述のセンス電圧に基づいて取得された、第二負荷駆動部32から第二電気負荷22への負荷電流を示す。「IV1」は、第一負荷駆動部31に対応する積算値を示す。「IV2」は、第二負荷駆動部32に対応する積算値を示す。「TA」、「TB」及び「TC」は、それぞれ、第一配線部23、第三配線部25及び第二配線部24の温度を示す。「TAth」、「TBth」及び「TCth」は、それぞれ、第一配線部23、第三配線部25及び第二配線部24における保護温度を示す。保護温度は、耐熱温度を考慮した、過電流保護のための設定温度である。即ち、保護温度は、過電流の通流によって発煙が発生する温度よりも所定程度低温に設定される。
“I1” indicates the load current from the
まず、図1〜図3を参照しつつ、本実施形態の一動作例について説明する。本動作例においては、時刻t1よりも所定時間前にて、第一負荷駆動部31及び第二負荷駆動部32はともにOFF、リレー制御信号SSもOFFであったものとする。
First, an operation example of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In this operation example, it is assumed that both the first
時刻t1にて、第一負荷駆動部31がONされる。このとき、第二負荷駆動部32はOFFのままであり、第二負荷駆動部32の駆動制御信号と同期したリレー制御信号もまたOFFのままである。よって、負荷回路2における通電経路は第一経路となる。すると、負荷電流I1は、第一負荷駆動部31、第一電気負荷21、第一配線部23、第三配線部25、第二配線部24、及び第二電気負荷22の直列接続体を通流する。
At time t1, the first
ここで、本動作例においては、負荷回路2側での不具合(例えば所定箇所での短絡等)により、負荷電流I1が所定の閾値電流Ith1を超えるものと仮定する。この場合、図3に示されているように、第一配線部23、第二配線部24及び第三配線部25の温度が上昇する。そこで、CPUは、負荷電流I1が閾値電流Ith1以下にならない限り、積算値IV1に正の加算値ΔIV1を順次加算する。これにより、積算値IV1は、初期値(例えば0)から順次増大する。一方、第二負荷駆動部32はOFFである。よって、積算値IV2に対する加算は行われない。即ち、積算値IV2は初期値(例えば0)のままである。
Here, in this operation example, it is assumed that the load current I1 exceeds the predetermined threshold current Ith1 due to a failure (for example, a short circuit at a predetermined location) on the load circuit 2 side. In this case, as shown in FIG. 3, the temperatures of the
上述のように、第一経路にて、負荷電流I1は、第一配線部23、第三配線部25、及び第二配線部24を、この順に通流する。ここで、第一配線部23、第二配線部24及び第三配線部25のうち、第三配線部25が最も耐熱温度が低いものとする。この場合、第一経路にて、CPUは、積算値IV1の判定閾値IVth1を、第三配線部25の低い耐熱温度に対応した、相対的に低い値IVthBに設定する。
As described above, the load current I1 flows through the
時刻t2にて、リレー制御信号がONに切替えられる。即ち、負荷回路2における通電経路が、第一経路から第二経路に切替えられる。これと同期して、第一負荷駆動部31がONのまま、第二負荷駆動部32がONされる。すると、負荷電流I1が、第一負荷駆動部31を経て、第一電気負荷21及び第一配線部23に通流する。また、負荷電流I2が、第二負荷駆動部32を経て、第二配線部24及び第二電気負荷22を通流する。第三配線部25には負荷電流I1も負荷電流I2も通流しない。
At time t2, the relay control signal is switched to ON. That is, the conduction path in the load circuit 2 is switched from the first path to the second path. In synchronization with this, the second
ここで、本動作例においては、負荷回路2側での不具合により、負荷電流I1が所定の閾値電流Ith1を超え、且つ負荷電流I2が所定の閾値電流Ith2を超えるものと仮定する。この場合、図3に示されているように、第一配線部23、及び第二配線部24の温度が、時刻t2後も引き続き上昇する。一方、負荷電流が通流しない第三配線部25の温度は上昇しない。
Here, in this operation example, it is assumed that the load current I1 exceeds the predetermined threshold current Ith1 and the load current I2 exceeds the predetermined threshold current Ith2 due to a failure on the load circuit 2 side. In this case, as shown in FIG. 3, the temperatures of the
第二経路にて、上述のように、負荷電流I1は、相対的に高い耐熱温度を有する第一配線部23を通流する一方、相対的に低い耐熱温度を有する第三配線部25を通流しない。故に、第二経路にて、CPUは、積算値IV1の判定閾値IVth1を、第三配線部25よりも高い耐熱温度の第一配線部23に対応した、相対的に高い値IVthAに設定する。これにより、負荷電流I1に関連する過電流保護が、通電経路の切替前後において、良好に行われ得る。
In the second path, as described above, the load current I1 flows through the
第二配線部24については、時刻t1−t2間の第一経路において負荷電流I1が通流し、時刻t2以降の第二経路においても負荷電流I2が通流する。即ち、第二配線部24については、第二負荷駆動部32がOFFであり負荷電流I2が通流する前の時刻t1−t2間においても、負荷電流I1に起因する温度上昇が生じている。そこで、本実施形態においては、時刻t2にて第二負荷駆動部32がOFFからONに転じた時点で、CPUは、第二負荷駆動部32に対応する積算値IV2に所定の正値ΔIV0を加算する。即ち、CPUは、時刻t2にて第二負荷駆動部32がOFFからONに転じた時点で、積算値IV2を、初期値(例えば0)から、初期値に所定値ΔIV0を加算した値に変更する。
For the
時刻t3にて、第二負荷駆動部32がOFFされ且つリレー制御信号SSがONからOFFに転じる。但し、本動作例においては、時刻t3よりも前の時点(即ち図中時刻ts)にて、積算値IV1が判定閾値IVth1に達し且つ積算値IV2が判定閾値IVth2に達したものとする。この場合、図3に示されているように、第一配線部23の温度が保護温度TAthに達するとともに、第二配線部24の温度が保護温度TCthに達する。すると、CPUは、駆動制御信号がONであるにもかかわらず、スイッチング信号をOFFに設定する。これにより、時刻tsにて、第一負荷駆動部31及び第二負荷駆動部32が、強制的にOFFされる。したがって、本実施形態の構成によれば、第一配線部23、第二配線部24及び第三配線部25が、過電流から良好に保護され得る。
At time t3, the second
上述のように、第一経路から第二経路への切替に伴い、第一負荷駆動部31の下流側の保護温度が高温側に切り替わる。しかしながら、図4に示されているように、比較例においては、積算値の判定閾値IVth1は、第三配線部25の低い耐熱温度に対応したIVthBのままである。故に、まだ過電流保護の必要性がなく負荷駆動システム1の駆動が可能であるにもかかわらず、時刻tsより前の時刻tuにて、第一負荷駆動部31が強制的にOFFされてしまう。即ち、誤遮断が発生する。
As described above, with the switching from the first path to the second path, the downstream side protection temperature of the first
また、比較例においては、第二負荷駆動部32がONされ且つ第一経路から第二経路に切替えられた時刻t2にて、第二負荷駆動部32に対応する積算値IV2が初期値である。しかしながら、この時刻t2において、それ以前の負荷電流I1の通流により、第二配線部24は既に温度上昇している。故に、第二配線部24の温度が保護温度TCthに達しても、積算値IV2は判定閾値IVth2に達しない。したがって、比較例においては、第二配線部24の温度TCが保護温度TCthに達した後も、第二配線部24への負荷電流I2の通流が継続する。これにより、第二配線部24の温度TCが保護温度TCthよりも高温に達し得ることとなる。
Further, in the comparative example, the integrated value IV2 corresponding to the second
以下、図5〜図7のフローチャートを用いて、本実施形態における過電流保護動作の具体例を説明する。CPUは、図5〜図7に示された各ルーチンを、所定時間(例えば1msec)毎に繰り返し実行する。フローチャート中において、「SW1」は第一負荷駆動部31を指し、「SW2」は第二負荷駆動部32を指すものとする。また、フローチャート及び以下の説明中、「ステップ」を「S」と略記する。後述する変形例においても同様である。
Hereinafter, a specific example of the overcurrent protection operation in the present embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The CPU repeatedly executes each routine shown in FIGS. 5 to 7 at predetermined time intervals (for example, 1 msec). In the flowchart, “SW1” indicates the first
図5のルーチンは、第一負荷駆動部31(即ちSW1)に対応する積算値IV1を監視するルーチンである。このルーチンが起動されると、まず、CPUは、S501にて、第一負荷駆動部31がONであるか否かを判定する。第一負荷駆動部31がOFFである場合(即ちS501=NO)、CPUは処理をS502及びS503に進行させる。
The routine of FIG. 5 is a routine for monitoring the integrated value IV1 corresponding to the first load drive unit 31 (ie, SW1). When this routine is started, the CPU first determines in S501 whether the first
第一負荷駆動部31がOFFである場合、第一配線部23は、電流が通流していないため温度上昇は発生せず、むしろ温度が低下している。そこで、S502にて、CPUは、積算値IV1から所定値αを減算する。なお、S502における積算値IV1の減算処理は、積算値IV1に対する負の所定値「−α」の加算ということも可能である。故に、α又は−αは「加算値(即ち加減算値)」と称され得る。S503にて、CPUは、S502による減算処理後の積算値IV1が負値になったか否か判定する。積算値IV1が負値となった場合(即ちS503=YES)、CPUは処理をS504に進行させ、積算値IV1を0に設定し、その後本ルーチンを一旦終了する。積算値IV1が0以上である場合(即ちS503=NO)、CPUは、S504の処理をスキップし、本ルーチンを一旦終了する。
When the first
第一負荷駆動部31がONである場合(即ちS501=YES)、CPUは、処理をS505に進行させる。S505にて、CPUは、第一負荷駆動部31から第一電気負荷21及び第一配線部23へ通流する負荷電流I1が閾値電流Ith1を超えるか否かを判定する。負荷電流I1が閾値電流Ith1以下である場合(即ちS505=NO)、過電流は発生していない。そこで、CPUは、処理をS502及びS503に進行させ、積算値IV1の減算処理を実行した後、本ルーチンを一旦終了する。
If the first
負荷電流I1が閾値電流Ith1を超える場合(即ちS505=YES)、大きな負荷電流I1が第一配線部23に通流していることとなる。そこで、CPUは、処理をS506に進行させる。S506にて、CPUは、正値である加算値ΔIV1を取得し、この加算値ΔIV1を積算値IV1に加算する。本具体例においては、処理の簡略化のため、加算値ΔIV1は一定値に設定されているものとする(加算値ΔIV1が可変な変形例については後述する)。続いて、CPUは、処理をS507に進行させる。S507にて、CPUは、リレー制御信号SSがOFFであるか否か(即ち通電経路が第一経路であるか否か)を判定する。
When the load current I1 exceeds the threshold current Ith1 (ie, S505 = YES), a large load current I1 flows through the
リレー制御信号SSがOFFである場合(即ちS507=YES)、通電経路は第一経路である。この場合、負荷電流I1は第一配線部23及び第三配線部25を通流している。故に、CPUは、処理をS508に進行させ、判定閾値IVth1を、第三配線部25の低い耐熱温度に対応した、相対的に低い値IVthBに設定する。
When the relay control signal SS is OFF (ie, S507 = YES), the energization path is the first path. In this case, the load current I1 flows through the
リレー制御信号SSがONである場合(即ちS507=NO)、通電経路は第二経路である。この場合、負荷電流I1は第一配線部23を通流しているが第三配線部25を通流していない。故に、CPUは、処理をS509に進行させ、判定閾値IVth1を、第三配線部25よりも高い耐熱温度の第一配線部23に対応した、相対的に高い値IVthAに設定する。
When the relay control signal SS is ON (that is, S507 = NO), the energization path is the second path. In this case, the load current I1 flows through the
CPUは、上記のようにして通電経路に応じた判定閾値IVth1の設定を行った後、S510にて、積算値IV1が判定閾値IVth1に達したか否か(即ちIV1≧IVth1か否か)を判定する。積算値IV1が判定閾値IVth1に達した場合(即ちS510=YES)、負荷回路2を過電流から保護するため、CPUは、処理をS511に進行させる。S511にて、CPUは、第一負荷駆動部31を強制的にOFFさせる。その後、CPUは、本ルーチンを一旦終了する。積算値IV1が判定閾値IVth1に達していない場合(即ちS510=NO)、CPUは、S511の処理をスキップし、本ルーチンを一旦終了する。
After setting the determination threshold IVth1 according to the current path as described above, the CPU determines in S510 whether the integrated value IV1 has reached the determination threshold IVth1 (that is, whether IV1 th IVth1). judge. If the integrated value IV1 has reached the determination threshold IVth1 (ie, S510 = YES), the CPU advances the process to S511 in order to protect the load circuit 2 from an overcurrent. At S511, the CPU forcibly turns off the first
図6のルーチンは、第二負荷駆動部32に対応する積算値IV2を、通電経路の切替に対応して調整するルーチンである。このルーチンが起動されると、まず、CPUは、S601にて、リレー制御信号SSがOFFからONに切替えられたか否かを判定する。リレー制御信号SSがOFFからONに切替えられてから最初に図6のルーチンが起動された場合にのみ、S601の判定がYESとなる。S601の判定がNOの場合、CPUは、S602以降の処理をスキップし、本ルーチンを一旦終了する。リレー制御信号SSがOFFからONに切替えられると(即ちS601=YES)、CPUは、S602にて、第一負荷駆動部31がONであるか否かを判定する。
The routine of FIG. 6 is a routine for adjusting the integrated value IV2 corresponding to the second
上記の通り、本実施形態においては、リレー制御信号SSのONは、第二負荷駆動部32のONと同期している。故に、CPUがS601=YES→S602=YESという処理を行った場合、リレー制御信号SSがOFFからONに切替えられた時点で第一負荷駆動部31がONであることとなる。この場合、第二負荷駆動部32がONされる以前に、第二配線部24に負荷電流I1が通流していたこととなる。したがって、CPUは、S603にて、第二負荷駆動部32に対応する積算値IV2に所定値ΔIV0を加算した後、本ルーチンを一旦終了する。本具体例においては、所定値ΔIV0は、その時点での積算値IV1に正値の係数Mを乗じた値(即ちΔIV0=M・IV1)とする。
As described above, in the present embodiment, the ON of the relay control signal SS is synchronized with the ON of the second
一方、CPUがS601=YES→S602=NOという処理を行った場合、リレー制御信号SSがOFFからONに切替えられた時点で第一負荷駆動部31がOFFであることとなる。この場合、第二負荷駆動部32がONされる以前に、第二配線部24には電流が通流していなかったこととなる。したがって、CPUは、S603の処理をスキップし、本ルーチンを一旦終了する。
On the other hand, when the CPU performs the process of S601 = YES → S602 = NO, the first
図7のルーチンは、第二負荷駆動部32(即ちSW2)に対応する積算値IV2を監視するルーチンである。このルーチンが起動されると、まず、CPUは、S701にて、第二負荷駆動部32がONであるか否かを判定する。第二負荷駆動部32がOFFである場合(即ちS701=NO)、CPUは処理をS702及びS703に進行させる。
The routine of FIG. 7 is a routine for monitoring the integrated value IV2 corresponding to the second load driver 32 (ie, SW2). When this routine is started, the CPU first determines in S701 whether the second
第二負荷駆動部32がOFFである場合、CPUは、S702にて、積算値IV2から所定値βを減算する。なお、S702における積算値IV2の減算処理は、積算値IV2に対する負の所定値「−β」の加算ということも可能である。故に、β又は−βは「加算値(即ち加減算値)」と称され得る。S703にて、CPUは、S702による減算処理後の積算値IV2が負値になったか否か判定する。積算値IV2が負値となった場合(即ちS703=YES)、CPUは処理をS704に進行させ、積算値IV2を0に設定し、その後本ルーチンを一旦終了する。積算値IV2が0以上である場合(即ちS703=NO)、CPUは、S704の処理をスキップし、本ルーチンを一旦終了する。
When the second
第二負荷駆動部32がONである場合(即ちS701=YES)、CPUは、処理をS705に進行させる。S705にて、CPUは、第二負荷駆動部32から第二電気負荷22及び第二配線部24へ通流する負荷電流I2が閾値電流Ith2を超えるか否かを判定する。負荷電流I2が閾値電流Ith2以下である場合(即ちS705=NO)、過電流は発生していない。そこで、CPUは、処理をS702及びS703に進行させ、積算値IV2の減算処理を実行した後、本ルーチンを一旦終了する。
If the second
負荷電流I2が閾値電流Ith2を超える場合(即ちS705=YES)、大きな負荷電流I2が第二配線部24に通流していることとなる。そこで、CPUは、処理をS706に進行させる。S706にて、CPUは、正値である加算値ΔIV2を取得し、この加算値ΔIV2を積算値IV2に加算する。本具体例においては、加算値ΔIV2は、第三配線部25に対応した値であって、具体的には、第三配線部25の特性(例えば線径)に応じて予め設定された一定値である(加算値ΔIV2が可変な変形例については後述する)。続いて、CPUは、処理をS710に進行させる。
When the load current I2 exceeds the threshold current Ith2 (ie, S705 = YES), a large load current I2 flows through the
S710にて、CPUは、積算値IV2が判定閾値IVth2に達したか否か(即ちIV2≧IVth2か否か)を判定する。積算値IV2が判定閾値IVth2に達した場合(即ちS710=YES)、負荷回路2を過電流から保護するため、CPUは、処理をS711に進行させる。S711にて、CPUは、第二負荷駆動部32を強制的にOFFさせる。その後、CPUは、本ルーチンを一旦終了する。積算値IV2が判定閾値IVth2に達していない場合(即ちS710=NO)、CPUは、S711の処理をスキップし、本ルーチンを一旦終了する。
At S710, the CPU determines whether integrated value IV2 has reached determination threshold IVth2 (that is, whether IV2 IV IVth2). If the integrated value IV2 has reached the determination threshold IVth2 (ie, S710 = YES), the CPU advances the process to S711 in order to protect the load circuit 2 from overcurrent. At S711, the CPU forcibly turns off the second
上述の通り、本実施形態においては、保護制御部33は、負荷電流に応じて、加算値を取得するとともに、加算値を積算することで積算値を取得する。保護制御部33は、積算値が判定閾値に達した場合に、負荷駆動部30を制御して、電気負荷20の通電状態を通電から非通電に切替える。ここで、本実施形態によれば、負荷回路2内における通電経路が第一経路と第二経路との間で切替えられた場合に、当該切替に対応して、保護制御部33は、積算値又は判定閾値を変更する。したがって、本実施形態によれば、通電経路が切替えられた場合にも、適切な過電流保護を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the
本実施形態においては、第一経路にて、第一負荷駆動部31に第一電気負荷21と第二電気負荷22とが直列接続する。一方、第二経路にて、第一負荷駆動部31と第一電気負荷21との直列接続と、第二負荷駆動部32と第二電気負荷22との直列接続とが、並列接続する。故に、第一経路と第二経路とでは、電流の通流経路が大きく異なる。即ち、第一経路と第二経路との間で、負荷回路2における電流の通流態様が変化する。そこで、本実施形態においては、保護制御部33は、通電経路が第一経路と第二経路との間で切替えられた場合に、当該切替に対応して、積算値又は判定閾値を変更する。したがって、本実施形態によれば、通電経路が第一経路と第二経路との間で切替えられた場合にも、適切な過電流保護を行うことができる。
In the present embodiment, the first
本実施形態においては、保護制御部33は、第一負荷駆動部31に対応する積算値IV1及び判定閾値IVth1に基づいて第一負荷駆動部31を制御して、第一電気負荷21の通電状態を通電から非通電に切替える。また、保護制御部33は、第二負荷駆動部32に対応する積算値IV2及び判定閾値IVth2に基づいて第二負荷駆動部32を制御して、第二電気負荷22の通電状態を通電から非通電に切替える。したがって、本実施形態によれば、適切な過電流保護が、簡略な装置構成及び小さな計算負荷により、良好に実現され得る。
In the present embodiment, the
(変形例)
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に対しては適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的に矛盾しない限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。また、複数の変形例が、適宜、重畳的に適用され得る。
(Modification)
The present invention is not limited to the above embodiment, and the above embodiment can be modified as appropriate. Hereinafter, representative modifications will be described. In the following description of the modification, only parts different from the above embodiment will be described. Therefore, in the following description of the modification, regarding the components having the same reference numerals as the above embodiment, the description in the above embodiment can be appropriately incorporated unless technically contradictory. Also, a plurality of modifications may be applied in an overlapping manner as appropriate.
加算値ΔIV1は、一定値であってもよいし、第一経路と第二経路とで異なる値であってもよい。即ち、加算値ΔIV1は、第一配線部23及び/又は第二配線部24の特性(例えば線径)に応じて設定され得る。
The addition value ΔIV1 may be a constant value or may be different values for the first path and the second path. That is, the addition value ΔIV1 can be set in accordance with the characteristics (for example, the wire diameter) of the
加算値、積算値及び判定閾値は、第一負荷駆動部31及び第二負荷駆動部32のそれぞれに対応するものではなく、第一配線部23、第二配線部24及び第三配線部25のそれぞれに対応するものとして設定されてもよい。即ち、本変形例においては、第一配線部23に対応する積算値TA及び判定閾値TAthと、第二配線部24に対応する積算値TC及び判定閾値TCthと、第三配線部25に対応する積算値TB及び判定閾値TBthとに基づいて、過電流保護制御が行われる。この場合の、積算値の増減の様子及び積算値と判定閾値との関係の概要は、図3及び図4に示されたタイムチャートにおける「TA」、「TB」、「TC」、「TAth」、「TBth」及び「TCth」と同様である。
The addition value, the integrated value, and the determination threshold value do not correspond to each of the first
以下、図8〜図10のフローチャートを用いて、本変形例における過電流保護動作の具体例を説明する。CPUは、図8〜図10に示された各ルーチンを、所定時間(例えば1msec)毎に繰り返し実行する。 Hereinafter, a specific example of the overcurrent protection operation in the present modification will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The CPU repeatedly executes the routines shown in FIGS. 8 to 10 every predetermined time (for example, 1 msec).
図8のルーチンは、第一配線部23に対応する積算値TAを監視するルーチンである。このルーチンが起動されると、まず、CPUは、S810にて、第一負荷駆動部31がONであるか否かを判定する。第一負荷駆動部31がOFFである場合(即ちS810=NO)、CPUは処理をS820及びS821に進行させる。
The routine of FIG. 8 is a routine for monitoring the integrated value TA corresponding to the
第一負荷駆動部31がOFFである場合、第一配線部23は、電流が通流していないため温度上昇は発生せず、むしろ温度が低下している。そこで、S820にて、CPUは、第一配線部23に対応する加算値ΔTADを取得し、この加算値ΔTADを積算値TAに加算する。ここでΔTADは負値である。本例においては、加算値ΔTADは一定値であるものとする。S821にて、CPUは、S820による負値ΔTADの加算処理後の積算値TAが負値になったか否か判定する。積算値TAが負値となった場合(即ちS821=YES)、CPUは処理をS822に進行させ、積算値TAを0に設定し、その後本ルーチンを一旦終了する。積算値TAが0以上である場合(即ちS821=NO)、CPUは、S822の処理をスキップし、本ルーチンを一旦終了する。
When the first
第一負荷駆動部31がONである場合(即ちS810=YES)、CPUは、処理をS840に進行させる。S840にて、CPUは、第一負荷駆動部31から第一電気負荷21及び第一配線部23へ通流する負荷電流I1が閾値電流Ith1を超えるか否かを判定する。負荷電流I1が閾値電流Ith1以下である場合(即ちS840=NO)、過電流は発生していない。そこで、この場合、CPUは、処理をS820及びS821に進行させ、積算値TAに対する負値ΔTADの加算処理を実行した後、本ルーチンを一旦終了する。
If the first
負荷電流I1が閾値電流Ith1を超える場合(即ちS840=YES)、第一配線部23に大きな負荷電流I1が通流していることとなる。そこで、CPUは、処理をS841に進行させる。S841にて、CPUは、第一配線部23に対応する加算値ΔTAIを取得し、この加算値ΔTAIを積算値TAに加算する。ここでΔTAIは正値である。加算値ΔTAIは、第一配線部23の特性(例えば線径)に応じて予め設定され得る。続いて、CPUは、処理をS842に進行させる。
When the load current I1 exceeds the threshold current Ith1 (that is, S840 = YES), a large load current I1 flows through the
CPUは、S842にて、積算値TAが判定閾値TAthに達したか否か(即ちTA≧TAthか否か)を判定する。積算値TAが判定閾値TAthに達した場合(即ちS842=YES)、負荷回路2を過電流から保護するため、CPUは、処理をS843に進行させる。S843にて、CPUは、第一負荷駆動部31を強制的にOFFさせる。その後、CPUは、本ルーチンを一旦終了する。積算値TAが判定閾値TAthに達していない場合(即ちS842=NO)、CPUは、S843の処理をスキップし、本ルーチンを一旦終了する。
At S842, the CPU determines whether or not the integrated value TA has reached the determination threshold TAth (ie, whether or not TA 否 TAth). If the integrated value TA has reached the determination threshold TAth (ie, S842 = YES), the CPU advances the process to S843 to protect the load circuit 2 from an overcurrent. At S843, the CPU forcibly turns off the first
図9のルーチンは、第三配線部25に対応する積算値TBを監視するルーチンである。このルーチンが起動されると、まず、CPUは、S910にて、第一負荷駆動部31がONであるか否かを判定する。第一負荷駆動部31がOFFである場合(即ちS910=NO)、CPUは処理をS920及びS921に進行させる。
The routine of FIG. 9 is a routine for monitoring the integrated value TB corresponding to the
第一負荷駆動部31がOFFである場合、第三配線部25は、電流が通流していないため温度上昇は発生せず、むしろ温度が低下している。そこで、S920にて、CPUは、第三配線部25に対応する加算値ΔTBDを取得し、この加算値ΔTBDを積算値TBに加算する。ここでΔTBDは負値である。本例においては、加算値ΔTBDは一定値であるものとする。S921にて、CPUは、S920による負値ΔTBDの加算処理後の積算値TBが負値になったか否か判定する。積算値TBが負値となった場合(即ちS921=YES)、CPUは処理をS922に進行させ、積算値TBを0に設定し、その後本ルーチンを一旦終了する。積算値TBが0以上である場合(即ちS921=NO)、CPUは、S922の処理をスキップし、本ルーチンを一旦終了する。
When the first
第一負荷駆動部31がONである場合(即ちS910=YES)、CPUは、処理をS930に進行させる。S930にて、CPUは、リレー制御信号SSがOFFであるか否か(即ち通電経路が第一経路であるか否か)を判定する。第一負荷駆動部31がONであっても、リレー制御信号SSがONである第二経路においては、負荷電流I1は第三配線部25を通流しない。よって、第一負荷駆動部31がONであっても、リレー制御信号SSがONである場合(即ちS910=YES→S930=NO)、CPUは処理をS920及びS921に進行させ、積算値TBに対する負値ΔTBDの加算処理を実行した後、本ルーチンを一旦終了する。
If the first
第一負荷駆動部31がONであり、且つリレー制御信号SSがOFFである場合(即ちS910=YES→S930=YES)、負荷電流I1が第三配線部25を通流していることとなる。そこで、CPUは、処理をS940に進行させる。S940にて、CPUは、負荷電流I1が閾値電流Ith1を超えるか否かを判定する。負荷電流I1が閾値電流Ith1以下である場合(即ちS940=NO)、過電流は発生していない。そこで、CPUは、処理をS920及びS921に進行させ、積算値TBに対する負値ΔTBDの加算処理を実行した後、本ルーチンを一旦終了する。
When the first
負荷電流I1が閾値電流Ith1を超える場合(即ちS940=YES)、第三配線部25に大きな負荷電流I1が通流していることとなる。そこで、この場合、CPUは、処理をS941に進行させる。S941にて、CPUは、第三配線部25に対応する加算値ΔTBIを取得し、この加算値ΔTBIを積算値TBに加算する。ここでΔTBIは正値である。加算値ΔTBIは、第三配線部25の特性(例えば線径)に応じて予め設定され得る。続いて、CPUは、処理をS942に進行させる。
When the load current I1 exceeds the threshold current Ith1 (ie, S940 = YES), a large load current I1 flows through the
CPUは、S942にて、積算値TBが判定閾値TBthに達したか否か(即ちTB≧TBthか否か)を判定する。積算値TBが判定閾値TBthに達した場合(即ちS942=YES)、負荷回路2を過電流から保護するため、CPUは、処理をS943に進行させる。S943にて、CPUは、第一負荷駆動部31を強制的にOFFさせる。その後、CPUは、本ルーチンを一旦終了する。積算値TBが判定閾値TBthに達していない場合(即ちS942=NO)、CPUは、S943の処理をスキップし、本ルーチンを一旦終了する。
At S942, the CPU determines whether the integrated value TB has reached the determination threshold TBth (ie, whether TBTBTBth). If the integrated value TB has reached the determination threshold TBth (ie, S942 = YES), the CPU advances the process to S943 in order to protect the load circuit 2 from overcurrent. At S943, the CPU forcibly turns off the first
図10のルーチンは、第二配線部24に対応する積算値TCを監視するルーチンである。このルーチンが起動されると、まず、CPUは、S1011にて、第二負荷駆動部32がONであるか否かを判定する。第二負荷駆動部32がOFFである場合(即ちS1011=NO)、CPUは処理をS1012に進行させる。S1012にて、CPUは、第一負荷駆動部31がONであるか否かを判定する。
The routine of FIG. 10 is a routine for monitoring the integrated value TC corresponding to the
第一負荷駆動部31も第二負荷駆動部32もOFFである場合(即ちS1011=NO→S1012=NO)、第二配線部24には負荷電流I1も負荷電流I2も通流していない。故に、第二配線部24においては、温度上昇は発生せず、むしろ温度が低下している。そこで、S1020にて、CPUは、第二配線部24に対応する加算値ΔTCDを取得し、この加算値ΔTCDを積算値TCに加算する。ここでΔTCDは負値である。本例においては、加算値ΔTCDは一定値であるものとする。S1021にて、CPUは、S1020による負値ΔTCDの加算処理後の積算値TCが負値になったか否か判定する。積算値TCが負値となった場合(即ちS1021=YES)、CPUは処理をS1022に進行させ、積算値TCを0に設定し、その後本ルーチンを一旦終了する。積算値TCが0以上である場合(即ちS1021=NO)、CPUは、S1022の処理をスキップし、本ルーチンを一旦終了する。
When neither the first
第二負荷駆動部32がOFFであっても、第一負荷駆動部31がONである場合(即ちS1011=NO→S1012=YES)、通電経路切替部5における切替状態によっては第二配線部24に負荷電流I1が通流している可能性がある。そこで、CPUは、S1030にて、リレー制御信号SSがOFFであるか否か(即ち通電経路が第一経路であるか否か)を判定する。
Even if the second
リレー制御信号SSがONである場合(即ちS1030=NO)、通電経路は第二経路である。この場合、第一負荷駆動部31がONであっても、負荷電流I1は第二配線部24を通流しない。そこで、CPUは、処理をS1020及びS1021に進行させ、積算値TCに対する負値ΔTCDの加算処理を実行した後、本ルーチンを一旦終了する。
When the relay control signal SS is ON (that is, S1030 = NO), the energization path is the second path. In this case, even if the first
リレー制御信号SSがOFFである場合(即ちS1030=YES)、通電経路は第一経路である。この場合、第二配線部24には負荷電流I1が通流している。そこで、この場合、CPUは、処理をS1040に進行させる。S1040にて、CPUは、負荷電流I1が閾値電流Ith1を超えるか否かを判定する。負荷電流I1が閾値電流Ith1以下である場合(即ちS1040=NO)、過電流は発生していない。そこで、CPUは、処理をS1020及びS1021に進行させ、積算値TCに対する負値ΔTCDの加算処理を実行した後、本ルーチンを一旦終了する。
If the relay control signal SS is OFF (ie, S1030 = YES), the energization path is the first path. In this case, the load current I1 flows through the
負荷電流I1が閾値電流Ith1を超える場合(即ちS1040=YES)、第二配線部24に大きな負荷電流I1が通流していることとなる。そこで、CPUは、処理をS1041に進行させる。S1041にて、CPUは、第二配線部24に対応する加算値ΔTCIを取得し、この加算値ΔTCIを積算値TCに加算する。ここでΔTCIは正値である。加算値ΔTCIは、第二配線部24の特性(例えば線径)に応じて予め設定され得る。続いて、CPUは、処理をS1042に進行させる。
When the load current I1 exceeds the threshold current Ith1 (that is, S1040 = YES), a large load current I1 flows through the
CPUは、S1042にて、積算値TCが判定閾値TCthに達したか否か(即ちTC≧TCthか否か)を判定する。積算値TCが判定閾値TCthに達した場合(即ちS1042=YES)、負荷回路2を過電流から保護するため、CPUは、処理をS1043に進行させる。S1043にて、CPUは、第一負荷駆動部31を強制的にOFFさせる。その後、CPUは、本ルーチンを一旦終了する。積算値TCが判定閾値TCthに達していない場合(即ちS1042=NO)、CPUは、S1043の処理をスキップし、本ルーチンを一旦終了する。
At S1042, the CPU determines whether the integrated value TC has reached the determination threshold TCth (ie, whether TC か TCth). If the integrated value TC has reached the determination threshold TCth (ie, S1042 = YES), the CPU advances the process to S1043 to protect the load circuit 2 from an overcurrent. At S1043, the CPU forcibly turns off the first
第二負荷駆動部32がONである場合(即ちS1011=YES)、第二配線部24に負荷電流I2が通流している。そこで、CPUは、処理をS1050に進行させる。S1050にて、CPUは、負荷電流I2が閾値電流Ith2を超えるか否かを判定する。負荷電流I2が閾値電流Ith2以下である場合(即ちS1050=NO)、過電流は発生していない。そこで、CPUは、処理をS1020及びS1021に進行させ、積算値TCに対する負値ΔTCDの加算処理を実行する。
When the second
負荷電流I2が閾値電流Ith2を超える場合(即ちS1050=YES)、第二配線部24に大きな負荷電流I2が通流していることとなる。そこで、CPUは、処理をS1051に進行させる。S1051にて、CPUは、加算値ΔTCIを取得し、この加算値ΔTCIを積算値TCに加算する。ここでΔTCIは正値であり、S1041における値と同一である。続いて、CPUは、処理をS1052に進行させる。
When the load current I2 exceeds the threshold current Ith2 (ie, S1050 = YES), a large load current I2 flows through the
CPUは、S1052にて、積算値TCが判定閾値TCthに達したか否か(即ちTC≧TCthか否か)を判定する。積算値TCが判定閾値TCthに達した場合(即ちS1052=YES)、負荷回路2を過電流から保護するため、CPUは、処理をS1053に進行させる。S1053にて、CPUは、第二負荷駆動部32を強制的にOFFさせる。その後、CPUは、本ルーチンを一旦終了する。積算値TCが判定閾値TCthに達していない場合(即ちS1052=NO)、CPUは、S1053の処理をスキップし、本ルーチンを一旦終了する。
At S1052, the CPU determines whether or not the integrated value TC has reached the determination threshold value TCth (that is, whether TCthTCth). If the integrated value TC has reached the determination threshold value TCth (ie, S1052 = YES), the CPU advances the process to S1053 in order to protect the load circuit 2 from an overcurrent. At S1053, the CPU forcibly turns off the second
上記の通り、本変形例においては、保護制御部33は、積算値TA等及び判定閾値TAth等に基づいて第一負荷駆動部31及び第二負荷駆動部32を制御することで、第一電気負荷21及び第二電気負荷22の通電状態の切替を行う。ここで、積算値TA及び判定閾値TAthは、第一配線部23に対応する積算値及び判定閾値である。積算値TC及び判定閾値TCthは、第二配線部24に対応する積算値及び判定閾値である。積算値TB及び判定閾値TBthは、第三配線部25に対応する積算値及び判定閾値である。また、保護制御部33は、通電経路切替部5により通電経路が切替えられた場合に、当該切替に対応して、積算値TBに対する加算値の正値ΔTBIと負値ΔTBDとの間の変更、及び積算値TCに対する加算値の正値ΔTCIと負値ΔTCDとの間の変更を行う。したがって、本変形例によれば、通電経路切替部5による各配線部における通電状態の切替状態に応じて、過電流保護制御を適切に行うことが可能となる。
As described above, in the present modification, the
上述の値α,β,ΔIV1,ΔIV2,ΔTAI,ΔTAD,ΔTBI,ΔTBD,ΔTCI及びΔTCDは、それぞれ、一定値であってもよいし、電流、外気温等のパラメータとルックアップテーブルとに基づいて設定される値であってもよい。かかるルックアップテーブルは、各配線部の特性(例えば線径)等に基づいて予め作成され得る。 The above values α, β, ΔIV1, ΔIV2, ΔTAI, ΔTAD, ΔTBI, ΔTBD, ΔTCI and ΔTCD may be constant values, respectively, based on parameters such as current and outside air temperature and a look-up table. It may be a set value. Such a look-up table may be created in advance based on the characteristics (for example, the wire diameter) of each wiring portion.
本発明は、上記実施形態にて具体的に示されたシステム構成に限定されない。即ち、例えば、電気負荷20は、ラジエータファンに限定されない。電気負荷20は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。同様に、負荷駆動部30も、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。即ち、或る1つの負荷駆動部30のオフ中又はハーフON中であるにもかかわらず、当該負荷駆動部30に対応する特定の配線部にて比較的大きな電流が通流する場合の、当該配線部についての過電流保護に対して、本発明は良好に適用され得る。
The present invention is not limited to the system configuration specifically shown in the above embodiment. That is, for example, the
負荷駆動部30としては、パワーMOSFET、IGBT、バイポーラトランジスタ等が用いられ得る。保護制御部33を含む制御回路3は、デジタル回路、例えばゲートアレイ等のASIC(APPLICATION SPECIFIC INTEGRATED CIRCUIT)として構成され得る。制御回路3をデジタル回路で構成する例としては、例えば、特開2011−182604号公報(米国特許第8,441,767号明細書,独国特許出願公開第102011000897号明細書,中国特許出願公開第102195264号明細書)、特開2013−62976号公報(米国特許出願公開第2013/0063850号明細書,中国特許出願公開第103001202号明細書)、等参照。
As the
過電流保護対象は、配線部に限定されない。即ち、例えば、負荷駆動部30が過電流保護対象であってもよい。
The overcurrent protection target is not limited to the wiring portion. That is, for example, the
1 負荷駆動システム
2 負荷回路
21 第一電気負荷
22 第二電気負荷
23 第一配線部
24 第二配線部
25 第三配線部
3 制御回路
31 第一負荷駆動部
32 第二負荷駆動部
33 保護制御部
4 過電流保護装置
5 通電経路切替部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記制御回路側に配設されていて、前記電気負荷の通電状態を通電と非通電とで切替えるように前記電気負荷に接続された、負荷駆動部(30)と、
前記負荷回路内における通電経路を第一経路と第二経路との間で切替えるように、前記負荷回路側に配設された、通電経路切替部(5)と、
前記電気負荷への通電時に通流する負荷電流に応じて加算値を積算した積算値が判定閾値に達した場合に、前記負荷駆動部を制御して前記電気負荷の通電状態を通電から非通電に切替えるように、前記制御回路側に配設された保護制御部(33)と、
を備え、
前記保護制御部は、前記通電経路切替部により前記通電経路が前記第一経路と前記第二経路との間で切替えられた場合に、当該切替に対応して、前記加算値、前記積算値又は前記判定閾値を変更するように構成されたことを特徴とする、過電流保護装置。 The load drive system (1) comprising a load circuit (2) having an electrical load (20) and a control circuit (3) connected to the load circuit to control the drive of the load circuit is an overcurrent An over-current protection device (4) configured to protect against
A load driving unit (30) disposed on the control circuit side and connected to the electric load so as to switch the conduction state of the electric load between conduction and non-conduction;
A conduction path switching unit (5) disposed on the load circuit side so as to switch the conduction path in the load circuit between the first path and the second path;
When the integrated value obtained by integrating the additional value in accordance with the load current flowing at the time of energization of the electric load reaches the determination threshold, the load drive unit is controlled to energize the electrical load from energization to non-energization. A protection control unit (33) disposed on the control circuit side to switch to
Equipped with
When the current path is switched between the first path and the second path by the current path switching portion, the protection control portion corresponds to the switching, the added value, the integrated value or An over-current protection device configured to change the determination threshold.
前記制御回路は、前記負荷駆動部としての第一負荷駆動部(31)と第二負荷駆動部(32)とを備え、前記第一負荷駆動部は前記第一電気負荷に接続され、前記第二負荷駆動部は前記第二電気負荷に接続され、
前記通電経路切替部は、前記第一負荷駆動部に前記第一電気負荷と前記第二電気負荷とが直列接続する前記第一経路と、前記第一負荷駆動部と前記第一電気負荷との直列接続と前記第二負荷駆動部と前記第二電気負荷との直列接続とが並列接続する前記第二経路とを切替えるように配設されたことを特徴とする、請求項1に記載の過電流保護装置。 The load circuit comprises a first electrical load (21) and a second electrical load (22) as the electrical load,
The control circuit includes a first load drive unit (31) and a second load drive unit (32) as the load drive unit, and the first load drive unit is connected to the first electrical load, The dual load drive is connected to the second electrical load,
The conduction path switching unit is configured to connect the first load drive unit to the first load drive unit in series, the first route, and the first load drive unit and the first electrical load. The circuit according to claim 1, wherein the second path is connected so as to switch between the series connection and the series connection of the second load driving unit and the second electric load in parallel. Current protection device.
前記保護制御部は、前記第一配線部に対応する前記積算値及び前記判定閾値と、前記第二配線部に対応する前記積算値及び前記判定閾値と、前記第三配線部に対応する前記積算値及び前記判定閾値とに基づいて、前記第一負荷駆動部を制御することによる前記第一電気負荷の通電状態の通電から非通電への切替、及び前記第二負荷駆動部を制御することによる前記第二電気負荷の通電状態の通電から非通電への切替を行うとともに、前記通電経路切替部により前記通電経路が切替えられた場合に、当該切替に対応して、前記第一配線部、前記第二配線部及び前記第三配線部のそれぞれに対応する前記加算値のうちの少なくとも1つを変更するように構成されたことを特徴とする、請求項2に記載の過電流保護装置。 The load circuit connects a first wiring portion (23) connecting the common contact (5a) in the conduction path switching portion and the first electric load, and connects the second load driving portion and the second electric load. A second wiring portion (24) to be connected, and a third wiring portion (25) for connecting the individual contacts (5b) in the conduction path switching portion and the second wiring portion,
The protection control unit is configured to calculate the integrated value and the determination threshold corresponding to the first wiring unit, the integrated value and the determination threshold corresponding to the second wiring unit, and the integration corresponding to the third wiring unit. By switching the energization state of the first electric load from energization to deenergization by controlling the first load drive unit based on the value and the determination threshold value, and controlling the second load drive unit When switching from energization to non-energization of the energization state of the second electric load is performed, and when the energization path is switched by the energization path switching unit, the first wiring portion, the first wiring portion, corresponding to the switching. The overcurrent protection device according to claim 2, wherein at least one of the addition values corresponding to each of the second wiring portion and the third wiring portion is changed.
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