JPH10262330A - 車両用給電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 迅速に障害地点を評定でき、障害地点を排除
して新たな給電ラインを確立できる車両用給電装置を提
供する。 【解決手段】 車両用給電装置は、給電線を介してバッ
テリィと複数の電源分配装置とがループ状に構成され
る。各々の電源分配装置たとえば、電源分配装置５は、
電流監視回路１５、電流量判別回路１６、電流向き判別
回路１７を有し、給電線に流れる電流の向き、電流の大
きさを検出して短絡の発生を検出する。制御ユニット１
８は短絡発生に対して隣接する電源分配装置と多重信号
伝送ユニット１９を介して情報交換し、障害地点Ｘを特
定する。制御ユニット１８は隣接する電源分配装置の制
御ユニットと協働して、障害地点を排除するように給電
ラインしゃ断回路１３、１４の一方を開成する。新たな
給電ラインを確立するため給電ラインしゃ断回路１３、
１４の他方を閉成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両に搭載されてい
る種々の電装品、装置、機器へ給電を行う車両用給電装
置に関するものであり、特に、複数の電装品などへの給
電経路をループ構成し、障害が効果的に検出でき、その
障害を排除して電装品への給電が支障なく行われるよう
にした車両用給電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、車両の電子化が急速に進行してい
る。車両、たとえば、各種の乗用車は、内燃機関、自動
変速装置などの運行に必須の主要機器（以下、主機とい
う）の燃費の向上、排気ガスの低減、円滑な走行、安全
走行などの観点からマイクロコンピュータを始めとする
電子回路、電子デバイスを用いた電子制御が進められて
いる。また、フロントパネルの計器類を電子的な表示装
置、たとえば、カラー液晶表示装置に代えて、車両の運
行状態の認識を一層容易にするとともに、車両の種々の
情報を種々の形態を提供することも試みられている。さ
ら、移動手段としての車両の乗り心地の一層の向上、利
便性の向上を図るとともに単なる移動手段としてだけで
なく車両を居住空間として利用する要望も高く、主機だ
けでなく、空調装置、ＧＰＳＳを用いた位置評定・運行
案内装置、シートの自動調節装置、パワーウインドー、
ワイパ、ドアロック、種々のランプ、ラジオ、ＣＤ、Ｔ
Ｖ装置、娯楽施設などの補助的な装置・機器（以下、補
機）の搭載の増大と、それらの電子制御が進んでいる。

【０００３】以上のように、車両に搭載する電装品、主
機および補機が電子制御されるに伴って、電装品、主機
および補機自体が電気的に駆動される部分が増大する
他、主機および補機の電子制御のために各種の電子装置
が車両に搭載されている。したがって、主機に搭載され
た上記装置および機器のために、車両における給電およ
び電子制御装置を動作させる信号伝送が重要になってき
ている。

【０００４】しかしながら、車両における給電および信
号送信においては、給電線および信号線（ワイヤハーネ
ス）を装置取付用ビスで挟み込んで車体などに固定する
ときワイヤハーネスの被覆が破れて導体が車体と接触し
て短絡するとか、ワイヤハーネスがドアなどの回転部位
を通過したり、移動部位などを通過したりして疲労して
断線あるいは短絡することも起こりうる。給電線または
信号線の破断または短絡によって主機または補機が正常
に動作しなくなると問題であるから、その対策が種々提
案されている。

【０００５】特開昭６０−１９３７４６号公報は、車両
の電源と負荷との間のワイヤハーネスに電流センサとし
ゃ断器を設け、車両の停車中において、電源から電装品
などの負荷に流れる単位電流を検出して異常状態を検出
し、異常と判断したときはしゃ断器を駆動して、負荷を
電源から切り離す技術が開示されている。特開昭６０−
１９３７４６号公報はフューズが溶断しない程度の短絡
をも検出できるとしている。しかしながら、この方法
は、停車中における異常状態のみを対象としており、車
両の走行中には適用できないという不具合がある。ま
た、この方法は短絡が発生した部位を特定できないか
ら、短絡部位を排除して、給電を自動的に復旧すること
はできない。

【０００６】従来の車両用給電装置の１例として、サブ
システムに応じたフューズまたはヒュージブルリンクの
電源（給電）ライン保護素子で保護された電源ラインを
電装品に対して接続し、電源ラインに短絡などが発生し
た場合、サブシステムのみにその影響を限定し、その他
のサブシステムには影響を及ぼさないようにする技術が
提案されている。しかしながら、この方法では、電源ラ
インを数多く布線しなければならないという不具合があ
る。特に、車両内という限定された空間内に数多くの電
源ラインを布線することは実装の面で容易ではない。

【０００７】特開昭５７−８０２３９号公報は、電源ラ
インをループ状にし、電源ラインの少なくとも１箇所に
電流センサを配設し、電流センサが異常状態を検出した
とき、中央制御部にその検出状態を通報し、中央制御部
が複数の電源制御器を順次、動作、不動作状態にしてい
き、異常発生位置を評定（特定）し、異常発生位置が特
定されたとき、その部位を電源ループから切り離す技術
を開示している。

【０００８】特開平５−６４３６１号公報は、２系統の
電源ラインを布線し、ダイオードを介して給電すること
により、いずれかの電源ラインが断線または短絡しても
障害のない電源ラインから給電する技術が開示してい
る。

【０００９】特開平８−２７５４０８号公報は、電源と
負荷との間に、２系統の給電線を並行して布設し、か
つ、これら２本の給電線を切り換える２つのリレーを設
けておき、一方の給電線に短絡などの不具合が発生した
場合、他方のリレーが他方の給電線と負荷を接続する給
電線バックアップ方式を開示している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５７−８０２３
９号公報に開示されている方法は、電源ラインの構成は
複雑さを回避しているが、障害検出に時間がかかり、障
害発生部位を切り離すのに時間がかかりすぎるという問
題がある。

【００１１】特開平５−６４３６１号公報に開示されて
いる方法は、２系統の電源ラインを布線するのでワイヤ
ハーネスが太くなる。限られた空間にワイヤハーネスを
布線することは難しい。また大電流用ダイオードが必要
になる。

【００１２】特開平８−２７５４０８号公報に開示され
ている方法は、１つのリレーで切り換える負荷グループ
ごとに給電線を２系統布線するので、ワイヤハーネスが
太くなり、空間が限られている車両内に太いワイヤハー
ネスの布線は困難である。特に、信頼性の向上を図って
給電線を２系統設けるのであるから、２本の給電線の布
線は位置的に離しておくことが望ましいが、空間的に制
約の多い車両内にそのような設計思想を適用すると、実
装上の種々の問題に遭遇する。またこの方法は断線など
の障害に対しては殆ど無効である。

【００１３】以上、主として、電源ライン（給電ライ
ン）について言及してきたが、制御信号などの信号伝送
ラインについても上記同様の問題に遭遇している。以上
のように、空間的に制約が多く実装上の現実的な問題も
多い車両において、電装品、主機、補機、電子制御装置
などの負荷および電子装置に高い信頼性で効果的に給電
し、または、信号経路を確立維持することが要望されて
いる。

【００１４】本発明の目的は、障害が発生した場合、そ
の障害部位を迅速に検出でき、その障害部位を排除して
給電が継続できる車両用給電装置を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、バッテ
リィ電源と、複数の電源分配装置とが給電線を介してル
ープ状に接続され、各々の電源分配装置から車両に搭載
された電気負荷に給電する車両用給電装置であって、前
記複数の電源分配装置のそれぞれが、一方の給電線に接
続された第１の給電ラインしゃ断回路と、他方の給電線
に接続された第２の給電ラインしゃ断回路と、前記第１
の給電ラインしゃ断回路および前記第２の給電ラインし
ゃ断回路を経由した印加される給電状態を監視する給電
状態監視手段と、隣接する電源分配装置と通信を行う伝
送手段と、該伝送手段からの情報、前記給電監視手段か
らの情報とを参照して前記第１および第２の給電ライン
しゃ断回路を開閉制御する制御手段とを有する、車両用
給電装置が提供される。

【００１６】給電線に短絡などが発生した場合などは、
好適には、前記給電監視手段は、前記第１の給電ライン
しゃ断回路と前記第２の給電ラインしゃ断回路との間に
設けられた電流検出素子と、該電流検出素子に流れる電
流の向きを検出する電流向き検出手段と、前記電流検出
素子に流れる電流が過大であるか否かを検出する過大電
流検出手段とを有し、前記制御手段は、前記過大電流検
出手段で検出した信号と、前記電流向き検出手段で検出
した電流の向きを、前記伝送手段を介して隣接する電源
分配装置に送出し、隣接する電源分配装置からそれらの
検出状態を前記信号伝送手段を介して受信し、自己の内
部の前記過大電流検出手段で検出した信号および前記電
流向き検出手段で検出した電流の向き、および、隣接す
る電源分配装置における過大電流検出手段で検出した信
号および電流向き検出手段で検出した電流の向きを参照
して障害地点を特定し、前記隣接する電源分配装置と協
働して、前記障害地点を排除するように、前記第１の給
電ラインしゃ断回路および前記第２の給電ラインしゃ断
回路の一方を付勢し、新たな給電ラインを確立するよう
に、前記第１の給電ラインしゃ断回路および前記第２の
給電ラインしゃ断回路の他方を付勢する。

【００１７】また、給電線に断線などが発生した場合
は、好適には、前記給電監視手段は、前記第１の給電ラ
インしゃ断回路と前記第２の給電ラインしゃ断回路との
間に設けられた電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検
出した電圧が所定レベル以下であることを検出する電圧
レベル検出手段とを有し、前記制御手段は、前記電圧レ
ベル検出手段で検出した低レベル検出信号を、前記伝送
手段を介して隣接する電源分配装置に送出し、隣接する
電源分配装置から低レベル検出信号を前記信号伝送手段
を介して受信し、自己の内部の前記低レベル検出信号お
よび隣接する電源分配装置からの低レベル検出信号を参
照して障害地点を特定し、前記隣接する電源分配装置と
協働して、前記障害地点を排除するように、前記第１の
給電ラインしゃ断回路および前記第２の給電ラインしゃ
断回路の一方を付勢し、新たな給電ラインを確立するよ
うに、前記第１の給電ラインしゃ断回路および前記第２
の給電ラインしゃ断回路の他方を付勢する。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の車両用給電装置の実施例
を添付図面を参照して述べる。図１は本発明の車両用給
電装置の第１実施例の全体構成図である。バッテリィ１
を中心に電源分配装置２、３、４、５、６が給電線７、
８、９、１０、１１、１２を介してループ状に構成され
ている。給電線と共に制御情報の伝送用の信号線もルー
プ状に主電源分配装置１と従電源分配装置２、３、４、
５、６との間に接続されるが、図解の関係で、図１にお
いては省略している。

【００１９】バッテリィ１は、車両に搭載された二次電
池であり、オルタネータ（図示せず）から充電される。
バッテリィ１は、図１に示した電源分配装置２、３、
４、５、６に接続された負荷、たとえば、種々の電装品
に給電する。本実施例においては、バッテリィ１は、バ
ッテリィ１から電源分配装置２に向かう給電線７に接続
された第１の電源端子Ｔ１と、バッテリィ１から電源分
配装置６に向かう給電線１２に接続された第２の電源端
子７２を有している。

【００２０】電源分配装置２、３、４、５、６は基本的
に同じ構成をしているが、図２を参照して、代表的に、
電源分配装置５の構成を述べる。電源分配装置５は、給
電ラインしゃ断回路１３、１４、電流監視回路１５、電
流量判別回路１６、電流向き判別回路１７、制御ユニッ
ト１８、多重信号伝送ユニット１９、入力制御回路２
１、負荷制御回路２２を有している。給電ラインしゃ断
回路１３、１４にはそれぞれ給電線１１、１０が接続さ
れている。給電線１１は隣接する電源分配装置６内の給
電ラインしゃ断回路に接続され、給電線１０は隣接する
電源分配装置６内の給電ラインしゃ断回路に接続されて
いる。多重信号伝送ユニット１９には多重信号線２４、
２５が接続されている。多重信号線２４隣接する電源分
配装置６内の多重信号伝送ユニットに接続され、多重信
号線２５は隣接する電源分配装置６内の多重信号伝送ユ
ニットに接続されている。入力制御回路２１にはスイッ
チ回路２０が接続されている。負荷制御回路２２には負
荷２３が接続されている。

【００２１】給電ラインしゃ断回路１３は電源分配装置
６に接続されている給電線１１に接続されており、制御
ユニット１８の駆動信号に応じて開閉する。給電ライン
しゃ断回路１３が閉成状態になると、給電線１１からの
バッテリィ１の電流または電圧が電流監視回路１５を経
由して負荷制御回路２２に印加され、負荷２３、たとえ
ば、方向指示器（ウインカー）の駆動に用いられる。給
電ラインしゃ断回路１４は電源分配装置４に接続されて
いる給電線１０に接続されており、制御ユニット１８の
駆動信号に応じて開閉する。給電ラインしゃ断回路１
３、１４が閉成状態になると、給電線１０からのバッテ
リィ１の電流または電圧が負荷制御回路２２に印加さ
れ、負荷２３の駆動に用いられる。給電ラインしゃ断回
路１３、１４が共に閉成状態になれば、給電線１０、１
１を介在させて電源分配装置４−５−６が接続される。
このように給電ラインしゃ断回路１３、１４は給電ルー
プを形成する手段である。給電ラインしゃ断回路１３、
１４はそれぞれ、たとえば、電磁リレー（電磁開閉
器）、インテリジッスパワースイッチ、パワーＭＯＳＦ
ＥＴなどのバッテリィ１のＤＣ電圧またはＤＣ電流をし
ゃ断可能なスイッチング素子（回路）で実現されてい
る。

【００２２】給電ラインしゃ断回路１３、１４の間に配
置されている電流監視回路１５は、たとえば２２ｍΩ程
度の微小抵抗であるシャント抵抗を用いた電流計などで
構成され、電源分配装置５を流れる給電電流を測定す
る。

【００２３】電流量判別回路１６は、給電ラインしゃ断
回路１３、１４の間に流れる電流が短絡などの障害に発
生する過大電流であるか否かを判別する。電流量判別回
路１６の回路構成例を述べると、たとえば、シャント抵
抗の両端の電圧を差動増幅回路で増幅し、増幅した電圧
をオペレーションアンプを用いた比較回路の第１の入力
端子に印加し、第２の入力端子に比較用基準電圧を印加
することによって構成される。比較用基準電圧に該当す
る以上の基準電流が電流監視回路１５のシャント抵抗に
流れたとき、電流量判別回路１６は、過大電流が流れた
ことを示す、「ハイ」レベルの信号を制御ユニット１８
に出力する。これにより、制御ユニット１８は電流量判
別回路１６から「ハイ」レベルの判断信号を入力したと
き過大電流が電流監視回路１５を流れたことを知ること
ができる。

【００２４】電流向き判別回路１７は、電流監視回路１
５を流れる電流の向きを検出する。たとえば、給電線１
０から給電線１１に向かって流れる電流の向きを正、給
電線１１から給電線１０に向かって流れる電流の向きを
負と規定しておく。電流向き判別回路１７の回路構成例
を述べると、電流量判別回路１６の回路と同様に、たと
えば、シャント抵抗の両端の電圧を差動増幅回路で増幅
し、オペレーションアンプを用いた比較回路の第１の入
力端子に増幅した電圧を印加し、第２の入力端子に比較
用基準電圧として０Ｖに近い正の微小な電圧比較用基準
電圧を印加することによって構成される。シャント抵抗
の両端の電圧を増幅した電圧が比較用基準電圧以上の電
圧の場合、電流向き判別回路１７は、「正」の電流が流
れたことを示す「ハイ」レベルを信号を制御ユニット１
８に出力する。逆に、シャント抵抗の両端の電圧を増幅
した電圧が比較用基準電圧未満の電圧の場合、電流向き
判別回路１７は、「負」の電流が流れたことを示す「ロ
ー」レベルを信号を制御ユニット１８に出力する。これ
により、制御ユニット１８は電流監視回路１５を流れた
電流の向きを知ることができる。

【００２５】入力制御回路２１は、ワイパー操作スイッ
チ、ウインカー指示スイッチなどのスイッチ回路２０か
ら上記スイッチの状態を入力して制御ユニット１８に印
加する。負荷制御回路２２は、制御ユニット１８の制御
信号に応じて負荷２３への給電を制御する。たとえば、
負荷制御回路２２は、制御ユニット１８からウインカー
操作制御信号を受けたとき、負荷２３のうち、ウインカ
ー駆動装置に給電されるように制御する。

【００２６】多重信号伝送ユニット１９は、制御ユニッ
ト１８と協働して、ツイストペア（対縒り線）などで構
成される多重信号線２４、２５を介して隣接する電源分
配装置４、６の多重信号伝送ユニットと制御情報などの
通信を行う。

【００２７】制御ユニット１８は、マイクロコンピュー
タなどを内蔵しており、入力制御回路２１を介して入力
されたスイッチ回路２０の操作指示信号に応じて負荷制
御回路２２を介して負荷２３の駆動制御を行う他、多重
信号伝送ユニット１９を介して入力される種々の制御、
さらに、下記に詳述する障害検出およびその対応動作を
行う。

【００２８】図１および図２には、電流量判別回路１６
の比較回路、電流向き判別回路１７の比較回路、マイク
ロコンピュータを内蔵した制御ユニット１８、入力制御
回路２１、負荷制御回路２２および負荷制御回路２２を
動作させる電源を図解していない。電源分配装置５内の
これらの回路を動作させる電源としては種々の形態があ
る。たとえば、制御回路駆動電源として、給電線１０、
１１とは別の電源線（図示せず）を用いて、バッテリィ
１から直接給電させる。給電ラインしゃ断回路１３、１
４の間には必ず給電が行われるから、給電ラインしゃ断
回路１３、１４の間から電圧を引き出して、その電圧を
これらの回路に給電する。または、電源分配装置５内に
ＤＣバッテリィを設けて、そこから給電することができ
る。

【００２９】以下、電源分配装置５を参照して図１に示
した車両用給電装置の動作を述べる。初期状態〜通常状態 イグニッションキーが挿入されると、車両の初期状態に
なり、多重信号線を介して、初期信号が電源分配装置
２、３、４、５、６の多重信号伝送ユニットに伝送さ
れ、電源分配装置２、３、４、５、６の制御ユニットが
下記の制御処理を行う。以下、電源分配装置５の制御ユ
ニット１８を代表して述べる。電源分配装置５の制御ユ
ニット１８は初期信号を受信すると、給電ラインしゃ断
回路１３、１４を閉成状態に駆動する。他の電源分配装
置２、３、４、６における制御ユニットも同様に２つの
給電ラインしゃ断回路を閉成状態にする。ただし、ある
電源分配装置、たとえば、電源分配装置６の制御ユニッ
トは、給電線１２に接続されている給電ラインしゃ断回
路は開成にしたまま（オープンのまま）とする。上述し
たように、バッテリィ１は、バッテリィ１から電源分配
装置２に向かう給電線７に接続された第１の電源端子Ｔ
１と、バッテリィ１から電源分配装置６に向かう給電線
１２に接続された第２の電源端子Ｔ２を有している。給
電方法としては、（１）全ての電源分配装置の２つの給
電ラインしゃ断回路（電源分配装置５においては２つの
給電ラインしゃ断回路１３、１４）を閉成して、バッテ
リィ１の第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２から全ての電
源分配装置に給電されるようにする方法、（２）また
は、バッテリィ１の第１の端子Ｔ１から複数の電源分配
装置を通してループ構成をするように、バッテリィ１か
ら見て、最近（末端）の電源分配装置２または電源分配
装置６の一方の給電ライン手段回路を開成にする方法、
（３）ループ構成内の任意の電源分配装置、たとえば、
電源分配装置４の一方の給電ラインしゃ断回路を開成し
て、バッテリィ１の第１の端子Ｔ１から電源分配装置２
−３−４と、バッテリィ１の第２の端子Ｔ２から電源分
配装置６−５−４に至る２つの給電系統を確立する方法
などが考えられる。以下、本実施例においては、上記第
２の方法によって給電した場合を述べる。

【００３０】以上により、下記の給電ラインが確立され
る。「バッテリィ１の第１の端子Ｔ１−給電線７−電源
分配装置２−給電線８−電源分配装置３−給電線９−電
源分配装置４−給電線１０−電源分配装置５−給電線１
１−電源分配装置６」の反時計回りの給電ライン。その
結果、それぞれの電源分配装置２、３、４、５、６の負
荷にバッテリィ１から給電可能となる。

【００３１】障害発生：短絡 たとえば、図３に図解したように、電源分配装置５と電
源分配装置６の間の給電線１１において給電線の導体が
車体と短絡した場合、障害地点Ｘに給電線を介してバッ
テリィ１から大きな電流が流れる。この場合、電源分配
装置２、３、４、５の電流量判別回路（電源分配装置５
では電流量判別回路１６）は過大電流を検出し制御ユニ
ット（電源分配装置５では制御ユニット１８）に通報す
る。この時の電源分配装置２、３、４、５の電流向き判
別回路（電源分配装置５では電流向き判別回路１７）の
向きは「正」である。しかしながら、電源分配装置６に
はもはや給電されず、電源分配装置６内の電流向き判別
回路（電源分配装置５の電流向き判別回路１７に対応）
は、「正」から「負」に変化する。したがって、電源分
配装置６内の制御ユニットは給電線１１より前の位置で
障害が発生したことを検出する。そこで、電源分配装置
６の制御ユニットは隣接する電源分配装置５に多重信号
伝送ユニットと多重信号線を介して障害発生を通報す
る。逆に電源分配装置５においても電流量判別回路１６
が過大電流を検出したとき両側の電源分配装置４、６に
障害発生を多重信号伝送ユニット１９を介して通報す
る。ループ構成において、電源分配装置５の前方の電源
分配装置４の制御ユニットは自己の電流量判別回路の判
別結果が後方の電源分配装置５と同じ状態なので、何も
しない。電源分配装置５の制御ユニット１８は後方の電
源分配装置６に向かう給電線１１において短絡が発生し
たことを検出する。同様に、電源分配装置６の制御ユニ
ットは前方の電源分配装置５に向かう給電線１１におい
て短絡が発生したことを検出する。電源分配装置５の制
御ユニット１８および電源分配装置６の制御ユニット
は、相互の多重信号伝送ユニットを介して、両者の電源
分配装置の間に短絡が発生したことを確認する。

【００３２】復帰動作 電源分配装置５における制御ユニット１８は、給電線１
１に接続される給電ラインしゃ断回路１３を開成し、障
害地点Ｘへの給電を停止する。また、電源分配装置６の
制御ユニットは、給電線１１に接続されている給電ライ
ンしゃ断回路（電源分配装置５における給電ラインしゃ
断回路１４に相当）を開成して、給電線１２に接続され
ている給電ラインしゃ断回路（電源分配装置５の給電ラ
インしゃ断回路１３に相当）を閉成する。その結果、図
３に図解したように、電源分配装置５における給電線１
１に接続されている給電ラインしゃ断回路１３の開成、
電源分配装置６における給電線１１に接続されている給
電ラインしゃ断回路の開成により、障害地点Ｘがループ
構成から排除される。また、電源分配装置６における給
電線１２に接続されている給電ラインしゃ断回路の閉成
により、電源分配装置６は、バッテリィ１の第２の端子
Ｔ２から給電される。これにより、電源分配装置６は障
害発生前と同様に動作可能となる。もちろん、障害地点
Ｘの排除により、電源分配装置２、３、４、５における
電流量判別回路（１６）の出力は正常になるから、電源
分配装置２、３、４、５も正常動作に戻る。

【００３３】このときの給電系統は図３に図解したよう
に、下記になる。 （１）「バッテリィ１の第１の端子Ｔ１−給電線７−電
源分配装置２−給電線８−電源分配装置３−給電線９−
電源分配装置４−給電線１０−電源分配装置５」の反時
計回りの給電ライン。 （２）「バッテリィ１の第２の端子Ｔ２−給電線１２−
電源分配装置６」の時計回りの給電ライン。

【００３４】以上述べたように、電源分配装置２、３、
４、５、６内部で電流量判別回路（１６）によって過大
電流を検出し、電流量判別回路（１６）によって電流の
向きを検出するので、多重信号線と多重信号伝送ユニッ
ト（１９）を介して隣接すま電源分配装置と情報交換
し、短絡などの障害の発生を知り、さらに、電流の流れ
る向きが変化した間に障害が発生したことを知ることが
できる。障害地点Ｘが特定されると、障害地点Ｘの両側
の電源分配装置（５、６）が障害地点Ｘを切り離し、障
害地点Ｘの後段の電源分配装置（６）は、逆の系統でバ
ッテリィ１から給電されるように、給電ラインしゃ断回
路を駆動する。

【００３５】以上の例は、給電線１１に短絡障害が発生
した例を示したが、給電線１０において短絡障害が発生
した場合は、電源分配装置４と電源分配装置５とが給電
線１０に短絡障害が発生したことを検出する。そこで、
電源分配装置５は後段の電源分配装置６に前方位置に障
害の発生を通報する。その後、電源分配装置４が障害地
点Ｘに接続された給電線１０への給電を停止し、電源分
配装置５が給電線１０に接続される給電ラインしゃ断回
路１４を開成して、障害地点Ｘを排除する一方、電源分
配装置５は給電線１１に接続される給電ラインしゃ断回
路１３の閉成を維持する。電源分配装置６は、開成状態
だった給電線１２に接続されている給電ラインしゃ断回
路を閉成する。

【００３６】その結果、下記の給電系統が確立する。 （１）「バッテリィ１の第１の端子Ｔ１−給電線７−電
源分配装置２−給電線８−電源分配装置３−給電線９−
電源分配装置４」の反時計回りの給電ライン。 （２）「バッテリィ１の第２の端子Ｔ２−給電線１２−
電源分配装置６−給電線１１−電源分配装置５」の時計
回りの給電ライン。

【００３７】以上のループ構成例は、通常状態におい
て、反時計回りにループ構成が形成された場合を例示し
たが、バッテリィ１から時計回りにループ構成をした場
合も上記同様である。

【００３８】また、以上のループ構成例は、電源分配装
置６で終端するループ構成を示したが、正常状態とし
て、たとえば、下記のごとく２系統の給電系統を確立さ
せた場合でもよい。 （１）「バッテリィ１の第１の端子Ｔ１−給電線７−電
源分配装置２−給電線８−電源分配装置３−給電線９−
電源分配装置４」の反時計回りの給電ライン。 （２）「バッテリィ１の第２の端子Ｔ２−給電線１２−
電源分配装置６−給電線１１−電源分配装置５」の時計
回りの給電ライン。このような場合に、たとえば、給電
線１１に障害地点Ｘが発生した場合、電源分配装置６は
給電線１１に障害地点Ｘの発生を検出して、電源分配装
置５に通報する。電源分配装置５は電源分配装置４に、
現在、給電されていない給電線１０への給電を通報す
る。電源分配装置６は給電線１１に接続されている給電
ラインしゃ断回路を閉成し、電源分配装置５も給電線１
１に接続されている給電ラインしゃ断回路１３、１４を
閉成して障害地点Ｘを排除する。電源分配装置４は給電
線１０に接続されている給電ラインしゃ断回路を開成す
る。

【００３９】以上により、下記のループ構成が確立され
る。 （１’）「バッテリィ１の第１の端子Ｔ１−給電線７−
電源分配装置２−給電線８−電源分配装置３−給電線９
−電源分配装置４−給電線１０−電源分配装置５」の反
時計回りの給電ライン。 （２’）「バッテリィ１の第２の端子Ｔ２−給電線１２
−電源分配装置６」の時計回りの給電ライン。

【００４０】第２実施例 代表して電源分配装置５について述べると、以上の実施
例は、電源分配装置５においては、過大電流と電流の流
れる向きを検出して障害発生とその位置の評定を行う例
を述べたが、上述した構成は断線検出には適切ではな
い。断線検出には、給電線の電圧を監視する電圧監視器
が必要となる。したがって、断線検出をも行う時は、電
流監視回路１５とともに電圧監視器を設け、制御ユニッ
ト１８で断線検出後の処理を行う。電圧監視器による断
線検出後、制御ユニット１８による障害地点の評定、そ
の排除、新たな給電ラインの確立は上述した短絡障害と
同様である。

【００４１】第３実施例 第３実施例として、第１実施例として述べた短絡対策
と、第２実施例として述べた断線対策の両者を行う。

【００４２】本発明の実施に際しては、上述した実施例
に限らず、種々の変形態様をとることができる。たとえ
ば、図２に示した電源分配装置５における、電流監視回
路１５、電流向き判別回路１７としては、上述したシャ
ント抵抗方式のものではなく、たとえば、ホール効果素
子を用いた電流計などを使用して、電流の向き、電力量
を検出できる。制御ユニット１８が単位当たりの電力量
を判断して電流量判別回路１６の処理を行う。

【００４３】多重信号伝送ユニット１９は多重信号線を
介して隣接する電源分配装置４、６と情報交換する例を
示したが、隣接する電源分配装置４、６と情報交換でき
ればよいのであって、多重化の必要はない。しかしなが
ら、スペース的に制約の多い、車両の内部に伝送線を布
線（配索）するには、多重信号線が適している。

【００４４】上述した通常状態における給電方法とし
て、３方法を例示したうち、第２の方法の給電系統が確
立された場合の動作について述べたが、本発明において
は、上述したループ構成、２つの給電系統など任意の給
電系統状態についても適用できる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、障害地点を迅速かつ正
確に検出できる。本発明によれば、障害としては、短
絡、断線などの障害を検出できる。また本発明によれ
ば、障害地点のみを排除して、新たな給電ラインを確立
できる。その結果、電源分配装置から負荷に引き続き給
電が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の車両用給電装置の全体構成図で
ある。

【図２】図２は図１に示した車両用給電装置における電
源分配装置の代表例として、電源分配装置５の構成であ
る。

【図３】図３は図１に示した本発明の車両用給電装置に
おける障害発生の検出と復旧を示す図である。

【符号の説明】

１・・バッテリィ ２〜６・・電源分配装置 ５・・電源分配装置 １５・・電流監視回路、１６・・電流量判別回路 １７・・電流向き判別回路、１８・・制御ユニット １９・・多重信号伝送ユニット、２１・・入力制御回路 ２２・・負荷制御回路 ６〜１２・・給電線 ２０・・スイッチ回路 ２３・・負荷

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｈ 3/08 Ｈ０２Ｈ 3/08 Ｔ Ｈ０２Ｊ 13/00 ３０１ Ｈ０２Ｊ 13/00 ３０１Ｄ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バッテリィ電源と、複数の電源分配装置と
   が給電線を介してループ状に接続され、各々の電源分配
   装置から車両に搭載された電気負荷に給電する車両用給
   電装置であって、 前記複数の電源分配装置のそれぞれが、 一方の給電線に接続された第１の給電ラインしゃ断回路
   と、 他方の給電線に接続された第２の給電ラインしゃ断回路
   と、 前記第１の給電ラインしゃ断回路および前記第２の給電
   ラインしゃ断回路を経由して印加される給電状態を監視
   する給電状態監視手段と、 隣接する電源分配装置と通信を行う伝送手段と、 該伝送手段からの情報、前記給電監視手段からの情報と
   を参照して前記第１および第２の給電ラインしゃ断回路
   を開閉制御する制御手段とを有する車両用給電装置。
2. 【請求項２】前記給電監視手段は、 前記第１の給電ラインしゃ断回路と前記第２の給電ライ
   ンしゃ断回路との間に設けられた電流検出素子と、 該電流検出素子に流れる電流の向きを検出する電流向き
   検出手段と、 前記電流検出素子に流れる電流が過大であるか否かを検
   出する過大電流検出手段とを有し、 前記制御手段は、前記過大電流検出手段で検出した信号
   と前記電流向き検出手段で検出した電流の向きを、前記
   伝送手段を介して隣接する電源分配装置に送出し、 隣接する電源分配装置からそれらの検出状態を前記信号
   伝送手段を介して受信し、 自己の内部の前記過大電流検出手段で検出した信号およ
   び前記電流向き検出手段で検出した電流の向き、およ
   び、隣接する電源分配装置における過大電流検出手段で
   検出した信号および電流向き検出手段で検出した電流の
   向きを参照して障害地点を特定し、 前記隣接する電源分配装置と協働して、前記障害地点を
   排除するように、前記第１の給電ラインしゃ断回路およ
   び前記第２の給電ラインしゃ断回路の一方を付勢し、 新たな給電ラインを確立するように、前記第１の給電ラ
   インしゃ断回路および前記第２の給電ラインしゃ断回路
   の他方を付勢する請求項１記載の車両用給電装置。
3. 【請求項３】前記給電監視手段は、 前記第１の給電ラインしゃ断回路と前記第２の給電ライ
   ンしゃ断回路との間に設けられた電圧検出手段と、 前記電圧検出手段で検出した電圧が所定レベル以下であ
   ることを検出する電圧レベル検出手段とを有し、 前記制御手段は、前記電圧レベル検出手段で検出した低
   レベル検出信号を、前記伝送手段を介して隣接する電源
   分配装置に送出し、 隣接する電源分配装置から低レベル検出信号を前記信号
   伝送手段を介して受信し、 自己の内部の前記低レベル検出信号および隣接する電源
   分配装置からの低レベル検出信号を参照して障害地点を
   特定し、 前記隣接する電源分配装置と協働して、前記障害地点を
   排除するように、前記第１の給電ラインしゃ断回路およ
   び前記第２の給電ラインしゃ断回路の一方を付勢し、 新たな給電ラインを確立するように、前記第１の給電ラ
   インしゃ断回路および前記第２の給電ラインしゃ断回路
   の他方を付勢する請求項１または２記載の車両用給電装
   置。