JPH06105449A - 過電流検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通電後の経過時間に応じて負荷電流が変化す
る電源供給装置のスイッチング素子に流れる過電流を正
確に検出する。 【構成】 グロープラグ２の通電制御を行なう装置にお
いて、グロープラグ２に流れる負荷電流Ｉが５ｍsec.以
上継続して８０Ａ以上となったとき検出信号Ｓ１を発生
する短絡検出回路２０を設けると共に、負荷電流Ｉが６
０Ａ以上或は３５Ａ以上であるとき夫々検出信号Ｓ２，
Ｓ３を出力する判定回路２２、２４を設ける。そして、
ＥＣＵ１０の処理により、検出信号Ｓ１が入力されてい
るとき、検出信号Ｓ２が５sec.以上継続して入力されて
いるとき、検出信号Ｓ３が２５sec.以上継続して入力さ
れているときに、夫々、ＦＥＴ６に過電流が流れた旨を
判定して、グロープラグ２ａ〜２ｄの通電を停止する。
この結果、過電流を負荷電流Ｉの変化に応じて段階的に
検出でき、ＦＥＴ６を過電流から確実に保護できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング素子を介
して負荷に電源供給を行なう電源供給装置に設けられ、
該電源供給装置のスイッチング素子に流れる過電流を検
出する過電流検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、負荷に電源供給を行なうため
にトランジスタ等のスイッチング素子を用いた電源供給
装置が知られている。そしてこの種の電源供給装置にお
いては、過電流によりスイッチング素子が破壊すること
があるため、スイッチング素子の保護のために、過電流
を検出する過電流検出装置が備えられている。

【０００３】つまり、こうした従来の電源供給装置にお
いては、スイッチング素子から負荷に流れる負荷電流を
検出し、負荷電流が所定時間以上所定の過電流判定値を
越えると、スイッチング素子に過電流が流れた旨を判定
する過電流検出装置が備えられ、この過電流検出装置に
より過電流が検出されると、負荷の通電を停止して、ス
イッチング素子を過電流から保護するようにされてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の過電流
検出装置においては、過電流判定用の時間及び過電流判
定値を所定の値に固定していたため、通電時に負荷の内
部抵抗が安定しているシステム、つまり正常時の負荷電
流が安定しているシステムでは、スイッチング素子を過
電流から保護することができるものの、例えばディーゼ
ルエンジンのグロープラグ等、負荷の内部抵抗がその通
電時間に応じて変化し、これに伴い負荷電流が通電時間
に応じて大きく変化するシステムでは、スイッチング素
子を過電流から保護することができない場合があった。

【０００５】すなわち、例えば負荷がグロープラグのよ
うに通電に伴い発熱するものである場合には、負荷の内
部抵抗が自己の発熱により増加するため、通電開始後の
経過時間に応じて負荷電流が減少する。そしてこのよう
に負荷電流が通電開始後の経過時間に応じて減少するシ
ステムでは、過電流判定用の時間及び過電流判定値を通
電開始直後の大きい負荷電流に合わせて設定している
と、通電開始後負荷電流が低下したときに流れる過電流
を検出することができなくなり、逆に過電流判定用の時
間及び過電流判定値を通電開始後負荷電流が安定したと
きの小さい負荷電流に合わせて設定していると、通電開
始直後の過電流を検出することができなくなる。

【０００６】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、上記のように通電後の経過時間に応じて内部抵抗
が変化する負荷に電源供給を行なう電源供給装置におい
て、スイッチング素子に流れる過電流を正確に検出する
ことのできる過電流検出装置を提供することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の発明は、通電後の経過時
間に応じて内部抵抗が変化する負荷にスイッチング素子
を介して電源供給を行なう電源供給装置に設けられ、上
記スイッチング素子に流れる過電流を検出する過電流検
出装置であって、上記負荷に流れる負荷電流を検出し、
該負荷電流が所定の過電流判定時間以上過電流判定値を
越えたとき、上記スイッチング素子に過電流が流れた旨
を判定する、複数の過電流判定手段を備え、上記各過電
流判定手段における上記過電流判定時間及び上記過電流
判定値を、上記過電流判定値が大きい程上記過電流判定
時間が短くなるように、夫々、異なる値に設定してなる
ことを特徴としている。

【０００８】また請求項２に記載の発明は、通電後の経
過時間に応じて内部抵抗が変化する負荷にスイッチング
素子を介して電源供給を行なう電源供給装置に設けら
れ、上記スイッチング素子に流れる過電流を検出する過
電流検出装置であって、上記負荷に流れる負荷電流を検
出し、該負荷電流が所定の過電流判定値を越えたとき、
上記スイッチング素子に過電流が流れた旨を判定する、
複数の過電流判定手段を備え、上記各過電流判定手段に
おける上記過電流判定値を夫々異なる値に設定すると共
に、上記各過電流判定手段の動作期間を、通電開始後の
負荷電流の変化に応じて各々異なる期間に設定してなる
ことを特徴としている。

【０００９】

【作用及び発明の効果】上記のように構成された請求項
１に記載の過電流検出装置においては、負荷電流が所定
の過電流判定時間以上過電流判定値を越えたときに、ス
イッチング素子に過電流が流れた旨を判定する過電流判
定手段が複数備えられ、各過電流判定手段毎に、過電流
判定値が大きい程過電流判定時間が短くなるように、過
電流判定時間及び上記過電流判定値が異なる値に設定さ
れている。

【００１０】すなわち、スイッチング素子は、負荷電流
が高ければ高い程、短時間で破壊するようになるため、
請求項１に記載の過電流検出装置においては、その過電
流判定値と過電流判定時間とを、段階的に設定すること
により、負荷電流の大きく変化するシステムにおいて
も、過電流を確実に検出できるようにしているのであ
る。

【００１１】このため、請求項１に記載の過電流検出装
置によれば、通電後の経過時間により負荷の内部抵抗が
変化し、これに伴い負荷電流が大きく変化するシステム
において、スイッチング素子が破壊する前に過電流を確
実に検出して、スイッチング素子を過電流から確実に保
護することができるようになる。

【００１２】次に請求項２に記載の過電流検出装置にお
いては、負荷電流が所定の過電流判定値を越えたとき
に、スイッチング素子に過電流が流れた旨を判定する過
電流判定手段が複数備えられ、各過電流判定手段毎に、
過電流判定値及びその動作期間が、通電開始後の負荷電
流の変化に応じて、各々異なるように設定されている。

【００１３】すなわち、通電後の経過時間に応じて負荷
の内部抵抗が変化するシステムでは、通電開始後の負荷
電流が大きく変化するが、その負荷電流の正常値は通電
開始後の経過時間から分かるため、請求項２に記載の過
電流検出装置においては、通電開始後の過電流判定期間
を複数に分割し、各期間毎に過電流判定値を設定して、
各期間毎に負荷電流の異常な上昇、つまり過電流を検出
するようにしているのである。

【００１４】このため、請求項２に記載の過電流検出装
置においても、上記請求項１に記載の過電流検出装置と
同様の効果を得ることができる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図１は、本発明が適用された第１実施例のグロ
ープラグ通電制御装置全体の構成を表す概略構成図であ
る。

【００１６】本実施例のグロープラグ通電制御装置は、
４気筒ディーゼルエンジンの始動前から始動後にかけ
て、エンジンの各気筒に設けられたグロープラグ２ａ〜
２ｄを通電することにより、グロープラグ２ａ〜２ｄを
発熱させて、各気筒における燃料の着火・燃焼を促進さ
せるためのものであり、ソース及びドレインが夫々グロ
ープラグ２ａ〜２ｄ及びバッテリ４に接続されて、グロ
ープラグ２ａ〜２ｄを通電するスイッチング素子として
のＭＯＳ型のＦＥＴ６を備えている。

【００１７】またＦＥＴ６のゲートＧには、マイクロコ
ンピュータからなる電子制御装置（以下、ＥＣＵとい
う。）１０から出力される通電信号を昇圧する昇圧回路
１２が接続されており、ＦＥＴ６は、ＥＣＵ１０から通
電信号が出力されたときにオンして、グロープラグ２ａ
〜２ｄを通電する。

【００１８】ＥＣＵ１０は、図示しないエンジン制御装
置から出力される、スタータの動作状態を表すスタータ
信号Ｓｉ、ディーゼルエンジンの運転状態を表すエンジ
ン信号Ｓｊ、及びディーゼルエンジンの始動前の予熱期
間を表す急速グロータイマ信号Ｓｋを受けて、グロープ
ラグ２ａ〜２ｄへの供給電力を制御する共に、この通電
時に、ＦＥＴ６に過電流が流れるとＦＥＴ６を保護する
ためにグロープラグ２ａ〜２ｄの通電を停止する、グロ
ープラグの通電制御を実行する。なお、この通電制御に
ついては後述する。

【００１９】また次に、本実施例のグロープラグ通電制
御装置には、ＥＣＵ１０においてＦＥＴ６の過電流保護
を行なうために、グロープラグ２ａ〜２ｄに流れる負荷
電流Ｉが所定時間（５ｍsec.）継続して短絡判定基準値
Ｉ１（８０Ａ）以上となったときにグロープラグ２ａ〜
２ｄ側での短絡を検出する短絡検出回路２０、負荷電流
Ｉが短絡判定基準値より小さい第２の判定基準値Ｉ２
（６０Ａ）以上となったことを検出する第２の検出回路
２２、及び負荷電流Ｉがこの第２の判定基準値より更に
小さい第３の判定基準値Ｉ３（３５Ａ）以上となったこ
とを検出する第３の検出回路２４が備えられ、ＥＣＵ１
０は、これら各検出回路２０〜２４からの検出信号Ｓ１
〜Ｓ３に基づき、ＦＥＴ６に過電流が流れた旨を判定し
て、グロープラグ２ａ〜２ｄの通電を停止する。

【００２０】ここで、短絡検出回路２０は、図２に示す
如く、ＦＥＴ６のケルビンＫとセンスＳｅを入力とした
オペアンプＯＰ１により、センス電流，延いてはＦＥＴ
６のドレイン−ソース間に流れる負荷電流Ｉを電圧Ｖａ
に変換し（この場合、電圧Ｖａは負荷電流Ｉが大きいほ
ど小さくなる）、コンパレータＣＰ１により、この電圧
Ｖａと電源電圧Ｖccを分圧抵抗器Ｒ１及びＲ２にて分圧
した基準電圧Ｖｂとを大小比較することにより、Ｖａ＜
Ｖｂとなって負荷電流Ｉが短絡判定基準値Ｉ１（８０
Ａ）以上になったか否かを判断し、負荷電流Ｉが短絡判
定基準値Ｉ１（８０Ａ）以上であれば、タイマ回路２０
Ａにて、その状態が所定時間（５ｍsec.）継続したか否
かを判断して、所定時間（５ｍsec.）以上継続した場合
に、その旨を表す検出信号Ｓ１を出力するようにされて
いる。

【００２１】なお、タイマ回路２０Ａは、コンパレータ
ＣＰ２と、電源電圧ＶCCを分圧した基準電圧Ｖｃをコン
パレータＣＰ２の（＋）端子に印加する分圧抵抗器Ｒ
３，Ｒ４と、コンパレータＣＰ２の（−）端子にダイオ
ードＤ１を介して電源電圧ＶCCを印加する抵抗器Ｒ５
と、コンパレータＣＰ２の（−）端子と電源との間に接
続されたコンデンサＣ１と、コンパレータＣＰ２の
（−）端子を接地する接地抵抗器Ｒ６と、負荷電流Ｉの
大小判定を行なうコンパレータＣＰ１から負荷電流Ｉが
短絡判定基準値以上となったときに出力されるHighレベ
ルの信号によりオンして抵抗器Ｒ５とダイオードＤ１と
の接続点を接地するアナログスイッチＳＷ１と、コンパ
レータＣＰ２からのHighレベルの出力信号をラッチし、
Low レベルの検出信号Ｓ１として出力するラッチ回路２
０ａと、から構成されている。

【００２２】つまり、タイマ回路２０Ａにおいては、ア
ナログスイッチＳＷ１のオフ時に、抵抗器Ｒ５，ダイオ
ードＤ１，抵抗器Ｒ６の経路で電流が流れて、コンパレ
ータＣＰ２の（−）端子電圧が基準電圧Ｖｃより高くな
り、コンパレータＣＰ２からLow レベルの信号が出力さ
れる。またこの状態では、コンデンサＣ１に（−）端子
電圧が充電されるため、アナログスイッチＳＷ１がオン
すると、コンデンサＣ１に充電された電荷が抵抗器Ｒ６
を介して放電され、アナログスイッチＳＷ１のオン状態
がコンデンサＣ１と抵抗器Ｒ６との時定数により決定さ
れる所定時間（５ｍsec.）継続したとき、（−）端子電
圧が基準電圧Ｖｃより低くなって、コンパレータＣＰ２
の出力が反転する。従って、負荷電流Ｉの大小判定を行
なうコンパレータＣＰ１からHighレベルの信号が所定時
間（５ｍsec.）継続して出力されたとき、ラッチ回路２
０ａからその旨を表すLow レベルの検出信号Ｓ１が出力
されることとなる。

【００２３】次に、第２の検出回路２２は、図１に示す
如く、短絡検出回路２０内のオペアンプＯＰ１の出力端
子ａに接続されて、オペアンプＯＰ１から出力される負
荷電流Ｉを表す電圧Ｖａを分圧してコンデンサＣ２１に
充電する抵抗器Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３と、このコンデ
ンサＣ２１の端子電圧ＶＣ２と、抵抗器Ｒ７，Ｒ８，Ｒ
９及びコンデンサＣ４からなる基準電圧生成回路２６に
より生成された基準電圧Ｖｄとを比較するコンパレータ
ＣＰ２１とから構成され、コンデンサＣ２１の端子電圧
ＶＣ２が基準電圧Ｖｄ以下になったとき、負荷電流Ｉが
第２の判定基準値Ｉ２（６０Ａ）以上となったと判断し
て、その旨を表すHighレベルの検出信号Ｓ２を出力する
ようにされている。

【００２４】また、第３の検出回路２４は、上記第２の
検出回路２２と同様、短絡検出回路２０内のオペアンプ
ＯＰ１の出力端子ａに接続されて、オペアンプＯＰ１か
ら出力される負荷電流Ｉを表す電圧Ｖａを分圧してコン
デンサＣ３１に充電する抵抗器Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３
と、このコンデンサＣ３１の端子電圧ＶＣ３と、上述の
基準電圧生成回路２６により生成された基準電圧Ｖｄと
を比較するコンパレータＣＰ３１とから構成され、コン
デンサＣ３１の端子電圧ＶＣ３が基準電圧Ｖｄ以下にな
ったとき、負荷電流Ｉが第３の判定基準値Ｉ３（３５
Ａ）以上となったと判断して、その旨を表すHighレベル
の検出信号Ｓ３を出力するようにされている。

【００２５】次に、ＥＣＵ１０において実行されるグロ
ープラグの通電制御を、図３に示すフローチャートに沿
って説明する。なお、この処理は、ＥＣＵ１０に電源を
投入することにより実行される処理である。図３に示す
如く、この処理が開始されると、まずステップ１００に
て、グロープラグの通電時間をカウントする通電タイマ
等の初期化を行なう初期設定処理を実行する。そして続
くステップ１１０では、エンジン制御装置から出力され
る上述のスタータ信号Ｓｉ、エンジン信号Ｓｊ、急速グ
ロータイマ信号Ｓｋや、上記各検出回路２０〜２４から
出力される検出信号Ｓ１〜Ｓ３等の各種信号を入力す
る。

【００２６】次に、ステップ１２０では、ステップ１１
０にて入力したスタータ信号Ｓｉ及びエンジン信号Ｓｊ
の内のいずれかがHighレベルであるか否かを判断し、ス
タータ信号Ｓｉ及びエンジン信号Ｓｊが共にLow レベル
である場合、つまり現在ディーゼルエンジンの運転が停
止されており、しかもスタータが駆動されていない場合
には、ステップ１３０に移行して、通電タイマのカウン
トアップを行ない、ステップ１４０にて、通電タイマの
カウント値が通電終了値に達しているか否かを判定す
る。

【００２７】そして通電タイマのカウント値が通電終了
値に達していなければ、ステップ１５０に移行して、ス
テップ１１０にて入力した急速グロータイマ信号Ｓｋが
Highレベルになっているか否か、つまりグロープラグを
急速加熱する必要があるか否かを判断する。そして、急
速グロータイマ信号ＳｋがHighレベルで、グロープラグ
を急速加熱する必要がある場合には、ステップ１６０に
移行して、グロープラグに最大電力を供給するために、
昇圧回路１２にデューティ比１００％の通電信号を出力
して、ＦＥＴ６を連続的にオンさせる。

【００２８】一方、ステップ１５０にて、急速グロータ
イマ信号ＳｋがLow レベルで、グロープラグを急速加熱
する必要がないと判断された場合には、ステップ１７０
に移行して、グロープラグに通常電力を供給するため
に、昇圧回路１２にデューティ比４０％の通電信号を出
力して、ＦＥＴ６を断続的にオンさせる。

【００２９】また次に、上記ステップ１２０にて、スタ
ータ信号Ｓｉ及びエンジン信号Ｓｊの内のいずれかがHi
ghレベルであると判断された場合には、ステップ１９０
に移行して、スタータ信号ＳｉがHighレベルであるか否
か、つまり現在スタータによりディーゼルエンジンを始
動している最中か否かを判断する。そして、スタータ信
号ＳｉがHighレベルであれば、そのままステップ１６０
に移行して、グロープラグに最大電力を供給すべく、昇
圧回路１２にデューティ比１００％の通電信号を出力す
る。

【００３０】一方、ステップ１９０にてスタータ信号Ｓ
ｉがLow レベルであると判断された場合、つまりディー
ゼルエンジンが既に運転されている場合には、ステップ
２００に移行して、通電タイマのカウントアップを行な
い、ステップ２１０にて、通電タイマのカウント値が通
電終了値に達しているか否かを判定する。

【００３１】そして通電タイマのカウント値が通電終了
値に達していなければ、ステップ１７０に移行して、グ
ロープラグに通常電力を供給すべく、昇圧回路１２にデ
ューティ比４０％の通電信号を出力する。また、ステッ
プ２１０又は上述のステップ１４０にて、通電タイマの
カウント値が、通電終了値に達していると判断される
と、グロープラグを既に所定の通電時間だけ通電してお
り、ディーゼルエンジンは充分暖まっていると判断し
て、ステップ１８０に移行し、昇圧回路１２への通電信
号の出力を停止して、当該処理を終了する。

【００３２】また次に、ステップ１６０或はステップ１
７０にて、昇圧回路１２に通電信号を出力すると、今度
はステップ２２０に移行して、短絡検出回路２０からの
検出信号Ｓ１がLow レベルであるか否か、つまり負荷電
流Ｉが所定時間（５ｍsec.）継続して短絡判定基準値Ｉ
１（８０Ａ）以上となっているか否かを判断し、検出信
号Ｓ１がLow レベルであれば、ＦＥＴ６に過電流が流れ
ていると判断して、ステップ１８０に移行し、昇圧回路
１２への通電信号の出力を停止して、当該処理を終了す
る。

【００３３】次に、ステップ２２０にて、検出信号Ｓ１
がHighレベルであると判断された場合には、ステップ２
３０に移行して、昇圧回路１２にHighレベルの通電信号
を出力している際に第２の検出回路２２から出力される
検出信号Ｓ２が５秒以上継続してHighレベルになったか
否か、つまりＦＥＴ６のオン時に流れる負荷電流Ｉが５
秒以上継続して第２の判定基準値Ｉ２（６０Ａ）以上と
なったか否かを判断する。

【００３４】そして、このステップ２３０にて、肯定判
断されると、ＦＥＴ６に過電流が流れていると判断し
て、ステップ１８０に移行し、昇圧回路１２への通電信
号の出力を停止して、当該処理を終了する。一方、ステ
ップ２３０にて、否定判断された場合には、続くステッ
プ２４０に移行して、昇圧回路１２にHighレベルの通電
信号を出力している際に第３の検出回路２４から出力さ
れる検出信号Ｓ３が２５秒以上継続してHighレベルにな
ったか否か、つまりＦＥＴ６のオン時に流れる負荷電流
Ｉが２５秒以上継続して第３の判定基準値Ｉ３（３５
Ａ）以上となったか否かを判断する。

【００３５】そして、このステップ２４０にて、肯定判
断されると、ＦＥＴ６に過電流が流れていると判断し
て、ステップ１８０に移行し、昇圧回路１２への通電信
号の出力を停止して、当該処理を終了する。また逆にス
テップ２４０にて、否定判断された場合には、再度ステ
ップ１１０に移行して、上記一連の処理を実行する。

【００３６】以上説明したように、本実施例のグロープ
ラグ通電制御装置においては、ＦＥＴ６のオン時に、負
荷電流Ｉが５ｍsec.以上継続して短絡判定基準値Ｉ１
（８０Ａ）以上となったとき、負荷電流Ｉが５sec.以上
継続して第２の判定基準値Ｉ２（６０Ａ）以上となった
とき、及び、負荷電流Ｉが２５sec.以上継続して第３の
判定基準値Ｉ３（３５Ａ）以上となったときに、夫々、
ＦＥＴ６に過電流が流れた旨を検出して、昇圧回路１２
への通電信号の出力を停止して、ＦＥＴ６をオフするよ
うにしている。

【００３７】これは、グロープラグ２ａ〜２ｄが正常に
動作している際には、上記通電制御により、図４に示す
如く、負荷電流Ｉが変化するためであり、本実施例では
上記のように、負荷電流Ｉの判定基準値とその継続時間
とを上記のように段階的に設定することにより、デュー
ティ比１００％の通電信号による急速グロー時の過電
流、急速グローからデューティ比４０％の通電信号によ
るアフターグローに至る領域での過電流、及びアフター
グロー時の過電流を、全て、確実に検出できるようにし
ているのである。

【００３８】つまり、例えば、図５に示す如く、グロー
プラグ２ａ〜２ｄが通電途中に短絡した場合や、グロー
プラグ２ａ〜２ｄが既に短絡している場合には、負荷電
流Ｉが通常の通電開始電流である最大負荷電流より高く
なり、こうした大電流に対してはＦＥＴ６が瞬時に破壊
してしまう。そこで本実施例では、Ｉ≧Ｉ１の状態が５
ｍsec.継続したときには、速やかにＦＥＴ６をオフし
て、ＦＥＴ６が破壊するのを防止するのである。

【００３９】また、例えば、図６に示す如く、グロープ
ラグ２ａ〜２ｄの加熱不良によって、グロープラグ２ａ
〜２ｄの抵抗値が低下せず、急速グロー時に負荷電流Ｉ
が正常時のように減少しないとか、或は急速グローから
アフターグローに至る過程で、負荷電流Ｉが正常時より
大きくなった場合には、その状態が長く続くと、ＦＥＴ
６が破壊してしまう。そこで、本実施例では、Ｉ≧Ｉ２
の状態が５sec.継続したときにもＦＥＴ６をオフするこ
とにより、Ｉ１〜Ｉ２の範囲内の負荷電流ＩによりＦＥ
Ｔ６が破壊するのも防止するのである。

【００４０】また更に、例えば、図７に示す如く、グロ
ープラグ２ａ〜２ｄの加熱不良によって、グロープラグ
２ａ〜２ｄの抵抗値が低下せず、アフターグロー時の負
荷電流Ｉが正常時より大きい場合にも、その状態が長く
続くと、ＦＥＴ６が破壊してしまう。そこで、本実施例
では、Ｉ≧Ｉ３の状態が２５sec.継続したときにもＦＥ
Ｔ６をオフすることにより、Ｉ２〜Ｉ３の範囲内の負荷
電流ＩによりＦＥＴ６が破壊するのも防止するのであ
る。

【００４１】このように、本実施例のグロープラグ通電
制御装置によれば、負荷電流Ｉの変化に応じて、過電流
の判定基準値とその判定時間とを３段階に設定し、各々
の電流値において過電流を判定した際には、グロープラ
グの通電を速やかに停止するようにしているため、グロ
ープラグの短絡は勿論のこと、グロープラグの加熱不良
等に伴う負荷電流異常に対しても、ＦＥＴ６に流れる過
電流を検出して、ＦＥＴ６を確実に保護することができ
るようになる。

【００４２】なお、本実施例では、過電流の判定基準値
とその判定時間とを３段階に設定したが、判定基準値と
その判定時間とを更に多く設定すれば、過電流の検出精
度をより高めることができる。また、本実施例では、短
絡検出回路２０にタイマ回路２０Ａを設け、タイマ回路
２０Ａにより負荷電流Ｉが短絡判定基準値Ｉ１以上とな
る継続時間（５ｍsec.）を監視するように構成したが、
これはＥＣＵ１０の処理動作により、継続時間の判定が
遅れるのを防止するためであり、ＥＣＵ１０の処理動作
が高速であれば、ＥＣＵ１０による処理によって実現す
ることも可能である。

【００４３】次に、図８は、本発明が適用された第２実
施例のグロープラグ通電制御装置全体の構成を表す概略
構成図である。本実施例のグロープラグ通電制御装置
は、第１実施例のグロープラグ通電制御装置から短絡検
出回路２０を削除し、その代わりに、短絡検出回路２０
内に設けられていた負荷電流Ｉを電圧Ｖａに変換するオ
ペアンプＯＰ１を設けて、第２及び第３の検出回路２
２，２４により、その出力電圧Ｖａに基づき負荷電流Ｉ
の大小判定ができるようにすると共に、オペアンプＯＰ
１からの出力電圧Ｖａに基づき負荷電流Ｉが短絡判定基
準値Ｉ１（８０Ａ）以上となったことを検出する第１の
検出回路２０′を設け、更に、短絡検出回路２０内に設
けられていた所定時間（５ｍsec.）を計時するタイマ回
路２０Ａを設けて、ＥＣＵ１０側からタイマ回路２０Ａ
を起動して所定時間（５ｍsec.）を計時できるようにし
たものであり、これ以外の構成は、第１実施例と全く同
様である。

【００４４】なお、第１の検出回路２０′は、第２及び
第３の検出回路２２，２４と同様、オペアンプＯＰ１か
ら出力される負荷電流Ｉを表す電圧Ｖａを分圧してコン
デンサＣ１１に充電する抵抗器Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３
と、このコンデンサＣ１１の端子電圧ＶＣ１と、基準電
圧生成回路２６により生成された基準電圧Ｖｄとを比較
するコンパレータＣＰ１１とから構成され、コンデンサ
Ｃ１１の端子電圧ＶＣ１が基準電圧Ｖｄ以下になったと
き、負荷電流Ｉが短絡判定基準値Ｉ１（６０Ａ）以上と
なったと判断して、その旨を表すHighレベルの検出信号
Ｓ１′を出力するようにされている。

【００４５】そしてこのように構成された本実施例のグ
ロープラグ通電制御装置においては、ＥＣＵ１０が図９
に示すフローチャートに従い、グロープラグの通電制御
を行ない、ＦＥＴ６に流れる過電流を検出する。図９に
示す如く、本実施例の通電制御においては、スタータ信
号Ｓｉ、エンジン信号Ｓｊ、及び急速グロータイマ信号
Ｓｋに基づきグロープラグ２ａ〜２ｄへの供給電力を制
御するステップ１００〜ステップ２１０の処理は、上記
第１実施例と同様に実行され、ステップ１６０又はステ
ップ１７０にて昇圧回路１２に通電信号を出力した後の
過電流判定のための処理が異なる。そこで、この過電流
判定のために実行される処理についてのみ、以下に説明
する。

【００４６】図９に示す如く、ステップ１６０又はステ
ップ１７０にて昇圧回路１２に通電信号を出力すると、
ステップ３１０に移行して、現在、当該通電制御の開始
後５秒以内であるか否かを判断する。そして、制御開始
後５秒以内であれば、ステップ３２０に移行して、第１
の検出回路２０′からの検出信号Ｓ１′がHighレベルで
あり、その状態が所定時間（５ｍsec.）継続したか否か
判断する。そして、このステップ３２０にて、検出信号
Ｓ１′がHighレベルとなっている状態、つまり負荷電流
Ｉが短絡判定基準値Ｉ１（８０Ａ）以上となっている状
態が、所定時間（５ｍsec.）継続したと判断すると、Ｆ
ＥＴ６に過電流が流れていると判断して、ステップ１８
０に移行し、昇圧回路１２への通電信号の出力を停止す
る。

【００４７】次に、ステップ３１０にて、現在、制御開
始後５秒以内ではないと判断された場合には、ステップ
３３０に移行して、今度は、現在、制御開始後２５秒以
内であるか否かを判断する。そして、制御開始後２５秒
以内であれば、ステップ３４０に移行して、第２の検出
回路２２からの検出信号Ｓ２がHighレベルであり、その
状態が所定時間（５ｍsec.）継続したか否か判断する。
そして、このステップ３４０にて、検出信号Ｓ２がHigh
レベルとなっている状態、つまり負荷電流Ｉが第２の判
定基準値Ｉ２（６０Ａ）以上となっている状態が、所定
時間（５ｍsec.）継続したと判断すると、ＦＥＴ６に過
電流が流れていると判断して、ステップ１８０に移行
し、昇圧回路１２への通電信号の出力を停止する。

【００４８】一方、ステップ３３０にて、現在、制御開
始後２５秒以内ではないと判断された場合、つまり現
在、制御開始後２５秒を越えている場合には、ステップ
３５０に移行して、第３の検出回路２４からの検出信号
Ｓ３がHighレベルであり、その状態が所定時間（５ｍse
c.）継続したか否か判断する。そして、このステップ３
５０にて、検出信号Ｓ３がHighレベルとなっている状
態、つまり負荷電流Ｉが第３の判定基準値Ｉ３（３５
Ａ）以上となっている状態が、所定時間（５ｍsec.）継
続したと判断すると、ＦＥＴ６に過電流が流れていると
判断して、ステップ１８０に移行し、昇圧回路１２への
通電信号の出力を停止する。

【００４９】なお、ステップ３２０，ステップ３４０，
及びステップ３５０において、所定時間（５ｍsec.）の
継続を判定する際には、タイマ回路２０Ａが使用され
る。つまり、ステップ３２０，ステップ３４０，及びス
テップ３５０においては、タイマ回路２０ＡにHighレベ
ルの信号を出力して、タイマ回路２０Ａを起動し、その
後タイマ回路２０Ａからの出力信号がLow レベルになる
までの間、検出信号Ｓ１，Ｓ２，及びＳ３がHighレベル
であるとき、ＦＥＴ６にの過電流が流れたと判断する。

【００５０】このように、本実施例のグロープラグ通電
制御装置においては、グロープラグの通電開始後５秒以
内の判定期間内に負荷電流Ｉが５ｍsec.以上継続して短
絡判定基準値Ｉ１（８０Ａ）以上となったとき、グロー
プラグの通電開始後２５秒以内の判定期間内に負荷電流
Ｉが５ｍsec.以上継続して第２の判定基準値Ｉ２（６０
Ａ）以上となったとき、及び、グロープラグの通電開始
後２５秒を越えた判定期間内に負荷電流Ｉが５ｍsec.以
上継続して第３の判定基準値Ｉ３（３５Ａ）以上となっ
たときに、夫々、ＦＥＴ６に過電流が流れた旨を検出し
て、昇圧回路１２への通電信号の出力を停止して、ＦＥ
Ｔ６をオフするようにしている。

【００５１】このため、図１０に示す如く、通電開始後
５秒経過するまでの急速グロー時に負荷電流Ｉが短絡判
定基準値Ｉ１（８０Ａ）を越えるようなグロープラグの
短絡異常時、図１１に示す如く、通電開始後５秒経過し
た後２５秒経過するまでの急速グローからアフターグロ
ーに至る過程で負荷電流Ｉが第２の判定基準値Ｉ２（６
０Ａ）を越えるようなグロープラグの加熱不良時、及
び、図１２に示す如く、通電開始後２５秒を経過した後
のアフターグロー時に負荷電流Ｉが第３の判定基準値Ｉ
３（３５Ａ）を越えるようなグロープラグの加熱不良時
には、夫々、その異常を判定して、ＦＥＴ６が破壊する
のを防止することができる。

【００５２】従って、本実施例のグロープラグ通電制御
装置においても、上記第１実施例と同様、グロープラグ
の短絡及びグロープラグの加熱不良等に伴う過電流を検
出して、ＦＥＴ６を確実に保護することができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例のグロープラグ通電制御装置全体
の構成を表す概略構成図である。

【図２】 第１実施例の短絡検出回路の構成を表す電気
回路図である。

【図３】 第１実施例のグロープラグ通電制御を表すフ
ローチャートである。

【図４】 グロープラグ正常時の負荷電流の変化を表す
説明図である。

【図５】 第１実施例の短絡判定基準値による過電流検
出動作を説明する動作説明図である。

【図６】 第１実施例の第２の判定基準値による過電流
検出動作を説明する動作説明図である。

【図７】 第１実施例の第３の判定基準値による過電流
検出動作を説明する動作説明図である。

【図８】 第２実施例のグロープラグ通電制御装置全体
の構成を表す概略構成図である。

【図９】 第２実施例のグロープラグ通電制御を表すフ
ローチャートである。

【図１０】 第２実施例の短絡判定基準値による過電流
検出動作を説明する動作説明図である。

【図１１】 第２実施例の第２の判定基準値による過電
流検出動作を説明する動作説明図である。

【図１２】 第２実施例の第３の判定基準値による過電
流検出動作を説明する動作説明図である。

【符号の説明】

２ａ〜２ｄ…グロープラグ（負荷） ６…ＦＥＴ（ス
イッチング素子） １２…昇圧回路 １０…電子制御装置（ＥＣＵ）
２０…短絡検出回路 ２０Ａ…タイマ回路 ２２…第２の検出回路 ２４
…第３の検出回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通電後の経過時間に応じて内部抵抗が変
   化する負荷にスイッチング素子を介して電源供給を行な
   う電源供給装置に設けられ、上記スイッチング素子に流
   れる過電流を検出する過電流検出装置であって、 上記負荷に流れる負荷電流を検出し、該負荷電流が所定
   の過電流判定時間以上過電流判定値を越えたとき、上記
   スイッチング素子に過電流が流れた旨を判定する、複数
   の過電流判定手段を備え、 上記各過電流判定手段における上記過電流判定時間及び
   上記過電流判定値を、上記過電流判定値が大きい程上記
   過電流判定時間が短くなるように、夫々、異なる値に設
   定してなることを特徴とする過電流検出装置。
2. 【請求項２】 通電後の経過時間に応じて内部抵抗が変
   化する負荷にスイッチング素子を介して電源供給を行な
   う電源供給装置に設けられ、上記スイッチング素子に流
   れる過電流を検出する過電流検出装置であって、 上記負荷に流れる負荷電流を検出し、該負荷電流が所定
   の過電流判定値を越えたとき、上記スイッチング素子に
   過電流が流れた旨を判定する、複数の過電流判定手段を
   備え、 上記各過電流判定手段における上記過電流判定値を夫々
   異なる値に設定すると共に、上記各過電流判定手段の動
   作期間を、通電開始後の負荷電流の変化に応じて各々異
   なる期間に設定してなることを特徴とする過電流検出装
   置。