JPH0721120Y2

JPH0721120Y2 - 負荷監視装置

Info

Publication number: JPH0721120Y2
Application number: JP1985187170U
Authority: JP
Inventors: 博文熊本
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1985-12-04
Filing date: 1985-12-04
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2000-12-04
Also published as: JPS6295497U

Description

【考案の詳細な説明】（ア）技術分野この考案は、モータを負荷とする負荷監視装置の改良に
関する。

自動車の中には、多様な電装品が設けられる。

バツテリーによつて、これらの電装品が駆動される。バ
ツテリーとリレー、電装品の間はワイヤハーネスによつ
て連結される。

電装品の駆動装置はリレーとリレーコイルに電流を流す
装置よりなつている。主要な電装品を負荷とする場合、
負荷の駆動、非駆動を監視する装置もあわせて設けられ
ることが多い。

（イ）従来技術とその問題点負荷の駆動を監視するためには、負荷端子の内、アース
又は電源に接続されていない方の端子（自由端子とい
う）の電圧を監視する事によつて行われる。

アースに接続されている端子（固定端子という）の電圧
は常に0Vである。しかし自由端子は、駆動状態により異
なる。

自由端子電圧ｍは、駆動時に於て、バツテリー電圧Ｂに
等しい。非駆動時に於てｍは0Vである。

第３図は従来のモータ負荷監視駆動装置の構成図であ
る。

バツテリー１の正極はフユーズF1、リレー２の切換接片
７、モータ（Ｍ）５に接続される。バツテリー１の負極
は接地されており、モータ５の他端も接地されている。

フユーズF2はフユーズF1に続いて設けられ、リレー２の
コイル６から、モータ駆動監視制御装置４に入力されて
いる。

モータ駆動監視制御装置４は、もちろん接地端子（GN
D）とバツテリー端子とをもつている。ここでは図示を
略する。

モータ駆動のため、リレー駆動端子11を有する。リレー
駆動線８がリレーコイル６とリレー駆動端子11とを接続
している。

リレー駆動端子の電圧ｐが、バツテリー電圧Ｂに等しい
（ｐ＝Ｂ）時、リレーは開であり、モータは静止してい
る。

リレー駆動端子の電圧ｐが、0Vに近い時（ｐ０）、リ
レーは閉じ、モータは回転する。

モータは、Ｌ負荷であるから、スイツチが入つた瞬間は
コイル直流抵抗だけしかないので、大電流が流れる。モ
ータが回転し始めると、回転数に比例した逆起電力が発
生し、バツテリー電圧Ｂの大部分を占めるようになる。
こうなると電流値も小さくなる。

最初に流れる大電流のことを、突入電流という。

第２図はモータに流れる電流の変化を示すグラフであ
る。横軸は時間、縦軸は電流である。t₀でリレーがメイ
クされるとする。

大きな突入電流I₁が瞬間的に流れる。やがてモータの回
転が定常状態になり、定常電流I₂になる。

I₁はI₂に比してかなり大きい。

そこでフユーズF1は、スローブローフユーズ又はフユー
ジブルリンクとし、たとえば60A用のものを用いる。

これに対し、フユーズF2は10A程度でよい。

モータ５の自由端子とリレー２の切換接片７の接続点ｍ
と、モータ駆動監視制御装置４の監視入力端子12が監視
用ハーネス線９によつてつながれている。

監視入力端子12の電圧ｑは、モータの自由端子の電圧ｍ
に等しい（ｑ＝ｍ）。ｑ＝Ｂであればモータは駆動され
ている。ｑ＝０であればモータは非駆動である。

ｑの値によつてモータを監視する。このために監視用ハ
ーネス線９が設けられる。

単に監視用なのであるから、正常であれば、殆ど電流が
流れない。従つて細径のハーネスでもよいようなもので
あるが、実際にはそうでない。

監視用ハーネスの被覆が剥落し、車体の一部と接触し、
グランドシヨートを起こす可能性がある。これはまれな
事故であるが、ないとはいえない。

バツテリー１からフユーズF1、監視用ハーネス線９へと
大電流が流れる。フユーズF1は大電流用のものである
（突入電流I₁が大きいから）ので、簡単には溶断しな
い。

監視用ハーネス線９が切れるのではなく、フユーズF1の
切れる方が望ましい。

そこで、監視ハーネス線は線径の大きい電線（3sq以
上）を使うことになつている。

このため、従来のモータ監視装置には、次のような欠点
があつた。

（１）監視用ハーネスの線径が太いから、ハーネスの占
める専有空間体積が多くなり、空間の限られている自動
車の中では、極めて不都合である。

（２）太い線径の電線を制御装置に接続する際その電線
は太すぎるため、一般自動車用電子機器の接続に用いら
れているコネクタでは接続できない。

ハーネスと制御装置の接続が難しいという欠点がある。

（３）制御装置内に於ても、監視入力端子に続く部分が
グランド短絡しないための工夫が必要である。

たとえば、プリント基板内にパターンフユーズを設ける
とか、難燃性プリント基板を使うとか工夫が要る。

（４）太い線であるので、自動車を重くし、監視用ハー
ネス線自体の価格も高いという難点がある。

（ウ）目的モータ駆動監視制御装置とモータとを接続する監視ハー
ネス線を小径のものにするのが本考案の目的である。

（エ）構成第１図に本考案の負荷監視装置を示す。

バツテリー１の−極は接地される。バツテリー１の＋極
は、大電流用の（例えば60A）フユーズF1につながる。
これは突入電流によつて溶断しないため大電流用になつ
ている。

フユーズF1の他端ｎは、小電流用（例えば10A）のフユ
ーズF2につながる。これはリレー２のコイル６の一端に
接続される。コイル６の他端は、リレー駆動線８を介し
てモータ駆動監視制御装置４のリレー駆動端子11につな
がつている。

リレー駆動端子11の電圧ｐは0V又はBVになる。前者の場
合、リレー２がオンになり切換接片７はメークする。

リレーの駆動は、制御部が決定する。

フユーズF1の端点ｎは、リレー２の切換接片７にも接続
される。これの他端ｍはモータ５の＋端につながれる。
モータの一端は接地される。

ｍ点とモータ駆動監視制御装置４の監視入力端子12と
は、監視用ハーネス線13によつて接続されている。

前例の監視用ハーネス線９と異なり、このハーネス線13
には、新しくダイオード15が設けられている。またこの
ハーネス線は細径のハーネスになつている。

モータとの接続点ｍとダイオード15のある点ｄとの距離
mdは短かく、ダイオード15から監視入力端子点ｑまでの
距離dqは長い。

ダイオード15はカソードがｍ点に、アノードが監視入力
点につながれている。つまり、dq間がグランドシヨート
した場合、ダイオード15が逆バイアスされる方向に設け
られている。

dq間がグランドシヨートしても、バツテリーからアース
へ大電流が流れないから、フユーズF1が溶断すること
も、監視用ハーネスが焼損することもない。

このため、監視ハーネスは小径のものでよいことにな
る。

ダイオードの挿入点はｍ点に近いほどよい。例を示す。

（１）モータの機構内で、リレーへの接続線を引き出す
部分に挿入し半田付けする。

（２）モータ、リレーの接続を、リレーボツクスやジヤ
ンクシヨンボツクスにして、その中にダイオードを挿入
する。

（３）ダイオードを端子間に挾みこんだダイオード入り
コネクタで、モータにコネクタ接続する。

（４）ダイオードをリレーの機構内に取り込み内部で接
続（半田付け）する。

第２図に、モータ駆動回路と監視回路の例を示す。上は
駆動回路で、リレー２のコイルにトランジスタQ₁のオー
プンコレクタが接続され、ベース電圧を与えることによ
りリレーを閉じる。

下は監視回路の例である。pnpトランジスタQ₂のエミツ
タは電源Vccにつながり、コレクタは抵抗R₇を経て接地
される。

Q₂のエミツタ・ベースはR₅でつながれる。ベースと監視
入力端子12とは入力抵抗R₆によつて接続されている。

モータが非駆動の時、ｍ点の電位はほぼ0Vである。ｑ点
の電位もほぼ0Vで（ダイオード15の電圧降下分が加わる
が）ある。トランジスタQ₂がオンになり、コレクタｒが
Vcc近くに上る。

モータが駆動されるとｍ点の電圧は＋Ｂになる。ダイオ
ード15は逆バイアスされる。Q₂はオフとなる。コレクタ
ｒは0Vになる。こうして、出力ｒの電圧によつて、モー
タの駆動、非駆動が判定できる。

しかし、第２図に示す回路例は公知であつて、第３図の
回路にも用いられているものである。

（オ）効果（１）監視用ハーネス線がたとえグランドシヨートした
としても、ダイオード15があるから、バツテリー１とは
遮断されており、大電流は流れない。

このため、火災や損傷の惧れがない。

（２）短絡事故がおこらないから、監視用ハーネスは小
径のハーネスでよいことになる。フユーズF1よりも強く
ある必要がない。

（３）小径のハーネスであるから、自動車の中の限られ
た空間を占有する率が減少し、ハーネスの配置に余裕を
生ずる。

（４）ふつうのコネクタを用いて制御装置へ接続でき
る。

（５）制御装置の内部に於ても、グランド短絡は恐れる
べきことがないので、プリント基板内にパターンフユー
ズを設ける必要がない。難燃性プリント基板を用いる、
という必要もない。

（６）小径のハーネスでよいから、ハーネス自体の価格
が低減する。

（７）新たに加えるダイオードは、バツテリー電圧の数
倍の耐圧があればよい。電流も殆んど流れず高速性も要
求されないのであるから安価なものであつてよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のモータ負荷監視装置の回路図。第２図は駆動回路と監視回路の例を示す回路図。第３図は従来のモータ負荷監視装置の回路図。第４図はモータオン時の電流変化を示す図。１……バツテリー２……リレー４……モータ駆動監視制御装置５……モータ６……コイル７……切換接片８……リレー駆動線９……監視用ハーネス線 11……リレー駆動端子 12……監視入力端子 13……監視用ハーネス線 15……ダイオード F1,F2……フユーズ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】バツテリーと大電流用のフユーズとリレー
とモータとが直列に接続され、バツテリーの他端とモー
タの他端とは接地されており、リレーを開閉することに
よりモータを駆動制御し、モータとリレーの接続点の電
圧を監視するモータ駆動監視制御装置を備え、モータ端
子とモータ駆動監視制御装置の監視入力端子とを監視用
ハーネス線で結合した負荷監視装置に於て、監視用ハー
ネスのモータに近い部位にモータにカソード側を向けて
ダイオードを設け、監視用ハーネスは小径の銅線とした
事を特徴とする負荷監視装置。