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JP2001037068A - Leakage detection method and device in vehicle power supply circuit and leakage prevention method and device - Google Patents

Leakage detection method and device in vehicle power supply circuit and leakage prevention method and device

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Publication number
JP2001037068A
JP2001037068A JP11203133A JP20313399A JP2001037068A JP 2001037068 A JP2001037068 A JP 2001037068A JP 11203133 A JP11203133 A JP 11203133A JP 20313399 A JP20313399 A JP 20313399A JP 2001037068 A JP2001037068 A JP 2001037068A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
current
leakage
vehicle
supply circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11203133A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noboru Chin
登 陳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Wiring Systems Ltd, AutoNetworks Technologies Ltd, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority to JP11203133A priority Critical patent/JP2001037068A/en
Publication of JP2001037068A publication Critical patent/JP2001037068A/en
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect a leak caused by intermittent grounding, etc., in the feeder circuit of a vehicle, and more preferably, quickly obstruct the leak. SOLUTION: A current in a feeder circuit from an automotive power supply 10 to a load 12 is detected at two positions of the feeder circuit by current sensors 21 and 22. A difference ΔI between the two detected current values is monitored. If the difference ΔI exceeds a certain value, it is decided that a leak exists. Furthermore, a breaker 18 is tripped by the leak detection signal to forcibly cut off the power feeding from the automotive power supply 10 to the load 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載される
給電回路において、その回路を構成する電線等とアース
との短絡等による漏電を的確に検知し、さらには迅速に
阻止するための方法及び装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for accurately detecting and, more quickly, preventing a leakage in a power supply circuit mounted on a vehicle due to a short circuit between an electric wire or the like constituting the circuit and ground. And an apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、従来から知られている一般的な
車両用給電回路を示したものである。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a conventional power supply circuit for a vehicle which has been conventionally known.

【0003】図示の電源(バッテリー)10は、車両に
搭載され、その負端子がアースに接続される一方、正端
子が電線14等を介して負荷(車載電装品など)12に
接続されている。そして、前記電源10の正端子近傍位
置にヒューズ16が設けられており、前記電線14の途
中部分がアースに短絡して(図の二点鎖線L1)電流I
が過大となった場合には、前記ヒューズ16が溶断して
電源10から負荷12への給電が緊急遮断されるように
なっている。
A power supply (battery) 10 is mounted on a vehicle, and its negative terminal is connected to the ground, while its positive terminal is connected to a load (such as on-vehicle electrical components) 12 via an electric wire 14 or the like. . A fuse 16 is provided at a position near the positive terminal of the power supply 10, and a short-circuit portion of the electric wire 14 is short-circuited to the ground (two-dot chain line L1 in the figure).
Is excessive, the fuse 16 is blown and the power supply from the power supply 10 to the load 12 is urgently cut off.

【0004】また、特開平11−18279号公報に
は、電流センサによって過電流を検知するようにした給
電回路が開示されている。その概要を図5に示す。
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-18279 discloses a power supply circuit in which an overcurrent is detected by a current sensor. The outline is shown in FIG.

【0005】同図において、電源10の正端子と負荷1
2の一方の端子とが電線14を介して接続されるととも
に、電源10の負端子と負荷12の他方の端子とがアー
ス電線15を介して接続されており、電源10の負端子
とアースとの間には、常閉スイッチ18及び電流センサ
20が設けられている。そして、前記電線14の途中部
分がアースに短絡して(図の二点鎖線L1)電流センサ
20の検出電流Iが過大となった場合には、同センサ2
0からスイッチ18へ指令信号が出力されることによ
り、スイッチ18の接点が強制的に開かれてアース電線
15側がアースから遮断され、過電流が流れ続けること
が防止されるようになっている。
In FIG. 1, a positive terminal of a power supply 10 and a load 1
2 is connected via an electric wire 14, the negative terminal of the power supply 10 and the other terminal of the load 12 are connected via an earth electric wire 15, and the negative terminal of the power supply 10 is connected to the ground. Between them, a normally closed switch 18 and a current sensor 20 are provided. If the detected current I of the current sensor 20 becomes excessive due to a short circuit in the middle of the electric wire 14 to the ground (two-dot chain line L1 in the figure), the sensor 2
When a command signal is output from 0 to the switch 18, the contact of the switch 18 is forcibly opened, the ground wire 15 is disconnected from the ground, and the overcurrent is prevented from continuing to flow.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記図4に示す回路が
漏電する態様として、例えば電線14の導体部分が露出
してアースに接触し続ける場合(いわゆる完全ショー
ト)と、車両走行中の振動等によって前記導体部分がア
ースと間欠的かつ周期的に接触する場合(いわゆるチャ
タリング)とが存在する。
As a mode in which the circuit shown in FIG. 4 leaks, for example, when the conductor of the electric wire 14 is exposed and keeps in contact with the ground (so-called complete short circuit), vibrations during running of the vehicle, etc. There is a case where the conductor part intermittently and periodically contacts the ground (so-called chattering).

【0007】このうち、前者の完全ショートでは、短絡
状態が継続するために非常に大きな電流が発生すること
となり、その過電流によってヒューズ16が溶断する
が、後者のチャタリングでは、短絡状態が僅かずつしか
続かないので、電流Iの上昇量は微小(せいぜい数アン
ペア)であり、当該電流がヒューズ16の容量を上回る
ことはない。従って、前記チャタリングが生じてもヒュ
ーズ16は溶断せず、漏電が放置されることになる。
[0007] Of the above, in the former complete short circuit, a very large current is generated because the short circuit state continues, and the fuse 16 is blown by the overcurrent. Therefore, the amount of increase in the current I is very small (at most several amperes), and the current does not exceed the capacity of the fuse 16. Therefore, even if the chattering occurs, the fuse 16 is not blown and the electric leakage is left.

【0008】さらに近年は、ステアリング装置やブレー
キ装置をはじめとする車載アクチュエータの電動化の検
討が進められており、このような電動化に対応すべく、
従来の低電圧電源(一般には12V)に代え、もしくはこ
れに加え、よりバッテリー電圧の高い高電圧電源(例え
ば36V電源)を車両に搭載し、低圧側給電回路と高圧側
給電回路とを併設する構想が進められている。このよう
な高電圧電源が前記図4に示す車載電源10として用い
られると、前記のようなチャタリングが発生した場合、
このチャタリングに起因する電流上昇値は僅かであって
も、短絡が生じるたびにその短絡箇所でアークが発生す
るおそれがある。
[0008] In recent years, studies have been made on electrification of vehicle-mounted actuators such as a steering device and a brake device, and in order to cope with such electrification,
Instead of or in addition to the conventional low-voltage power supply (generally 12V), a high-voltage power supply with a higher battery voltage (for example, 36V power supply) is mounted on the vehicle, and a low-voltage power supply circuit and a high-voltage power supply circuit are provided side by side. The concept is underway. When such a high-voltage power supply is used as the on-vehicle power supply 10 shown in FIG. 4, when chattering as described above occurs,
Even if the current rise value due to the chattering is slight, each time a short circuit occurs, there is a possibility that an arc is generated at the short-circuit location.

【0009】このようなアークは、高い安全性を確保す
る上で障害となるものであるため、その継続発生を阻止
することが求められる。しかしながら、上述のようにチ
ャタリング時の電流上昇値は僅かであってヒューズ16
が溶断しないため、図4に示す回路ではチャタリングの
検知及びそのチャタリングに起因するアークの防止を有
効に行うことができない。
[0009] Since such an arc is an obstacle in securing high safety, it is required to prevent its continuous occurrence. However, as described above, the current rise value during chattering is small, and
4 does not melt, and the circuit shown in FIG. 4 cannot effectively detect chattering and prevent arcing caused by the chattering.

【0010】また、図5に示す回路の遮断システムも、
過電流防止を目的としたものであって、電流センサ20
の出力信号によりスイッチ18を開く(すなわち回路を
強制遮断する)電流しきい値はかなり高く設定されてい
るので、チャタリングのように電流がわずかしか上昇し
ない場合には回路遮断が働かない。
[0010] Further, a circuit shut-off system shown in FIG.
The purpose of the present invention is to prevent overcurrent, and the current sensor 20
Since the current threshold value for opening the switch 18 (that is, forcibly interrupting the circuit) by the output signal is set to a considerably high value, the circuit interruption does not work when the current rises only slightly as in chattering.

【0011】しかも、図5に示す遮断システムは、電源
10の負端子と負荷12とがアース電線15で接続され
ている回路には適用できるが、図4に示すようにアース
電線15を持たない回路には適用できない。
Moreover, the shut-off system shown in FIG. 5 can be applied to a circuit in which the negative terminal of the power supply 10 and the load 12 are connected by the ground wire 15, but does not have the ground wire 15 as shown in FIG. Not applicable to circuits.

【0012】本発明は、このような事情に鑑み、車両の
給電回路において、いわゆるチャタリングも含めた漏電
を的確に検知でき、さらに好ましくは、その漏電を迅速
に阻止できる方法及び装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method and apparatus capable of accurately detecting an electric leakage including so-called chattering in a power supply circuit of a vehicle, and more preferably, quickly preventing the electric leakage. With the goal.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、車載電源と負荷とが電気的に
接続された車両の給電回路において、前記車載電源と負
荷との間の2つの位置にそれぞれ流れる電流を検出し、
その検出電流の差が一定以上の場合に漏電が発生したと
判定する漏電検知方法である。
According to the present invention, there is provided a power supply circuit for a vehicle in which a vehicle-mounted power supply and a load are electrically connected. Detect the current flowing in each of the two positions,
This is a leakage detection method for determining that leakage has occurred when the difference between the detected currents is equal to or greater than a certain value.

【0014】この方法において、両電流検出箇所の間の
領域で例えば電線の導体が露出するなどしてその導体部
分がアースと間欠的に接触するチャタリングが生じた場
合には、その短絡時に回路からアース側へ電流が漏れる
分だけ両電流検出箇所での検出電流同士の間に差が生じ
る。従って、その電流差が一定以上の場合には両電流検
出箇所の間の領域でチャタリング等による漏電が生じて
いると判定することができるのである。
In this method, if chattering occurs where the conductor part intermittently comes into contact with the ground due to, for example, the conductor of the electric wire being exposed in the region between the two current detection points, the circuit is disconnected when the short circuit occurs. There is a difference between the detected currents at the two current detection points by the amount of the current leaking to the ground side. Therefore, when the current difference is equal to or more than a certain value, it can be determined that an electric leakage due to chattering or the like has occurred in a region between the two current detection points.

【0015】そして、この場合に給電を強制遮断するこ
とによって、前記漏電を素早く阻止し、前記チャタリン
グ等によるアークの発生を防ぐことができる。また、前
記漏電検知信号に基づいて車室内などに警告動作を行う
ようにしても有効である。
In this case, by forcibly interrupting the power supply, the electric leakage can be quickly stopped, and the occurrence of an arc due to the chattering or the like can be prevented. It is also effective to perform a warning operation in a vehicle interior or the like based on the leakage detection signal.

【0016】しかも、漏電が生じていない状態では、電
源から負荷へ流れる電流のレベルが多少変動しても、両
電流検出箇所での検出電流の差は変わらないので、その
電流変動によって誤検知するおそれもない。
In addition, in the state where no electric leakage occurs, even if the level of the current flowing from the power supply to the load slightly fluctuates, the difference between the detected currents at the two current detection points does not change, so that erroneous detection is made due to the current fluctuation. There is no fear.

【0017】ただし、両電流検出箇所の距離が大きい場
合には、例えば給電開始時に両電流検出箇所で電流値が
立ち上がるタイミングが僅かにずれるので、瞬間的に両
検出電流の間に著しい差が生じ得る。この差までも感知
してしまうと、回路は正常であるにもかかわらず漏電で
あると誤検知するおそれがある。その対策として、単に
両検出電流の差を監視するだけでなく、その検出電流が
一定以上となる状態が一定以下の周波数で生じる場合に
のみ漏電発生と判定するようにすれば、給電開始時等に
おける誤検知をより確実に防ぐことができる。
However, if the distance between the two current detection points is large, for example, the timing at which the current values rise at the two current detection points at the start of power supply is slightly shifted, so that a remarkable difference occurs instantaneously between the two detection currents. obtain. If this difference is sensed, the circuit may be erroneously detected as a leakage even though the circuit is normal. As a countermeasure, instead of simply monitoring the difference between the two detected currents, if it is determined that leakage occurs only when the state in which the detected current becomes a certain level or more occurs at a certain frequency or lower, it is possible to start power supply at Erroneous detection can be prevented more reliably.

【0018】また本発明は、前記漏電検知方法を実現す
る装置として、前記車載電源と負荷との間の2つの位置
に各位置で流れる電流を検出する第1電流検出手段及び
第2電流検出手段を設けるとともに、これらの電流検出
手段により検出される電流値を比較してその差が一定以
上の場合に漏電検知信号を出力する判定手段を備えたも
のである。
According to the present invention, there is provided an apparatus for implementing the method for detecting an electric leakage, wherein first and second current detecting means for detecting current flowing at each of two positions between the on-board power supply and the load. And determining means for comparing the current values detected by these current detecting means and outputting a leakage detection signal when the difference is equal to or more than a predetermined value.

【0019】さらに、この装置に加え、前記給電回路中
に設けられ、前記漏電検知信号を受けて前記給電回路を
強制遮断する遮断器を具備することにより、回路の漏電
を迅速に阻止することが可能になる。前記遮断器は、指
令信号の入力によって遮断動作をするものであれば広く
適用が可能であり、リレーその他のスイッチや、火薬の
爆発力を利用して導体を強制破断するものなどが適用で
きる。
Further, in addition to this device, a circuit breaker provided in the power supply circuit and forcibly shutting off the power supply circuit in response to the leakage detection signal is provided, so that a circuit leakage can be quickly prevented. Will be possible. The circuit breaker is widely applicable as long as it performs a breaking operation by inputting a command signal, and may be a relay or other switch, or a device that forcibly breaks a conductor using explosive force of explosive.

【0020】また、前記判定手段として、前記第1の電
流検出手段及び第2の電流検出手段により検出される電
流値同士の差に相当する信号の高周波成分を除去するフ
ィルタを含み、このフィルタで高周波成分が除去された
信号が一定以上となる場合に前記遮断器に漏電検知信号
を出力するように構成されているものを用いれば、例え
ば給電開始時のように一時的かつ瞬間的にのみ検出電流
差が生じる場合にまで漏電発生と誤検知してしまうのを
より確実に防ぐことができる。
Further, the determination means includes a filter for removing a high frequency component of a signal corresponding to a difference between current values detected by the first current detection means and the second current detection means. If a circuit configured to output a leakage detection signal to the circuit breaker when the signal from which the high-frequency component is removed is equal to or more than a predetermined value is used, detection is performed only temporarily and instantaneously, for example, at the start of power supply. It is possible to more reliably prevent erroneous detection of occurrence of electric leakage until a current difference occurs.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を図
面に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0022】図1に示す給電回路は、車載電源(バッテ
リー)10を備え、その負端子がアースに接続される一
方、正端子が図略の電気接続箱や電線14等を介して負
荷(車載電装品等)12の一方の端子に接続され、負荷
12の他方の端子がアースに接続されている。そして、
この給電回路に本発明にかかる漏電検知装置及び漏電阻
止装置が設けられている。
The power supply circuit shown in FIG. 1 includes a vehicle-mounted power supply (battery) 10 having a negative terminal connected to the ground and a positive terminal connected to a load (vehicle) via an electric connection box, electric wires 14 and the like (not shown). 12), and the other terminal of the load 12 is connected to the ground. And
The power supply circuit is provided with a leakage detection device and a leakage prevention device according to the present invention.

【0023】具体的には、前記電源10の正端子と電線
14の電源側端末との間に、遮断器18及び第1電流セ
ンサ(第1電流検出手段)21が設けられるとともに、
電線14の負荷側端末と負荷12との間に第2電流セン
サ(第2電流検出手段)22が設けられ、かつ、比較器
24及び増幅器28からなる制御回路が具備されてい
る。
Specifically, a circuit breaker 18 and a first current sensor (first current detecting means) 21 are provided between a positive terminal of the power supply 10 and a power supply side terminal of the electric wire 14.
A second current sensor (second current detecting means) 22 is provided between the load side terminal of the electric wire 14 and the load 12, and a control circuit including a comparator 24 and an amplifier 28 is provided.

【0024】各電流センサ21,22は、その配設箇所
を流れる電流のレベルに相当する検出信号を出力するも
のであり、例えば一定抵抗による電圧降下を測定するも
のなどが適用可能である。
Each of the current sensors 21 and 22 outputs a detection signal corresponding to the level of a current flowing through the location where the current sensor is provided. For example, a sensor that measures a voltage drop due to a constant resistance can be applied.

【0025】比較器24は、両電流センサ21,22に
より検出される電流レベル同士の差ΔIに相当する信号
を作成するものである。増幅器28は、当該信号を増幅
し、その増幅後の信号レベルが一定以上の場合に遮断器
18へ漏電検知信号を入力するものである。
The comparator 24 generates a signal corresponding to the difference ΔI between the current levels detected by the two current sensors 21 and 22. The amplifier 28 amplifies the signal, and inputs a leakage detection signal to the circuit breaker 18 when the signal level after the amplification is equal to or higher than a certain level.

【0026】遮断器18は、通常状態で電源10から負
荷12への給電回路を接続状態に維持する一方、前記増
幅器28から前記漏電検知信号が入力された場合には、
これに対応して回路を遮断する動作を行うものである。
The circuit breaker 18 maintains the power supply circuit from the power supply 10 to the load 12 in the connected state in the normal state, and when the leakage detection signal is input from the amplifier 28,
In response to this, an operation of interrupting the circuit is performed.

【0027】この遮断器18としては、リレーをはじめ
とする遠隔操作スイッチ(外部信号を受けて設定の開閉
をするスイッチ)の他、例えば特開平10−55742
号公報に示されるように火薬の爆発力を利用して回路構
成用導体を強制破断させるものなどが適用可能である。
いずれの場合も、特定の漏電検知信号が入力された時点
で遮断動作(リレー接点を開く動作や火薬を引火させる
動作)を行うように構成すればよい。
As the circuit breaker 18, besides a remote control switch such as a relay (a switch for opening and closing a setting in response to an external signal), for example, JP-A-10-55742
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-209, a method in which a conductor for circuit configuration is forcibly broken using the explosive force of an explosive is applicable.
In any case, the configuration may be such that a cutoff operation (an operation of opening a relay contact or an operation of igniting explosive) is performed when a specific leakage detection signal is input.

【0028】次に、この回路の作用を説明する。Next, the operation of this circuit will be described.

【0029】まず、回路に短絡が生じていない正常状態
では、電源10から電流センサ21を経て出力される電
流の全てが電流センサ22を通じて負荷12に流れ込む
ため、両電流センサ21,22が検出する電流レベルI
1,I2は相等しく、これらの差ΔIは0である。従っ
て、比較器24及び増幅器28から遮断器18へ漏電検
知信号は出力されず、給電状態が維持される。
First, in a normal state where a short circuit does not occur in the circuit, all of the current output from the power supply 10 via the current sensor 21 flows into the load 12 through the current sensor 22, so that both the current sensors 21 and 22 detect the current. Current level I
1, I2 are equal, and their difference ΔI is zero. Therefore, the leakage detection signal is not output from the comparator 24 and the amplifier 28 to the circuit breaker 18, and the power supply state is maintained.

【0030】これに対し、例えば電線14の途中部分の
被覆が破れて導体部分が一部露出し、車両走行時の振動
などに起因して前記導体部分が車両のアース部分に間欠
的に接触するチャタリングが生じると(図1の二点鎖線
L1)、その間欠的な短絡の度に電線14からアース側
へ漏れる電流Idによって第1電流センサ21の検出電
流値I1と第2電流センサの検出電流値I2との間に差
ΔIが生じ、この差ΔIに相当するレベルの信号が比較
器24から出力される。この信号は増幅器28で増幅さ
れ、そのレベルが予め設定されたしきい値以上の場合、
当該増幅器28から遮断器18に漏電検知信号が入力さ
れる。これを受けた遮断器18は、遮断動作(リレー接
点を開く動作や火薬を引火して導体を爆破する動作な
ど)を行い、電源10から負荷12への給電を強制遮断
する。
On the other hand, for example, the covering of the middle part of the electric wire 14 is broken and the conductor part is partially exposed, and the conductor part intermittently comes into contact with the ground part of the vehicle due to vibrations during running of the vehicle. When chattering occurs (two-dot chain line L1 in FIG. 1), the detected current value I1 of the first current sensor 21 and the detected current of the second current sensor due to the current Id leaking from the electric wire 14 to the ground side each time the intermittent short circuit occurs. A difference ΔI occurs between the value and the value I2, and a signal having a level corresponding to the difference ΔI is output from the comparator 24. This signal is amplified by an amplifier 28, and if its level is above a preset threshold,
A leakage detection signal is input from the amplifier 28 to the circuit breaker 18. The circuit breaker 18 receiving this performs a breaking operation (such as an operation of opening a relay contact or an operation of igniting an explosive and exploding a conductor) to forcibly cut off the power supply from the power supply 10 to the load 12.

【0031】従って、前記のしきい値を、例えば前記チ
ャタリングによって生じ得る電流差ΔIの最低値に対応
する値として設定しておくことにより、当該チャタリン
グによる漏電発生時に給電を自動遮断することができ、
前記チャタリングに起因するアークの発生を迅速に阻止
することが可能となる。
Therefore, by setting the threshold value as a value corresponding to, for example, the minimum value of the current difference ΔI that can be caused by the chattering, the power supply can be automatically cut off when a leakage occurs due to the chattering. ,
It is possible to quickly prevent the occurrence of an arc due to the chattering.

【0032】しかも、前記短絡が生じていない正常状態
で検出電流の絶対値が多少変動しても、各検出電流同士
の相対的な差ΔIは生じないので、従来のように単一箇
所で電流の絶対値のみを計測するシステムと異なり、電
流値の僅かな変動によって誤検知及び誤作動(給電遮
断)してしまうのを回避できる。すなわち、本発明にか
かる方法及び装置では、電流の絶対値ではなく、漏電検
知及び漏電阻止を必要とする領域を挟む2つの箇所での
検出電流の差を監視することにより、適正な漏電検知及
び漏電阻止を実現しているのである。
In addition, even if the absolute value of the detected current fluctuates slightly in the normal state where the short circuit does not occur, there is no relative difference ΔI between the detected currents. Unlike a system that measures only the absolute value of, it is possible to avoid erroneous detection and erroneous operation (supply interruption) due to a slight change in the current value. That is, in the method and the apparatus according to the present invention, by monitoring not the absolute value of the current but the difference between the detected currents at two points sandwiching the area where leakage detection and leakage prevention are required, proper leakage detection and It has realized leakage prevention.

【0033】ただし、図1の回路において、電線14の
長さすなわち両電流センサ21,22間の隔たりが大き
いと、スイッチ操作などによって給電をオフからオンに
切換えた際、図3に示すように、第1電流センサ21で
検出される電流値I1の立ち上がりタイミングと、第2
電流センサ22で検出される電流値I2の立ち上がりタ
イミングとの間に僅かな時間差(例えば数μs)が生
じ、その間だけ両電流値の差ΔIが瞬間的かつ一時的に
立ち上がることになる。この電流差ΔIの発生は異常で
はないので、これを漏電判定条件から排除する必要があ
る。
However, in the circuit of FIG. 1, if the length of the electric wire 14, that is, the distance between the two current sensors 21 and 22, is large, when the power supply is switched from off to on by a switch operation or the like, as shown in FIG. The rising timing of the current value I1 detected by the first current sensor 21;
A slight time difference (for example, several μs) occurs between the rising timing of the current value I2 detected by the current sensor 22 and the difference ΔI between the two current values rises instantaneously and temporarily only during that time. Since the occurrence of the current difference ΔI is not abnormal, it is necessary to exclude this from the leakage determination condition.

【0034】かかる課題を解決するため、図2に示す回
路では、前記図1に示した比較器24と増幅器28との
間にフィルタ26が設けられている。このフィルタ26
は、比較器24の出力信号すなわち電流差ΔIに相当す
る信号の高周波成分を取り除き、一定周波数以下の周波
数成分のみを通過させて増幅器28へ送るものである。
In order to solve this problem, in the circuit shown in FIG. 2, a filter 26 is provided between the comparator 24 and the amplifier 28 shown in FIG. This filter 26
Removes the high-frequency component of the output signal of the comparator 24, that is, the signal corresponding to the current difference ΔI, and passes only the frequency component equal to or lower than a certain frequency to the amplifier 28.

【0035】この周波数のしきい値は、図3に示すよう
に、比較器24の出力するΔI相当信号の波形のうち、
前記電流立ち上がりの時間差に起因して生じる微小幅の
パルス(同図左側)は除去し、チャタリングにより発生
する電流差Iの変動(一般には同図右側に示す波形のよ
うに周期が数ms以上の変動)を除去しない範囲に設定
すればよい。
As shown in FIG. 3, the threshold value of the frequency is, as shown in FIG.
A pulse of a minute width (left side in the figure) generated due to the time difference of the rise of the current is removed, and a fluctuation of the current difference I caused by chattering (generally, a cycle having a period of several ms or more like a waveform shown on the right side in the figure). (Variation) may be set in a range that does not remove the fluctuation.

【0036】この構成によれば、フィルタ26から出力
される信号fは、前記電流立ち上がり時のパルス波形が
既に除去され、一定以下の周波数成分のみ残存するもの
となるため、この信号fに基づいて適正な漏電判定及び
給電遮断制御をすることができる。すなわち、電流立ち
上がり時に誤って給電遮断動作をすることなく、チャタ
リングを的確に検知してこれに起因する漏電及びアーク
発生を迅速に阻止することができる。
According to this configuration, the signal f output from the filter 26 has the pulse waveform at the time of the rise of the current already removed, and only the frequency components below a certain level remain. Appropriate leakage judgment and power supply cutoff control can be performed. That is, it is possible to accurately detect chattering and swiftly prevent leakage and arc generation due to the chattering without erroneously performing a power supply cutoff operation when the current rises.

【0037】さらに、このようなチャタリングだけでな
く、電線14の導体部分がアース部位に接触した状態が
続く完全ショートが発生した場合であっても、その電流
差ΔIの変動周波数が一定以下(=0)であるため、チ
ャタリング時と同様に漏電検知信号が出力され、これに
より給電が遮断されて、過電流から電線14が保護され
ることになる。
Further, in addition to such chattering, even when a complete short circuit occurs in which the conductor portion of the electric wire 14 is in contact with the ground portion, the fluctuation frequency of the current difference ΔI is equal to or less than a certain value (= 0), a leakage detection signal is output in the same manner as in chattering, whereby power supply is cut off, and the electric wire 14 is protected from overcurrent.

【0038】なお、この実施の形態に示すようにフィル
タ26を付加する代わりに、タイマーなどを設置し、負
荷12への給電開始から一定時間が経過した時点より電
流差ΔIの監視を行うようにしても、電流立ち上がりの
時間差に起因する電流差ΔIによって給電回路を誤遮断
してしまうのを回避することが可能である。また、判定
手段として図示のような電気回路を用いるかわりに、マ
イクロコンピュータを利用するようにしてもよい。
As shown in this embodiment, instead of adding the filter 26, a timer or the like is provided to monitor the current difference ΔI from a point in time when a certain time has elapsed from the start of power supply to the load 12. However, it is possible to prevent the power supply circuit from being erroneously shut off due to the current difference ΔI caused by the time difference between the current rises. Further, instead of using the electric circuit as shown in the figure, a microcomputer may be used as the determination means.

【0039】その他、本発明は例えば次のような実施の
形態をとることも可能である。
In addition, the present invention can take the following embodiments, for example.

【0040】(1)前記図1及び図2に示す装置におい
て、増幅回路28で増幅した信号をそのまま遮断器18
に出力するようにしてもよい。この場合には、その入力
信号が一定以上のレベルである場合にのみ遮断器18が
作動するようにすればよい。すなわち、この場合には、
遮断器18に入力される信号のうち、一定以上のレベル
を持つ信号のみが漏電検知信号となる。
(1) In the apparatus shown in FIGS. 1 and 2, the signal amplified by the amplifier
May be output. In this case, the circuit breaker 18 may be operated only when the input signal is at a certain level or higher. That is, in this case,
Of the signals input to the circuit breaker 18, only a signal having a level equal to or higher than a certain level is a leakage detection signal.

【0041】(2)電流センサ21,22などの電流検
知手段の配設部位は、適宜設定が可能である。具体的に
は、電源から負荷に至るまでの経路において、チャタリ
ングなどによるアーク発生のおそれがある領域(例えば
電線が配索されている領域)を保護領域として設定し、
少なくともこの保護領域を間に挟むような2つの位置を
前記電流検知手段の配設部位として設定すればよい。例
えば、車載電源側の第1電流センサ21については、こ
れをエンジンルーム内の電気接続箱に組み込むようにし
てもよいし、負荷側の第2電流センサ22については、
これを当該負荷と一体化するようにしてもよい。
(2) The location of the current detecting means such as the current sensors 21 and 22 can be appropriately set. Specifically, in the path from the power supply to the load, an area where an arc may occur due to chattering or the like (for example, an area where electric wires are routed) is set as a protection area,
At least two positions sandwiching the protection area may be set as the arrangement portions of the current detection means. For example, the first current sensor 21 on the vehicle power supply side may be incorporated in an electric junction box in the engine room, and the second current sensor 22 on the load side may be
This may be integrated with the load.

【0042】(3)本発明は、前記図5に示したように
電源10と負荷12とがアース電線15で接続されてい
るものにも適用が可能である。この場合も、給電側経路
(図5では電源10の正端子から負荷12に至る経路)
の適当な2個所に電流検出箇所を設定すればよい。
(3) The present invention can be applied to a power supply 10 and a load 12 connected by a ground wire 15 as shown in FIG. Also in this case, the power supply side path (the path from the positive terminal of the power supply 10 to the load 12 in FIG. 5).
The current detection locations may be set at two appropriate locations.

【0043】(4)前記実施形態では、漏電検知信号を
利用して遮断器18を作動させることにより、給電遮断
をするようにしたものを示したが、前記漏電検知信号に
基づいて車室内等へ警告動作を行うようにしても、漏電
が放置されるのを有効に防ぐ手段となり得る。
(4) In the above-described embodiment, the power supply is cut off by operating the circuit breaker 18 using the leakage detection signal. Even if a warning operation is performed, it can be a means for effectively preventing the leakage of the electric current from being left.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上のように本発明は、車両の給電回路
における2つの位置で電流を検出し、その検出電流値の
差が大きい場合に漏電判定(さらに好ましくは給電遮
断)をするようにしたものであるので、チャタリングも
含めた漏電の発生を間違いなく的確に検知することがで
き、さらには、その検知結果を利用して、前記漏電及び
これに起因するアーク等の発生を迅速に阻止することが
できる効果がある。
As described above, according to the present invention, the current is detected at two positions in the power supply circuit of the vehicle, and if the difference between the detected current values is large, the leakage is determined (more preferably, the power supply is cut off). Therefore, the occurrence of electric leakage including chattering can be accurately detected without fail, and further, the detection result is used to quickly prevent the occurrence of the electric leakage and an arc resulting therefrom. There is an effect that can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態にかかる車両の給電回路及
びその漏電検知装置を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a power supply circuit of a vehicle and an electric leakage detection device thereof according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す回路にフィルタを付加したものを示
す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit obtained by adding a filter to the circuit shown in FIG. 1;

【図3】図2に示す回路で生成される各信号を示すタイ
ムチャートである。
FIG. 3 is a time chart showing signals generated by the circuit shown in FIG. 2;

【図4】従来の車両の給電回路を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a power supply circuit of a conventional vehicle.

【図5】従来の車両の給電回路を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a power supply circuit of a conventional vehicle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 車載電源 12 負荷 14 電線 18 遮断器 21 第1電流センサ 22 第2電流センサ 24 比較器 26 フィルタ 28 増幅器 ΔI 電流差 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 On-board power supply 12 Load 14 Electric wire 18 Circuit breaker 21 First current sensor 22 Second current sensor 24 Comparator 26 Filter 28 Amplifier ΔI Current difference

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 陳 登 愛知県名古屋市南区菊住1丁目7番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 Fターム(参考) 2G014 AA03 AA16 AA27 AB24 AB35 AB61 5G004 AA04 AB02 BA01 DA02 DB03 DC04 EA04 FA01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Chen No. 1-7-10 Kikuzumi, Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi F-term in Harness Research Institute, Inc. (reference) 2G014 AA03 AA16 AA27 AB24 AB35 AB61 5G004 AA04 AB02 BA01 DA02 DB03 DC04 EA04 FA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車載電源と負荷とが電気的に接続された
車両の給電回路において、前記車載電源と負荷との間の
2つの位置にそれぞれ流れる電流を検出し、その検出電
流の差が一定以上のときに漏電が発生していると判定す
ることを特徴とする車両の給電回路における漏電検知方
法。
In a power supply circuit of a vehicle in which a vehicle-mounted power supply and a load are electrically connected, currents flowing in two positions between the vehicle-mounted power supply and the load are detected, and a difference between the detected currents is constant. A method of detecting a leakage in a power supply circuit of a vehicle, wherein it is determined that a leakage has occurred at the time described above.
【請求項2】 請求項1記載の車両の給電回路における
漏電検知方法において、前記検出電流の差が一定以上と
なる状態が一定以下の周波数で生じる場合にのみ漏電が
発生していると判定することを特徴とする車両の給電回
路における漏電検知方法。
2. The method for detecting an electric leakage in a power supply circuit of a vehicle according to claim 1, wherein it is determined that an electric leakage has occurred only when the state in which the difference between the detected currents is equal to or more than a certain value occurs at a frequency equal to or less than a certain value. A method for detecting an electric leakage in a power supply circuit of a vehicle.
【請求項3】 請求項1または2記載の車両の給電回路
における漏電検知方法により漏電発生と判定した場合に
前記車載電源から負荷への給電を強制遮断することを特
徴とする車両の給電回路における漏電阻止方法。
3. A power supply circuit for a vehicle, wherein the power supply from the on-vehicle power supply to the load is forcibly cut off when it is determined that a leakage has occurred by the method for detecting a leakage in the power supply circuit of the vehicle according to claim 1. Ground fault prevention method.
【請求項4】 車載電源と負荷とが電気的に接続された
車両の給電回路において、前記車載電源と負荷との間の
2つの位置に各位置で流れる電流を検出する第1電流検
出手段及び第2電流検出手段を設けるとともに、これら
の電流検出手段により検出される電流値を比較してその
差が一定以上の場合に漏電検知信号を出力する判定手段
を備えたことを特徴とする車両の給電回路における漏電
検知装置。
4. In a power supply circuit of a vehicle in which a vehicle-mounted power supply and a load are electrically connected, first current detection means for detecting a current flowing at each of two positions between the vehicle-mounted power supply and the load, and A second current detecting means, and a determining means for comparing current values detected by these current detecting means and outputting a leakage detection signal when the difference is equal to or greater than a predetermined value. Leakage detection device in power supply circuit.
【請求項5】 請求項4記載の車両の給電回路における
漏電検知装置において、前記判定手段は、前記第1の電
流検出手段及び第2の電流検出手段により検出される電
流値同士の差に相当する信号の高周波成分を除去するフ
ィルタを含み、このフィルタで高周波成分が除去された
信号が一定レベル以上となる場合に漏電検知信号を出力
するように構成されていることを特徴とする車両の給電
回路における漏電検知装置。
5. The leakage detection device for a power supply circuit of a vehicle according to claim 4, wherein the determination unit corresponds to a difference between current values detected by the first current detection unit and the second current detection unit. A filter for removing a high-frequency component of a signal to be output, and outputting a leakage detection signal when the signal from which the high-frequency component has been removed by the filter becomes a certain level or more. Leakage detection device in circuit.
【請求項6】 請求項4または5記載の車両の給電回路
における漏電検知装置と、当該給電回路中に設けられ、
前記漏電検知装置の出力する漏電検知信号を受けて前記
給電回路を強制遮断する遮断器とを備えたことを特徴と
する車両の給電回路における漏電阻止装置。
6. An electric leakage detection device in a power supply circuit of a vehicle according to claim 4, wherein the device is provided in the power supply circuit.
A circuit breaker for receiving a leakage detection signal output from the leakage detection device and forcibly shutting off the power supply circuit.
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