JPH11136846A - Abnormal current cutting apparatus for wiring system in vehicle - Google Patents
Abnormal current cutting apparatus for wiring system in vehicleInfo
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- JPH11136846A JPH11136846A JP29752197A JP29752197A JPH11136846A JP H11136846 A JPH11136846 A JP H11136846A JP 29752197 A JP29752197 A JP 29752197A JP 29752197 A JP29752197 A JP 29752197A JP H11136846 A JPH11136846 A JP H11136846A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の配線系統に
異常電流が流れたときこの異常電流を遮断する車両用配
線系統異常電流遮断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicular wiring system abnormal current interrupter for interrupting an abnormal current flowing in a vehicle wiring system.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、自動車に搭載した直流電源1と電
装品等の電気的負荷2、3との間に接続した配線系統
4、5や電気的負荷2、3の保護は、図6に示すごと
く、例えば、配線系統4、5中に介装したヒューズ6、
7によって行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, wiring systems 4, 5 and electric loads 2, 3 connected between a DC power supply 1 mounted on an automobile and electric loads 2, 3, such as electric components, are shown in FIG. As shown, for example, the fuses 6 interposed in the wiring systems 4 and 5,
7 is performed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成で
は、大異常電流が配線系統4や配線系統5の完全な短絡
時に瞬時に流れると、ヒューズ6やヒューズ7がその熱
蓄積により確実に溶断する。しかし、配線系統の配線の
被覆がその老朽化により部分的に剥離した場合、当該配
線が、その剥離後の部分にて、その近傍の抵抗性負荷と
の間で、自動車の振動に伴い断続的な短絡を生じたと
き、これにより流れる断続的小異常電流によっては、ヒ
ューズは、溶断する程には熱を蓄積しない。By the way, in the above configuration, if a large abnormal current flows instantaneously when the wiring system 4 or the wiring system 5 is completely short-circuited, the fuses 6 and 7 are surely blown by the heat accumulation. . However, when the coating of the wiring of the wiring system is partially peeled due to its aging, the wiring is intermittently interposed between the peeled portion and a resistive load in the vicinity due to the vibration of the automobile. When a short circuit occurs, the fuse does not accumulate enough heat to blow due to the intermittent small abnormal current flowing through the fuse.
【0004】一方、上記のような断続的な短絡でも、そ
の周辺に可燃物が存在すると、当該配線の剥離後の部分
における断続的な発熱のために、当該可燃物に発火を招
く可能性も予測される。そこで、本発明は、以上のよう
なことに対処するため、ヒューズが溶断しにくい配線系
統の断続的な短絡によっても、ヒューズに依存すること
なく、配線系統に流れる電流を遮断するようにした車両
用異常電流遮断装置を提供することを目的とする。On the other hand, even if the intermittent short circuit as described above has a combustible material around it, there is a possibility that the combustible material may ignite due to intermittent heat generation in a portion after the wiring is peeled off. is expected. In view of the foregoing, the present invention has been made to solve the above-described problem, and it is possible to interrupt a current flowing through a wiring system without relying on a fuse even by an intermittent short-circuit of a wiring system in which a fuse is difficult to blow. It is intended to provide an abnormal current interrupting device for use.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の課題の解決にあた
り、 請求項1及び2に記載の発明によれば、検出手段
は、車両に搭載した電源と電気的負荷との間に接続して
なる配線系統に流れる電流を検出し検出出力を発生す
る。そして、第1判定手段は、上記検出出力が瞬時の大
異常電流に対応する第1異常値であるときこれを異常と
判定する。また、第2判定手段は、上記検出出力が断続
的小異常電流に対応する第2異常値であるときこれを異
常と判定する。In order to solve the above-mentioned problems, according to the first and second aspects of the present invention, the detecting means is connected between a power supply mounted on the vehicle and an electric load. A current flowing through the wiring system is detected and a detection output is generated. When the detected output is the first abnormal value corresponding to the instantaneous large abnormal current, the first judging means judges that this is abnormal. The second determination means determines that the detected output is abnormal when the detected output is a second abnormal value corresponding to the intermittent small abnormal current.
【0006】すると、電流遮断手段は、第1又は第2の
判定手段による異常との判定に基づき配線系統の電流の
流れを遮断する。これにより、大異常電流が配線系統に
瞬時に流れた場合及び断続的な小異常電流が配線系統に
流れた場合のいずれにおいても、ヒューズに依存するこ
となく、これらの電流が電流遮断手段によりタイミング
よく遮断される。[0006] Then, the current interrupting means interrupts the flow of current in the wiring system based on the first or second judging means judging the abnormality. Thus, in the case where a large abnormal current flows instantaneously in the wiring system or in the case where an intermittent small abnormal current flows in the wiring system, these currents are timed by the current interrupting means without depending on the fuse. Often shut off.
【0007】その結果、上記大異常電流のみならず断続
的な小異常電流によって配線系統や電気的負荷に発火の
原因を与えることがない。[0007] As a result, not only the large abnormal current but also the intermittent small abnormal current does not cause a fire to the wiring system and the electric load.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づいて説明する。 (第1実施形態)図1は車両に搭載された本発明に係る
異常電流遮断装置の第1実施形態を示している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of an abnormal current interrupting device according to the present invention mounted on a vehicle.
【0009】この異常電流遮断装置は、電流センサ20
を備えており、この電流センサ20は、当該車両に搭載
した直流電源10と電気的負荷40との間に接続した配
線系統Lに介装されている。電流センサ20は、シャン
ト抵抗21と、両分圧器22、23とを備えている。シ
ャント抵抗21は、その一端にて、配線系統Lのワイヤ
ハーネスL1を通して直流電源10の正側端子に接続さ
れており、このシャント抵抗21の他端は、配線系統L
のワイヤハーネスL2、MOSFET30及び配線系統
LのワイヤハーネスL3を通し電気的負荷40に接続さ
れている。[0009] The abnormal current interrupting device includes a current sensor 20.
The current sensor 20 is interposed in a wiring system L connected between the DC power supply 10 mounted on the vehicle and the electric load 40. The current sensor 20 includes a shunt resistor 21 and both voltage dividers 22 and 23. One end of the shunt resistor 21 is connected to the positive terminal of the DC power supply 10 through the wire harness L1 of the wiring system L, and the other end of the shunt resistor 21 is connected to the wiring system L.
, The MOSFET 30 and the wiring harness L3 of the wiring system L are connected to the electric load 40.
【0010】そして、このシャント抵抗21は、その流
入電流応じた端子電圧を発生する。この端子電圧は電気
的負荷40の駆動時に消費される電流に応じて変動す
る。各分圧器22、23は、シャント抵抗21の各端子
に生ずる電圧を分圧してそれぞれ分圧電圧を発生する。
また、MOSFET30は、電流遮断素子として機能す
るNチャンネル型MOSFETであり、このMOSFE
T30は、そのドレイン端子にて、ワイヤハーネスL2
を介しシャント抵抗21の他端に接続されており、この
MOSFET30のソース端子は、ワイヤハーネスL3
及び電気的負荷40を通して当該車両にボデーアースさ
れている。The shunt resistor 21 generates a terminal voltage according to the inflow current. This terminal voltage varies according to the current consumed when driving the electric load 40. Each of the voltage dividers 22 and 23 divides a voltage generated at each terminal of the shunt resistor 21 to generate a divided voltage.
The MOSFET 30 is an N-channel MOSFET that functions as a current interrupting element.
T30 is a wire terminal connected to the wire harness L2.
Is connected to the other end of the shunt resistor 21 via a wire harness L3.
And the vehicle is grounded to the vehicle through an electric load 40.
【0011】そして、MOSFET30は、そのオンに
より、直流電源10からの電流を、ワイヤハーネスL
1、シャント抵抗21、ワイヤハーネスL2及びワイヤ
ハーネスL3を通して電気的負荷40に流す。また、M
OSFET30は、そのオフにより、直流電源10から
電気的負荷40への電流の流入を遮断する。また、異常
電流遮断装置は、両分圧器22、23に接続した差動増
幅器50と、この差動増幅器50に接続したデッドショ
ート判定回路D及びレアショート判定回路Rとを備えて
いる。When the MOSFET 30 is turned on, the current from the DC power supply 10 is supplied to the wire harness L.
1. Flow to the electric load 40 through the shunt resistor 21, the wire harness L2, and the wire harness L3. Also, M
The OSFET 30 shuts off the flow of current from the DC power supply 10 to the electric load 40 when turned off. The abnormal current interrupting device includes a differential amplifier 50 connected to both voltage dividers 22 and 23, and a dead short determination circuit D and a rare short determination circuit R connected to the differential amplifier 50.
【0012】差動増幅器50は、両分圧器22、23か
らの各分圧電圧を差動増幅して差動増幅電圧を発生す
る。デッドショート判定回路Dは、コンパレータ60を
備えており、このコンパレータ60は、差動増幅器50
からの差動増幅電圧を抵抗61を通して受け、この差動
増幅電圧を、閾値電圧発生器62からの閾値電圧THと
比較する。ここで、この閾値電圧THは、MOSFET
30の定格電流及び配線系統Lの定格電流のうち小さい
方、即ち、配線系統Lに流れる瞬時の大異常電流に対応
する電圧に設定されている。The differential amplifier 50 differentially amplifies each divided voltage from both voltage dividers 22 and 23 to generate a differential amplified voltage. The dead short determination circuit D includes a comparator 60. The comparator 60 includes a differential amplifier 50
Is received through a resistor 61, and this differential amplified voltage is compared with a threshold voltage TH from a threshold voltage generator 62. Here, this threshold voltage TH is determined by the MOSFET
The voltage is set to the smaller one of the rated current 30 and the rated current of the wiring system L, that is, the voltage corresponding to the instantaneous large abnormal current flowing through the wiring system L.
【0013】そして、上記差動増幅電圧が上記閾値電圧
THよりも高いとき、コンパレータ60はハイレベルに
て比較出力を発生する。この比較出力は、上記差動増幅
電圧が上記閾値電圧THよりも低いとき、ローレベルと
なる。なお、コンパレータ60の出力端子は、抵抗63
によりプルアップされている。ラッチ回路70は、コン
パレータ60のハイレベルの比較出力をラッチしてその
出力端子Qから出力する。When the differential amplified voltage is higher than the threshold voltage TH, the comparator 60 generates a comparison output at a high level. This comparison output becomes low level when the differential amplified voltage is lower than the threshold voltage TH. The output terminal of the comparator 60 is connected to a resistor 63
Pulled up by The latch circuit 70 latches the high-level comparison output of the comparator 60 and outputs it from its output terminal Q.
【0014】レアショート判定回路Rは、コンパレータ
80を備えており、このコンパレータ80は、差動増幅
器50からの差動増幅電圧を抵抗81を通して受け、こ
の差動増幅電圧を、閾値電圧発生器82からの閾値電圧
thと比較する。ここで、この閾値電圧thは、配線系
統Lのワイヤハーネスの被覆が部分的に剥離したときこ
のワイヤハーネスがその剥離後の部分にてその近傍の抵
抗性負荷と当該車両の振動に伴い断続的に短絡すること
で流れる断続的な小異常電流に対応する電圧に設定され
ている。なお、閾値電圧thは、上記断続的な短絡に起
因する小異常電流に対応する電圧に限ることなく、一般
的に、ワイヤハーネスに小異常電流に対応する電圧であ
ればよい。The rare short determination circuit R includes a comparator 80. The comparator 80 receives the differential amplified voltage from the differential amplifier 50 through a resistor 81, and receives the differential amplified voltage from a threshold voltage generator 82. Is compared with the threshold voltage th. Here, when the coating of the wire harness of the wiring system L is partially peeled, the threshold voltage th is intermittent due to a resistive load in the vicinity of the wire harness after the peeling and the vibration of the vehicle in the vicinity thereof. The voltage is set to a voltage corresponding to an intermittent small abnormal current flowing by short-circuiting. The threshold voltage th is not limited to the voltage corresponding to the small abnormal current caused by the intermittent short circuit, but may be any voltage generally corresponding to the small abnormal current in the wire harness.
【0015】そして、上記差動増幅電圧が上記閾値電圧
thよりも高いとき、コンパレータ80はハイレベルに
て比較出力を発生する。この比較出力は、上記差動増幅
電圧が上記閾値電圧thよりも低いとき、ローレベルと
なる。なお、コンパレータ80の出力端子は、抵抗83
によりプルアップされている。n進カウンタ90はコン
パレータ80の比較出力のハイレベルへの変化回数を計
数し、この計数値が所定回数(例えば、4回)を表す値
に達したとき計数出力を発生する。なお、リセット回路
100は、所定時間間隔(例えば0.2秒間)でもって
n進カウンタ90を繰り返しリセットする。当該所定時
間間隔は図3(c)にて示すn進カウンタ90のリセッ
ト間隔と同じである。When the differential amplified voltage is higher than the threshold voltage th, the comparator 80 generates a comparison output at a high level. This comparison output becomes low level when the differential amplified voltage is lower than the threshold voltage th. The output terminal of the comparator 80 is a resistor 83
Pulled up by The n-ary counter 90 counts the number of times the comparison output of the comparator 80 changes to a high level, and generates a count output when the counted value reaches a value representing a predetermined number (for example, four times). The reset circuit 100 repeatedly resets the n-ary counter 90 at predetermined time intervals (for example, 0.2 seconds). The predetermined time interval is the same as the reset interval of the n-ary counter 90 shown in FIG.
【0016】ラッチ回路110は、n進カウンタ90の
計数出力をラッチしてその出力端子Qから出力する。な
お、リセット回路120は、両ラッチ回路70、110
を初期的にリセットする。また、異常電流遮断装置は、
ORゲート130を備えており、このORゲート130
は、両ラッチ回路70、110のラッチ出力の一方を受
けてトランジスタ140のベースに出力する。The latch circuit 110 latches the count output of the n-ary counter 90 and outputs the latched output from its output terminal Q. Note that the reset circuit 120 includes both latch circuits 70 and 110
Initially reset Also, the abnormal current interrupter is
An OR gate 130 is provided.
Receives one of the latch outputs of both latch circuits 70 and 110 and outputs it to the base of transistor 140.
【0017】トランジスタ140は、両ラッチ回路7
0、110のラッチ出力の一方を受けてオンしMOSF
ET30をオフする。トランジスタ140はそのオフ時
にMOSFET30をオンする。なお、図1にて符号1
50は、MOSFET30のためのチャージポンプ回路
を示す。MOSFET30がNチャンネル型であるため
に、このMOS−FETのオン時(即ち、トランジスタ
140のオフ時)には、ゲート電圧をソース電圧よりも
高くする必要がある。このため、直流電源10の電圧の
2倍の電圧を発生させるためにチャージポンプ回路15
0が採用されている。The transistor 140 is connected to both latch circuits 7
0, 110 and receives one of the latch outputs to turn on the MOSF
Turn off ET30. Transistor 140 turns on MOSFET 30 when turned off. Note that reference numeral 1 in FIG.
Reference numeral 50 denotes a charge pump circuit for the MOSFET 30. Since the MOSFET 30 is an N-channel type, when the MOS-FET is turned on (that is, when the transistor 140 is turned off), the gate voltage needs to be higher than the source voltage. Therefore, in order to generate a voltage twice as high as the voltage of the DC power supply 10, the charge pump circuit 15
0 has been adopted.
【0018】従って、MOSFET30としてPチャン
ネル型MOS−FETを使用する場合には、チャージポ
ンプ回路150は不要である。このように構成した本第
1実施形態において、トランジスタ140のオフのもと
MOSFET30のオン状態にて配線系統Lに何らかの
原因で完全な短絡(デッドショート)が発生すると、直
流電源10から大異常電流がシャント抵抗21に瞬時に
流れる。Therefore, when a P-channel type MOS-FET is used as the MOSFET 30, the charge pump circuit 150 is unnecessary. In the first embodiment configured as described above, if a complete short circuit (dead short circuit) occurs for some reason in the wiring system L in the on state of the MOSFET 30 under the off state of the transistor 140, a large abnormal current is supplied from the DC power supply 10. Flows through the shunt resistor 21 instantaneously.
【0019】これに伴い、このシャント抵抗21の各端
子に生ずる電圧が各分圧器22、23により分圧されて
差動増幅器50により差動増幅される。すると、この差
動増幅器50の差動増幅電圧がコンパレータ60により
閾値電圧発生器62の閾値電圧THと比較されるととも
にコンパレータ80により閾値電圧発生器82の閾値電
圧thと比較される。Accordingly, the voltage generated at each terminal of the shunt resistor 21 is divided by the voltage dividers 22 and 23 and is differentially amplified by the differential amplifier 50. Then, the differential amplified voltage of the differential amplifier 50 is compared with the threshold voltage TH of the threshold voltage generator 62 by the comparator 60 and is also compared with the threshold voltage th of the threshold voltage generator 82 by the comparator 80.
【0020】ここで、上述のごとく、シャント抵抗21
には大異常電流が瞬時に流れているため、上記差動増幅
電圧は閾値電圧THよりも高い(図2(a)参照)。こ
のため、コンパレータ60がハイレベルにて比較出力
(図2(b)参照)を発生し、ラッチ回路70がこの比
較出力をラッチしラッチ出力(図2(c)参照)として
ORゲート130に出力する。Here, as described above, the shunt resistor 21
, A large abnormal current flows instantaneously, so that the differential amplified voltage is higher than the threshold voltage TH (see FIG. 2A). Therefore, the comparator 60 generates a comparison output (see FIG. 2B) at a high level, and the latch circuit 70 latches this comparison output and outputs it to the OR gate 130 as a latch output (see FIG. 2C). I do.
【0021】このことは、デッドショート判定回路Dが
デッドショートとの判定に基づきラッチ回路70のラッ
チ出力をORゲート130に出力することを意味する。
これに伴い、トランジスタ140がORゲート130に
よりラッチ回路70のラッチ出力を付与されてオンして
出力電圧(図2(d)参照)をローレベルに低下させる
ことでMOSFET30をオフする。This means that the dead short determination circuit D outputs the latch output of the latch circuit 70 to the OR gate 130 based on the determination of dead short.
Accordingly, the transistor 140 is supplied with the latch output of the latch circuit 70 by the OR gate 130 and is turned on to lower the output voltage (see FIG. 2D) to a low level, thereby turning off the MOSFET 30.
【0022】これにより、直流電源10から配線系統L
を通り電気的負荷40に流れる大異常電流がMOSFE
T30によりタイミングよく遮断される。その結果、配
線系統Lや電気的負荷40にデッドショートに起因する
発火の原因を与えることがない。なお、上記差動増幅電
圧は閾値電圧thよりも高くなり、コンパレータ80が
ハイレベルにて比較出力を発生するが、このコンパレー
タ80の比較出力のハイレベルへの変化は一回だけであ
るから、n進カウンタ90の出力はなく、ラッチ回路1
10の出力もない。As a result, the DC power supply 10
Large abnormal current flowing through the electric load 40 through the MOSFE
It is cut off with good timing by T30. As a result, the wiring system L and the electric load 40 do not cause ignition due to dead short. Note that the differential amplified voltage becomes higher than the threshold voltage th, and the comparator 80 generates a comparison output at a high level. However, since the comparison output of the comparator 80 changes to a high level only once, There is no output of the n-ary counter 90 and the latch circuit 1
There is no output of 10.
【0023】また、配線系統Lのワイヤハーネスの被覆
が部分的に剥離すると、このワイヤハーネスが、その剥
離後の部分にて、車両の振動(例えば、エンジンの回転
振動)に伴い、その近傍の抵抗性負荷と断続的に短絡
(レアショート)する。この断続的短絡は、上記デッド
ショートには至らないまでも、上記抵抗性負荷を介し
て、数10(Hz)の間隔でシャント抵抗21に断続的
な小異常電流を流す。Further, when the coating of the wire harness of the wiring system L is partially peeled off, the wire harness is caused by the vibration of the vehicle (for example, the rotational vibration of the engine) at the portion after the peeling, and the vicinity of the wire harness. Intermittent short (rare short) with resistive load. This intermittent short circuit causes an intermittent small abnormal current to flow through the shunt resistor 21 at intervals of several tens (Hz) via the resistive load, even if the intermittent short circuit does not occur.
【0024】このため、この断続的な小異常電流に応じ
てシャント抵抗21の各端子に生ずる電圧に基づき差動
増幅器50から差動増幅電圧が生ずると、この差動増幅
電圧が断続的に閾値電圧thを超えて、コンパレータ8
0の比較出力が断続的にハイレベルとなる(図3
(a)、(b)参照)。これに伴い、この比較出力の断
続的なハイレベルへの変化回数がn進カウンタ90によ
りリセット回路100による上記所定時間間隔の間計数
される。Therefore, when a differential amplified voltage is generated from the differential amplifier 50 based on the voltage generated at each terminal of the shunt resistor 21 in response to the intermittent small abnormal current, the differential amplified voltage is intermittently set to the threshold value. Exceeding the voltage th, the comparator 8
The comparison output of 0 becomes high level intermittently (see FIG. 3).
(See (a) and (b)). Accordingly, the number of intermittent changes of the comparison output to the high level is counted by the reset circuit 100 by the n-ary counter 90 during the predetermined time interval.
【0025】そして、n進カウンタ90が上記所定回数
の計数により計数出力を発生すると、この計数出力がラ
ッチ回路110によりラッチされてラッチ出力(図3
(d)参照)としてORゲート130を通りトランジス
タ140のベースに付与される。このことは、レアショ
ート判定回路Rがレアショートとの判定に基づきラッチ
回路110のラッチ出力をORゲート130を通しトラ
ンジスタ140に出力することを意味する。When the n-ary counter 90 generates a count output by counting the predetermined number of times, the count output is latched by the latch circuit 110 and latched (see FIG. 3).
(Refer to (d)) is applied to the base of the transistor 140 through the OR gate 130. This means that the rare short determination circuit R outputs the latch output of the latch circuit 110 to the transistor 140 through the OR gate 130 based on the determination of the rare short.
【0026】このため、トランジスタ140がオンして
その出力電圧(図3(e)参照)をローレベルに低下さ
せることでMOSFET30をオフする。これにより、
直流電源10から配線系統Lを通り電気的負荷40に流
れる断続的な小異常電流がMOSFET30によりタイ
ミングよく遮断される。その結果、配線系統Lや電気的
負荷40にレアショートに起因する発火の原因を与える
ことがない。Therefore, the transistor 140 is turned on and its output voltage (see FIG. 3E) is lowered to a low level, thereby turning off the MOSFET 30. This allows
The intermittent small abnormal current flowing from the DC power supply 10 to the electric load 40 through the wiring system L is cut off by the MOSFET 30 with good timing. As a result, the wiring system L and the electric load 40 do not cause ignition due to rare short circuits.
【0027】なお、リセット回路100による上記所定
時間間隔の終了前後をまたいで、コンパレータ80の比
較出力がn進カウンタ90に入力される場合には、n進
カウンタ90から計数出力が発生しない。これにより、
レアショートによるMOSFET30のオフが不能とな
る。この場合、最大、上記所定時間間隔分の遅れが生じ
る可能性はあるが、この程度の時間では発火には至らな
い。When the comparison output of the comparator 80 is input to the n-ary counter 90 before and after the end of the predetermined time interval by the reset circuit 100, no count output is generated from the n-ary counter 90. This allows
The MOSFET 30 cannot be turned off due to a rare short. In this case, there is a possibility that a delay of the predetermined time interval may occur at the maximum, but the ignition does not occur in such a time.
【0028】従って、上記またぎによる入力に基づく上
記所定回数以下の断続的短絡に関しては、MOSFET
30がオフしなくてもいいように、上記所定時間間隔を
適正に設定する。以上説明したように、従来のようにヒ
ューズを採用しなくても、デッドショート判定回路D及
びレアショート判定回路Rを用いることで、デッドショ
ートに起因する場合は勿論のこと、レアショートに起因
する当該車両の電気系統の発火の原因の発生をも確実に
防止することができる。Therefore, with regard to the intermittent short circuit of the predetermined number or less based on the input by the step, the MOSFET
The predetermined time interval is set appropriately so that 30 does not need to be turned off. As described above, even if a fuse is not employed unlike the related art, by using the dead short determination circuit D and the rare short determination circuit R, not only the case due to the dead short but also the case due to the rare short can be caused. The occurrence of a cause of ignition of the electric system of the vehicle can also be reliably prevented.
【0029】(第2実施形態)図4及び図5は、本発明
の第2実施形態を示している。この第2実施形態では、
マイクロコンピュータ160が、上記第1実施形態にて
述べたデッドショート判定回路D及びレアショート判定
回路Rに代えて、差動増幅器50とORゲート130と
の間に接続されている。(Second Embodiment) FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the present invention. In the second embodiment,
A microcomputer 160 is connected between the differential amplifier 50 and the OR gate 130 instead of the dead short determination circuit D and the rare short determination circuit R described in the first embodiment.
【0030】マイクロコンピュータ160は、図5にて
示すフローチャートに従い、コンピュータプログラムを
実行し、この実行中において、デッドショート判定回路
D及びレアショート判定回路Rの各機能と実質的に同様
の機能を果たすように演算処理をする。その他の構成は
上記第1実施形態と同様である。このように構成した本
第2実施形態において、マイクロコンピュータ160が
図5のフローチャートに従いコンピュータプログラムの
実行を開始すると、ステップ200にて、計数データC
がC=0とクリアされる。The microcomputer 160 executes the computer program according to the flowchart shown in FIG. 5, and during this execution, performs substantially the same functions as the dead short judgment circuit D and the rare short judgment circuit R. Calculation processing is performed as follows. Other configurations are the same as those of the first embodiment. In the second embodiment configured as described above, when the microcomputer 160 starts executing the computer program according to the flowchart of FIG.
Is cleared to C = 0.
【0031】しかして、上記第1実施形態と同様に差動
増幅器50から差動増幅電圧が発生すると、ステップ2
10において、当該差動増幅電圧がマイクロコンピュー
タ160に入力されるとともにディジタル変換される。
なお、このディジタル変換後の電圧を差動増幅電圧とい
う。ここで、当該差動増幅電圧が上記第1実施形態にて
述べた閾値電圧THよりも高ければ、ステップ220に
おける判定がYESとなり、ステップ221において、
配線系統Lに上記デッドショートが発生したと判定され
る。When a differential amplified voltage is generated from the differential amplifier 50 as in the first embodiment, step 2
At 10, the differential amplified voltage is input to the microcomputer 160 and is converted into a digital signal.
The voltage after this digital conversion is called a differential amplified voltage. Here, if the differential amplified voltage is higher than the threshold voltage TH described in the first embodiment, the determination in step 220 is YES, and in step 221,
It is determined that the dead short has occurred in the wiring system L.
【0032】これに伴い、ステップ222において、デ
ッドショートに基づくMOSFET30による電流遮断
処理がなされる。具体的には、MOSFET30をオフ
するための第1出力信号がORゲート130を通しトラ
ンジスタ140に出力される。このため、このトランジ
スタ140がオンしてMOSFET30をオフする。こ
れにより、上記第1実施形態と同様に、直流電源10か
ら配線系統Lを通り電気的負荷40に流れる大異常電流
がMOSFET30によりタイミングよく遮断される。
その結果、配線系統Lや電気的負荷40にデッドショー
トに起因する発火の原因を与えることがない。Accordingly, in step 222, a current cutoff process by the MOSFET 30 based on the dead short is performed. Specifically, a first output signal for turning off MOSFET 30 is output to transistor 140 through OR gate 130. Therefore, the transistor 140 turns on and the MOSFET 30 turns off. Thus, as in the first embodiment, a large abnormal current flowing from the DC power supply 10 to the electric load 40 through the wiring system L is cut off by the MOSFET 30 with good timing.
As a result, the wiring system L and the electric load 40 do not cause ignition due to dead short.
【0033】また、ステップ220における判定がNO
となる場合には、差動増幅電圧が閾値電圧thと比較判
定される。ここで、差動増幅電圧が閾値電圧thよりも
高ければ、ステップ223における判定がYESとな
る。そして、ステップ224において、計数データC
が、ステップ200におけるC=0のもとにC=C+1
と加算更新され、ステップ24aにて、マイクロコンピ
ュータ160に内蔵のタイマがリセット始動される。こ
れにより、当該タイマは、計時を開始する。If the determination in step 220 is NO
In this case, the differential amplified voltage is compared with the threshold voltage th. Here, if the differential amplified voltage is higher than the threshold voltage th, the determination in step 223 is YES. Then, in step 224, the count data C
Is C = C + 1 under C = 0 in step 200.
In step 24a, a timer built in the microcomputer 160 is reset and started. Thus, the timer starts measuring time.
【0034】現段階では、ステップ223における最初
のYESとの判定後の経過時間が所定時間t(上記第1
実施形態にて述べたリセット回路100によるリセット
時間間隔に等しい)に達していないので、上記タイマの
計時時間に基づきステップ230における判定はNOと
なる。また、計数データCは所定回数n(上記第1実施
形態にて述べた所定回数に等しい)に達していないた
め、ステップ240における判定はNOとなる。At this stage, the elapsed time after the first determination of YES in step 223 is a predetermined time t (the first time t).
(Equal to the reset time interval by the reset circuit 100 described in the embodiment), so that the determination in step 230 is NO based on the time measured by the timer. Since the count data C has not reached the predetermined number n (equal to the predetermined number described in the first embodiment), the determination in step 240 is NO.
【0035】その後、ステップ240における判定がY
ESになると、ステップ241において、上記レアショ
ートと判定され、ステップ242にてレアショートに基
づくMOSFET30による電流遮断処理がなされる。
具体的には、MOSFET30をオフするための第2出
力信号がORゲート130を通しトランジスタ140に
出力される。Thereafter, the determination at step 240 is Y
When the ES becomes ES, it is determined in step 241 that the rare short circuit is present, and in step 242, a current interruption process by the MOSFET 30 based on the rare short circuit is performed.
Specifically, a second output signal for turning off MOSFET 30 is output to transistor 140 through OR gate 130.
【0036】このため、トランジスタ140がオンして
MOSFET30をオフする。これにより、上記第1実
施形態と同様に、直流電源10から配線系統Lを通り電
気的負荷40に流れる断続的な小異常電流がMOSFE
T30によりタイミングよく遮断される。その結果、配
線系統Lや電気的負荷40にレアショートに起因する発
火の原因を与えることがない。For this reason, the transistor 140 turns on and the MOSFET 30 turns off. Thus, as in the first embodiment, the intermittent small abnormal current flowing from the DC power supply 10 through the wiring system L to the electric load 40 is
It is cut off with good timing by T30. As a result, the wiring system L and the electric load 40 do not cause ignition due to rare short circuits.
【0037】なお、ステップ230におけるNOとの判
定前に、当該ステップ230にて、上記タイマの計時時
間に基づきYESとの判定がなされる場合には、ステッ
プ231にて上記タイマがリセットされ、コンピュータ
プログラムはステップ200に戻る。以上説明したよう
に、本第2実施形態によれば、従来のようにヒューズを
採用しなくても、マイクロコンピュータ160による上
記演算処理でもって、デッドショートに起因する場合は
勿論のこと、レアショートに起因する当該車両の電気系
統の発火の原因の発生をも確実に防止することができ
る。If the determination in step 230 is YES based on the time counted by the timer before the determination in step 230 is NO, the timer is reset in step 231 and the computer The program returns to step 200. As described above, according to the second embodiment, even if a fuse is not employed as in the related art, the above-described arithmetic processing by the microcomputer 160 may cause a rare short, not to mention a dead short. Therefore, it is possible to reliably prevent the occurrence of a cause of ignition of the electric system of the vehicle due to the above.
【0038】なお、本発明の実施にあたっては、MOS
FET30に代えて、半導体スイッチング素子や、電磁
リレーをも含めたスイッチング素子を採用して実施して
もよい。In implementing the present invention, a MOS
Instead of the FET 30, a semiconductor switching element or a switching element including an electromagnetic relay may be employed.
【図1】本発明の第1実施形態を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】デッドショートの場合の図1の主要構成素子の
出力波形を示すタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart showing output waveforms of main constituent elements in FIG. 1 in the case of a dead short.
【図3】レアショートの場合の図1の主要構成素子の出
力波形を示すタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart showing output waveforms of main constituent elements of FIG. 1 in the case of a rare short.
【図4】本発明の第2実施形態を示す要部ブロック図で
ある。FIG. 4 is a main block diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図5】図4のマイクロコンピュータの作用を示すフロ
ーチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the microcomputer of FIG.
【図6】従来の配線系統にヒユーズを接続した回路図で
ある。FIG. 6 is a circuit diagram in which a fuse is connected to a conventional wiring system.
10…直流電源、20…電流センサ、30…MOSFE
T、40…電気的負荷、50…差動増幅器、60、80
…コンパレータ、62、82…閾値電圧発生器、70、
110…ラッチ回路、90…n進カウンタ、100…リ
セット回路、130…ORゲート、D…デッドショート
判定回路、R…レアショート判定回路。10 DC power supply 20 Current sensor 30 MOSFE
T, 40: electrical load, 50: differential amplifier, 60, 80
... Comparator, 62, 82 ... Threshold voltage generator, 70,
110 latch circuit, 90 n-counter, 100 reset circuit, 130 OR gate, D dead short judgment circuit, R rare short judgment circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 育生 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 秋山 進 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 河合 政治 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Ikuo Hayashi 14 Iwatani, Shimowakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Pref. Japan Automobile Parts Research Institute (72) Inventor Susumu Akiyama 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Stock In Denso (72) Inventor Politics Kawai 1-1-1 Showa-cho, Kariya, Aichi
Claims (2)
荷(40)との間に接続してなる配線系統(L)に流れ
る電流を検出し検出出力を発生する検出手段(20)
と、 前記検出出力が瞬時の大異常電流に対応する第1異常値
であるときこれを異常と判定する第1判定手段(D、2
20、221)と、 前記検出出力が断続的小異常電流に対応する第2異常値
であるときこれを異常と判定する第2判定手段(R、2
23、224、240、241)と、 前記第1又は第2の判定手段による異常との判定に基づ
き前記配線系統の電流の流れを遮断する電流遮断手段
(30)とを備えた車両用配線系統異常電流遮断装置。1. A detecting means (20) for detecting a current flowing in a wiring system (L) connected between a power supply (10) mounted on a vehicle and an electric load (40) and generating a detection output.
When the detection output is the first abnormal value corresponding to the instantaneous large abnormal current, the first determining means (D, 2
20, 221), and when the detected output is a second abnormal value corresponding to the intermittent small abnormal current, the second determining means (R, 2
23, 224, 240, 241) and a current interrupting means (30) for interrupting the flow of current in the wiring system based on the first or second determining means determining an abnormality. Abnormal current interrupt device.
として出力し、 前記第1判定手段は、 前記第1異常値に対応する第1閾値電圧を発生する第1
閾値電圧発生手段(62)と、 前記検出電圧を前記第1閾値電圧と比較する第1比較手
段(60、220)とを備えて、 前記検出電圧が前記第1閾値電圧を超えたときに前記第
1比較手段から生ずる比較出力でもって、異常と判定
し、 前記第2判定手段は、 前記第2異常値に対応する第2閾値電圧を発生する第2
閾値電圧発生手段(82)と、 前記検出電圧を前記第2閾値電圧と比較する第2比較手
段(80、223)と、 前記検出電圧が前記第2閾値電圧を超えたときに前記第
2比較手段から生ずる比較出力の回数を計数する計数手
段(90、224)とを備えて、 この計数手段の計数値が所定回数を表す値に達したと
き、異常と判定し、 前記電流遮断手段は、前記第1又は第2の判定手段によ
る異常との判定に基づき前記配線系統の電流の流れを遮
断するスイッチング素子であることを特徴とする請求項
1に記載の車両用配線系統異常電流遮断装置。2. The method according to claim 1, wherein the detection unit outputs the detection output as a detection voltage, and the first determination unit generates a first threshold voltage corresponding to the first abnormal value.
A threshold voltage generating means (62); and a first comparing means (60, 220) for comparing the detected voltage with the first threshold voltage, wherein when the detected voltage exceeds the first threshold voltage, An abnormality is determined based on a comparison output generated from the first comparison unit, and the second determination unit generates a second threshold voltage corresponding to the second abnormal value.
Threshold voltage generating means (82); second comparing means (80, 223) for comparing the detected voltage with the second threshold voltage; and performing the second comparison when the detected voltage exceeds the second threshold voltage. Counting means (90, 224) for counting the number of comparison outputs generated by the means; when the count value of the counting means reaches a value representing a predetermined number of times, it is determined that there is an abnormality; 2. The vehicle wiring system abnormal current interrupt device according to claim 1, wherein the switching device is a switching element that interrupts the flow of current in the wiring system based on the determination by the first or second determining unit that the current is abnormal. 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29752197A JPH11136846A (en) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | Abnormal current cutting apparatus for wiring system in vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP29752197A JPH11136846A (en) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | Abnormal current cutting apparatus for wiring system in vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11136846A true JPH11136846A (en) | 1999-05-21 |
Family
ID=17847608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JPH11136846A (en) |
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-
1997
- 1997-10-29 JP JP29752197A patent/JPH11136846A/en active Pending
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