[go: up one dir, main page]

JP2001119960A - Emergency shut-off method and device for vehicle power supply circuit and voltage converter for vehicle - Google Patents

Emergency shut-off method and device for vehicle power supply circuit and voltage converter for vehicle

Info

Publication number
JP2001119960A
JP2001119960A JP29915499A JP29915499A JP2001119960A JP 2001119960 A JP2001119960 A JP 2001119960A JP 29915499 A JP29915499 A JP 29915499A JP 29915499 A JP29915499 A JP 29915499A JP 2001119960 A JP2001119960 A JP 2001119960A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
circuit
vehicle
switch element
voltage
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Withdrawn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
JP29915499A
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 JP29915499A priority Critical patent/JP2001119960A/en
Publication of JP2001119960A publication Critical patent/JP2001119960A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用給電回路において、専用のスイッチ手
段を特設することなく、当該給電回路を緊急遮断する。 【解決手段】 車載電源10から負荷12への給電回路
中に、インバータ用のスイッチ素子を含む電圧変換器で
あるDC−DCコンバータ20を介在させる。緊急時に
は、前記スイッチ素子を強制的にオフにすることによ
り、給電を緊急停止させる。
(57) Abstract: In a vehicle power supply circuit, the power supply circuit is urgently cut off without specially providing a dedicated switch means. SOLUTION: A DC-DC converter 20, which is a voltage converter including a switch element for an inverter, is interposed in a power supply circuit from a vehicle-mounted power supply 10 to a load 12. In an emergency, the power supply is stopped urgently by forcibly turning off the switch element.

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、その回路にアースとの短絡や断線等
の異常が実際に発生したときや、車両が衝突したとき等
の緊急時に、当該給電回路を確実に保護するための方法
及び装置、並びにその保護機能を備えた車両用電圧変換
器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply circuit mounted on a vehicle, when an abnormality such as a short circuit to ground or a disconnection is actually generated in the circuit, or in an emergency such as a collision of the vehicle. The present invention relates to a method and apparatus for reliably protecting the power supply circuit, and a vehicle voltage converter having the protection function.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、自動車用電気回路等において、
過負荷電流や短絡電流が生じた場合に回路を直ちに遮断
する手段として、ヒューズやヒュージブルリンクが慣用
されている。これらのヒューズやヒュージブルリンク
は、溶断可能な導体部を容器内に有し、この容器の外部
に接続用端子が導出された基本構造をなし、その多くは
電気接続箱等に組み込まれた状態で回路中に導入されて
いる。
2. Description of the Related Art Generally, in electric circuits for automobiles and the like,
Fuses and fusible links are commonly used as a means for immediately breaking a circuit when an overload current or a short-circuit current occurs. These fuses and fusible links have a fusible conductor inside the container, and have a basic structure in which connection terminals are led out of the container. Is introduced into the circuit.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記ヒューズやヒュー
ジブルリンクは、過電流の発生によりはじめて溶断し、
回路を遮断するものであるため、それ以外の緊急時には
対処することができない。例えば、次のような場合には
保護機能を発揮することができない。
The fuse or fusible link blows out only when an overcurrent occurs,
Since the circuit is interrupted, it is impossible to cope with other emergencies. For example, the protection function cannot be exhibited in the following cases.

【0004】A)電線がアースに短絡する態様として、
当該電線が車両の振動などによりアースに間欠的に接触
する、いわゆるチャタリングがある。ここで、回路の供
給電圧が高いと(例えば20V以上)、前記チャタリング
に伴ってアークが発生するおそれがあるため、給電を強
制停止することが好ましい。ところが、前記チャタリン
グによる短絡は、電線がアースに持続的に接触する通常
短絡に比べて電流の上昇度合いが小さく、よってヒュー
ズが溶断しないおそれが高い。
A) As a mode in which an electric wire is short-circuited to ground,
There is so-called chattering, in which the electric wire intermittently contacts the ground due to vibration of the vehicle or the like. Here, if the supply voltage of the circuit is high (for example, 20 V or more), an arc may be generated due to the chattering. Therefore, it is preferable to stop the power supply forcibly. However, the short-circuit due to the chattering has a smaller increase in current than a normal short-circuit in which the electric wire is continuously in contact with the ground, and therefore, there is a high possibility that the fuse will not be blown.

【0005】B)給電ケーブルを構成する複数の電線の
うちの一部が断線した場合、断線していない残りの電線
に電流が集中し、当該電線が過熱状態になるおそれがあ
る。ところが、このような断線が生じても各電線を流れ
る電流の総和は断線前と変化しないので、ヒューズは溶
断しない。
[0005] B) When a part of a plurality of electric wires constituting a power supply cable is broken, current concentrates on the remaining unbroken wires, and the wires may be overheated. However, even if such a disconnection occurs, the fuse does not blow because the sum of the currents flowing through the wires does not change from that before the disconnection.

【0006】C)例えば車両の衝突時には、回路に異常
が発生する蓋然性が非常に高く、よって、この場合に
は、実際に短絡や断線が生じているか否かにかかわら
ず、給電を強制停止することが安全上より好ましい。し
かし、前記ヒューズは過電流発生時にしか切れないた
め、適正なタイミングでの緊急遮断ができない。
C) For example, in the event of a vehicle collision, it is highly probable that an abnormality will occur in the circuit. Therefore, in this case, the power supply is forcibly stopped regardless of whether a short circuit or disconnection actually occurs. Is more preferable for safety. However, the fuse can be blown only when an overcurrent occurs, so that emergency cutoff cannot be performed at an appropriate timing.

【0007】以上例示したような緊急時にも回路遮断で
きるようにする手段として、回路中にリレースイッチを
介在させ、緊急時に当該リレースイッチを切ることが考
えられる。しかし、緊急遮断のみを目的として特別なリ
レースイッチを設けることは、回路の簡素化及び低廉化
の観点から好ましくない。しかも、回路短絡時には当該
スイッチを流れる電流が非常に大きくなるため、かなり
接点容量の大きなスイッチを用いなければならない。
As a means for interrupting the circuit even in an emergency as exemplified above, a relay switch may be interposed in the circuit to turn off the relay switch in an emergency. However, providing a special relay switch only for the purpose of emergency shutoff is not preferable from the viewpoint of simplification of the circuit and cost reduction. In addition, when the circuit is short-circuited, the current flowing through the switch becomes very large, so that a switch having a considerably large contact capacity must be used.

【0008】一方、通常給電時にはリレー接点を確実に
閉じておく必要があるが、当該接点は車両振動等による
大きな外力を受けると間欠的に開くおそれがある。かか
る外力に抗して接点の閉状態を維持するには、どうして
も構成が大掛かりとなる。
On the other hand, during normal power supply, the relay contacts must be securely closed, but the contacts may open intermittently when subjected to a large external force due to vehicle vibration or the like. In order to maintain the closed state of the contact against such external force, the configuration is inevitably large.

【0009】本発明は、このような事情に鑑み、車両用
給電回路において、専用の回路遮断手段を特設すること
なく、緊急時に適正な回路遮断をすることを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, an object of the present invention is to appropriately cut off a circuit in a vehicular power supply circuit in an emergency without specially providing a dedicated circuit breaking means.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】近年、車両に搭載される
負荷(電装品)は増加の一途をたどっており、各負荷の
使用電圧も多様化しつつある。一方、車載電源の出力電
圧は決まっているので、当該電源から前記負荷に対して
適正な給電を行うには、回路中に電圧変換器を介在させ
る必要がある。しかも、前記車載電源は一般に直流電源
(オルタネータとAC−DC変換器とを複合したものや
直流バッテリー)であり、その出力する直流電圧を前記
電圧変換器によって他の電圧に変換するには、当該直流
電圧を間欠的にオンオフして一旦交流電圧を生成するイ
ンバータ用のスイッチ素子を要する。
In recent years, the number of loads (electrical components) mounted on vehicles has been steadily increasing, and the operating voltage of each load is also diversifying. On the other hand, since the output voltage of the vehicle-mounted power supply is determined, it is necessary to interpose a voltage converter in the circuit in order to properly supply power to the load from the power supply. In addition, the on-vehicle power supply is generally a DC power supply (combination of an alternator and an AC-DC converter or a DC battery). To convert the output DC voltage to another voltage by the voltage converter, A switch element for an inverter that intermittently turns on and off a DC voltage to once generate an AC voltage is required.

【0011】本発明は、かかる電圧変換器の必要性に着
目してなされたものであり、車載直流電源から負荷へ給
電を行うための車両用給電回路において、前記直流電源
と負荷との間に、当該直流電源の出力電圧をオンオフし
て交流電圧を生成するスイッチ素子を含む電圧変換器を
介在させるとともに、緊急時に前記電圧変換器のスイッ
チ素子を強制的にオフにして前記直流電源から負荷への
給電を停止させる車両用給電回路の緊急遮断方法であ
り、また、前記直流電源と負荷との間に介在し、当該直
流電源の出力電圧をオンオフして交流電圧を生成するス
イッチ素子を含む電圧変換器と、緊急時に前記電圧変換
器のスイッチ素子を強制的にオフにして前記直流電源か
ら負荷への給電を停止させる保護制御手段とを備えた車
両用給電回路の緊急遮断装置である。
The present invention has been made in view of the necessity of such a voltage converter. In a vehicle power supply circuit for supplying power from a vehicle-mounted DC power supply to a load, a vehicle power supply circuit is provided between the DC power supply and the load. A voltage converter including a switch element for generating an AC voltage by turning on and off the output voltage of the DC power supply, and forcibly turning off the switch element of the voltage converter in an emergency to load the DC power supply from the DC power supply. A power supply circuit for emergency stop of the vehicle power supply circuit for stopping the power supply, and a voltage including a switch element interposed between the DC power supply and a load, for turning on and off an output voltage of the DC power supply to generate an AC voltage. And a protection control means for forcibly turning off the switching element of the voltage converter to stop power supply from the DC power supply to the load in an emergency. It is a cross-sectional device.

【0012】このように電圧変換器のスイッチ素子を利
用して緊急時に回路を強制遮断することにより、特別な
スイッチ手段を付加することなく、簡素かつ低廉な構成
で、当該給電回路の適正な保護をすることができる。
As described above, the circuit is forcibly cut off in an emergency by using the switching element of the voltage converter, so that the power supply circuit can be properly protected with a simple and inexpensive configuration without adding any special switch means. Can be.

【0013】ここで「緊急時」としては、給電用電線の
短絡検出時や断線検出時などが挙げられる。このような
時に回路を強制遮断することにより、前記電線その他の
部位の過熱が防がれる。また、このように実際に回路異
常が検出されたときの他、回路異常の原因となる現象の
発生時、例えば車両衝突時に緊急遮断を実行しても良
い。
Here, the "emergency" includes, for example, a time when a short circuit or a break is detected in a power supply wire. In such a case, overheating of the electric wires and other parts is prevented by forcibly interrupting the circuit. Further, in addition to the case where the circuit abnormality is actually detected, the emergency shutdown may be executed when a phenomenon causing the circuit abnormality occurs, for example, at the time of a vehicle collision.

【0014】前者の場合には、当該回路の異常発生を検
出する異常検出手段(例えば当該給電回路に設けられる
電線の短絡を検出する短絡検出手段や、当該給電回路に
設けられる電線の断線を検出する断線検出手段など)を
備え、この異常検出手段により異常発生が検出されたと
きに前記電圧変換器のスイッチ素子を強制的にオフにす
るように前記保護制御手段を構成すればよい。
In the former case, abnormality detecting means for detecting the occurrence of an abnormality in the circuit (for example, short-circuit detecting means for detecting a short-circuit of an electric wire provided in the power supply circuit, or detecting disconnection of an electric wire provided in the power supply circuit) And the protection control means may be configured to forcibly turn off the switch element of the voltage converter when an abnormality is detected by the abnormality detection means.

【0015】前記保護制御手段は、前記電圧変換器の外
部にこれと別個に設置してもよいが、前記電圧変換器に
給電時における前記スイッチ素子の作動を制御する制御
手段を設けるとともに、この制御手段を前記保護制御手
段として兼用すれば、構成をより簡素化できる。また、
予め電圧変換器自体に回路保護機能を付与できるので、
配線作業も簡単である。
The protection control means may be provided separately from the outside of the voltage converter. However, the protection control means is provided with control means for controlling the operation of the switch element at the time of power supply to the voltage converter. If the control means is also used as the protection control means, the configuration can be further simplified. Also,
Since a circuit protection function can be added to the voltage converter itself in advance,
Wiring work is also easy.

【0016】また本発明は、前記回路保護機能が付加さ
れた車両用電圧変換器、すなわち、前記直流電源の出力
電圧をオンオフして交流電圧を生成するスイッチ素子
と、このスイッチ素子により生成された交流電圧を変圧
する変圧部と、給電時における前記スイッチ素子の作動
を制御するとともに、回路異常信号が入力されたときに
前記電圧変換器のスイッチ素子を強制的にオフにして前
記直流電源から負荷への給電を停止させる保護制御手段
とを備えた電圧変換器である。
According to the present invention, there is provided a vehicle voltage converter provided with the circuit protection function, that is, a switch element for turning on and off an output voltage of the DC power supply to generate an AC voltage, and a switch element generated by the switch element. A transformer for transforming an AC voltage, and controlling the operation of the switch element at the time of power supply, and forcibly turning off the switch element of the voltage converter when a circuit abnormality signal is input to load the load from the DC power supply. And a protection control means for stopping power supply to the power converter.

【0017】さらに、この車両用電圧変換器に、当該電
圧変換器に入力される電流、当該電圧変換器から出力す
る電流の少なくとも一方を検出する電流検出部と、その
検出電流に基づいて回路異常の有無を判断し、異常判断
時に回路異常信号を生成する判断部とを設けるようにす
れば、当該電圧変換器に回路異常判断機能も付加するこ
とができ、その結果、回路構成のための配線構造及び配
線作業がさらに簡素化される。
Further, the vehicle voltage converter includes a current detector for detecting at least one of a current input to the voltage converter and a current output from the voltage converter, and a circuit abnormality based on the detected current. A determination unit for determining the presence or absence of a failure and generating a circuit abnormality signal when an abnormality is determined, a circuit abnormality determination function can be added to the voltage converter. As a result, wiring for the circuit configuration can be achieved. The structure and wiring work are further simplified.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態を図1
及び図2に基づいて説明する。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
A description will be given based on FIG.

【0019】図1に示す給電回路は、車載直流電源(例
えばバッテリー)10を備え、その負端子がアースに接
続される一方、正端子がケーブル14Aを介して電圧変
換器であるDC−DCコンバータ20の入力部に接続さ
れている。このDC−DCコンバータ20の出力部はケ
ーブル14Bを介して負荷12の一方の端子に接続され
ており、負荷12の他方の端子がアースに接続されてい
る。
The power supply circuit shown in FIG. 1 includes a vehicle-mounted DC power supply (for example, a battery) 10 whose negative terminal is connected to the ground and whose positive terminal is a DC-DC converter which is a voltage converter via a cable 14A. 20 input units. The output of the DC-DC converter 20 is connected to one terminal of the load 12 via a cable 14B, and the other terminal of the load 12 is connected to ground.

【0020】なお、図1は給電回路を簡略化して表現し
たものであり、ケーブル14Aやケーブル14Bの途中
にヒューズ、リレー、電気接続箱などの要素を介在させ
ることは自由である。また、複数の負荷12を共通のD
C−DCコンバータ20に接続してもよい。
FIG. 1 is a simplified representation of a power supply circuit, and elements such as a fuse, a relay, and an electric connection box can be freely provided in the middle of the cables 14A and 14B. Further, a plurality of loads 12 are connected to a common D
You may connect to C-DC converter 20.

【0021】この給電回路の特徴として、前記ケーブル
14Aの電源に近い部位、及びケーブル14Bの負荷1
2に近い部位には、それぞれ当該部位を流れる電流のレ
ベルを検出する電流センサ18A,18Bが設けられて
いる。
The power supply circuit is characterized in that a portion of the cable 14A close to the power source and a load 1 of the cable 14B are connected.
The current sensors 18A and 18B for detecting the level of the current flowing through the relevant portions are provided in the portions close to 2.

【0022】一方、前記DC−DCコンバータ20は、
図2に示すように、高周波トランス(変圧部)21、パ
ワースイッチ素子22、ドライブ回路24、制御回路2
6、整流回路28、平滑回路30をハウジング内に内蔵
し、当該ハウジング外部には入力コネクタCi及び出力
コネクタCoが設けられている。
On the other hand, the DC-DC converter 20
As shown in FIG. 2, a high-frequency transformer (transformer) 21, a power switch element 22, a drive circuit 24, a control circuit 2
6. A rectifier circuit 28 and a smoothing circuit 30 are built in a housing, and an input connector Ci and an output connector Co are provided outside the housing.

【0023】高周波トランス21は、一次側コイル21
aと二次側コイル21bとを有している。一次側コイル
21aは、その一端が前記パワースイッチ素子22及び
入力コネクタCiを介してケーブル14Aに接続され、
他端がアースに接続される。二次側コイル21bは、そ
の一端が前記整流回路28、平滑回路30、及び出力コ
ネクタ14Bを介してケーブル14Bに接続され、他端
がアースに接続される。
The high-frequency transformer 21 includes a primary coil 21
a and the secondary side coil 21b. One end of the primary coil 21a is connected to the cable 14A via the power switch element 22 and the input connector Ci,
The other end is connected to ground. One end of the secondary coil 21b is connected to the cable 14B via the rectifier circuit 28, the smoothing circuit 30, and the output connector 14B, and the other end is connected to the ground.

【0024】パワースイッチ素子22は、ドライブ回路
24からの入力信号を受けて、ケーブル14Aと前記一
次側コイル21aとの間を通電するオン状態と遮断する
オフ状態とに切換えられるものである。このパワースイ
ッチ素子22としては、図示のMOSFETの他、IG
BT、その他のトランジスタ類が好適であるが、スイッ
チ機能をもつものであれば特にその種類を問わない。
The power switch element 22 receives an input signal from the drive circuit 24, and is switched between an ON state in which the current flows between the cable 14A and the primary coil 21a and an OFF state in which the current is interrupted. As the power switch element 22, in addition to the illustrated MOSFET, IG
BT and other transistors are suitable, but any type may be used as long as it has a switching function.

【0025】制御回路26は、ドライブ回路24に制御
信号を出力して前記パワースイッチ素子22のオンオフ
を制御するものである。具体的に、外部から駆動指令信
号を受ける通常給電時には、前記パワースイッチ素子2
2を高周波数でオンオフさせ、高周波トランス21の一
次側コイル21aにパルス電圧(交流電圧)を発生させ
る。これにより、同トランス21の二次側コイル21b
には変圧された交流電圧が発生する。この交流電圧は整
流回路28及び平滑回路30により直流電圧に変換さ
れ、ケーブル14Bを介して負荷12に供給される。
The control circuit 26 outputs a control signal to the drive circuit 24 and controls on / off of the power switch element 22. Specifically, at the time of normal power supply receiving a drive command signal from the outside, the power switch element 2
2 is turned on and off at a high frequency to generate a pulse voltage (AC voltage) in the primary coil 21a of the high frequency transformer 21. Thereby, the secondary coil 21b of the transformer 21
Generates a transformed AC voltage. This AC voltage is converted to a DC voltage by the rectifier circuit 28 and the smoothing circuit 30 and supplied to the load 12 via the cable 14B.

【0026】また、前記制御回路26は、前記平滑回路
30からの出力電圧をモニタし、一定電圧(例えば直流
14V電圧)が安定して得られるように前記オンオフ周
波数及びパルス幅を制御する。
The control circuit 26 monitors the output voltage from the smoothing circuit 30 and controls the on / off frequency and the pulse width so that a constant voltage (for example, a DC 14 V voltage) is stably obtained.

【0027】さらに、このDC−DCコンバータ20で
は、その特徴として、ハウジング内に電流検出回路(電
流検出部)32A,32B及びフィルタ・比較回路(判
断部)34A,34Bが組み込まれるとともに、ハウジ
ング外部にセンサ接続コネクタCb,Crが設けられ、
これらのコネクタCb,Crにそれぞれ電源側電流セン
サ18A及び負荷側電流センサ18Bからの電流検出信
号が入力されるようになっている。
Further, the DC-DC converter 20 is characterized in that current detection circuits (current detection units) 32A and 32B and filter / comparison circuits (judgment units) 34A and 34B are incorporated in the housing, Are provided with sensor connectors Cb and Cr,
Current detection signals from the power supply side current sensor 18A and the load side current sensor 18B are input to these connectors Cb and Cr, respectively.

【0028】電流検出回路32Aは、前記ケーブル14
Aから入力コネクタCiを通じて入力される電流のレベ
ルを検出するものであり、電流検出回路32Bは出力コ
ネクタCoからケーブル14Bへ出力される電流のレベ
ルを検出するものである。これらの電流検出回路32
A,32Bや前記電流センサ18A,18Bには、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。
The current detection circuit 32A is connected to the cable 14
The current detection circuit 32B detects the level of the current input from A through the input connector Ci, and the current detection circuit 32B detects the level of the current output from the output connector Co to the cable 14B. These current detection circuits 32
For example, those which measure a voltage drop due to a constant resistance can be applied to the current sensors A and 32B and the current sensors 18A and 18B.

【0029】フィルタ・比較回路34Aは、電源側電流
センサ18Aから入力される電流検出信号の低・中周波
数成分と、電流検出回路32Aから入力される電流検出
信号の低・中周波数成分とを取り込んで両信号にかかる
電流レベル同士の差ΔIaを演算するとともに、この電
流レベル差ΔIaが予め設定された許容電流差を超える
場合に回路異常信号を制御回路26に入力する。同様
に、フィルタ・比較回路34Bは、負荷側電流センサ1
8Bから入力される電流検出信号の低・中周波数成分
と、電流検出回路32Bから入力される電流検出信号の
低・中周波数成分とを取り込んで両信号にかかる電流レ
ベル同士の差ΔIbを演算するとともに、この電流レベ
ル差ΔIbが予め設定された許容電流差を超える場合に
回路異常信号を制御回路26に入力する。
The filter / comparison circuit 34A takes in the low / medium frequency components of the current detection signal input from the power supply side current sensor 18A and the low / medium frequency components of the current detection signal input from the current detection circuit 32A. Calculates the difference ΔIa between the current levels of the two signals, and inputs a circuit abnormality signal to the control circuit 26 when the current level difference ΔIa exceeds a preset allowable current difference. Similarly, the filter / comparison circuit 34B includes the load-side current sensor 1
The low and medium frequency components of the current detection signal input from the current detection circuit 32B and the low and medium frequency components of the current detection signal input from the current detection circuit 32B are taken in, and the difference ΔIb between the current levels applied to both signals is calculated. At the same time, when the current level difference ΔIb exceeds a preset allowable current difference, a circuit abnormality signal is input to the control circuit 26.

【0030】そして、制御回路26は、前記フィルタ・
比較回路34A,34Bの少なくとも一方から回路異常
信号が入力された場合に、オンオフ指令信号にかかわら
ず、ドライブ回路24によるパワースイッチ素子22の
駆動を強制停止させる、すなわち、パワースイッチ素子
22を強制的にオフに切換えるように構成されている。
すなわち、この実施の形態では、制御回路26を本発明
にかかる保護制御手段として兼用している。
The control circuit 26 controls the filter
When a circuit abnormality signal is input from at least one of the comparison circuits 34A and 34B, the driving of the power switch element 22 by the drive circuit 24 is forcibly stopped irrespective of the ON / OFF command signal, that is, the power switch element 22 is forcibly stopped. Is switched off.
That is, in this embodiment, the control circuit 26 is also used as protection control means according to the present invention.

【0031】なお、この実施の形態では、前記ドライブ
回路24、制御回路26、及びフィルタ・比較回路34
A,34Bが同一の回路基板36上に実装され、この回
路基板36ごとDC−DCコンバータ20内に組み込ま
れている。
In this embodiment, the drive circuit 24, the control circuit 26, and the filter / comparison circuit 34
A and 34B are mounted on the same circuit board 36, and the entire circuit board 36 is incorporated in the DC-DC converter 20.

【0032】次に、この回路の作用を説明する。Next, the operation of this circuit will be described.

【0033】まず、ケーブル14A及びケーブル14B
がアースに短絡されていない正常状態について説明す
る。
First, the cables 14A and 14B
The normal state in which is not short-circuited to the ground will be described.

【0034】この状態では、電源10から電流センサ1
8Aを経て出力される電流が全てDC−DCコンバータ
20内の電流検出回路32Aを通じて高周波トランス2
1の一次側コイル21aに流れ込む。従って、電流セン
サ18Aが検出する電流レベルと電流検出回路32Aが
検出する電流レベルとは相等しく、その電流差がほとん
ど生じないため、フィルタ・比較回路34Aから制御回
路26に回路異常信号が出力されることはない。
In this state, the power supply 10
8A through the current detection circuit 32A in the DC-DC converter 20.
1 flows into the primary coil 21a. Therefore, the current level detected by the current sensor 18A is equal to the current level detected by the current detection circuit 32A, and the current difference hardly occurs. Therefore, a circuit abnormality signal is output from the filter / comparison circuit 34A to the control circuit 26. Never.

【0035】前記一次側コイル21aに電流が流れる
と、これによる電磁誘導で二次側コイル21bに電流が
発生する。この電流は電流検出回路32Bを通じてDC
−DCコンバータ20から出力された後、その全てが電
流センサ18Bを通じて負荷12内に流れ込む。従っ
て、電流センサ18Bが検出する電流レベルと電流検出
回路32Bが検出する電流レベルも相等しく、その電流
差がほとんど生じないため、フィルタ・比較回路34B
から制御回路26に回路異常信号が出力されることもな
い。
When a current flows through the primary coil 21a, a current is generated in the secondary coil 21b by electromagnetic induction caused by the current. This current is supplied to DC through the current detection circuit 32B.
-After being output from the DC converter 20, all of it flows into the load 12 through the current sensor 18B. Therefore, the current level detected by the current sensor 18B is equal to the current level detected by the current detection circuit 32B, and the current difference hardly occurs.
Does not output a circuit abnormality signal to the control circuit 26.

【0036】すなわち、制御回路26には回路異常信号
が全く入力されないので、同回路26は、ドライブ回路
24に適当な制御信号を出力してパワースイッチ素子2
2の通常の駆動制御、すなわち、安定した二次側電圧が
得られるようにパワースイッチ素子22をオンオフさせ
る制御を行う。これにより、負荷12には適正な電圧を
もった電力が供給される。
That is, since no circuit abnormality signal is input to the control circuit 26, the circuit 26 outputs an appropriate control signal to the drive circuit 24 to
2 drive control, that is, control for turning on / off the power switch element 22 so as to obtain a stable secondary voltage. As a result, power having an appropriate voltage is supplied to the load 12.

【0037】これに対し、例えばケーブル14B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ケーブル14か
らアース側へ漏れ電流Idが流れるため、DC−DCコ
ンバータ20内の電流検出回路32Bの検出電流レベル
I1と負荷側電流センサ18Bの検出電流レベルI2と
の間に差ΔIが生じる。この差ΔIが予め許容電流差を
超える場合、フィルタ・比較回路34Bは制御回路26
に回路異常信号を入力する。これを受けた制御回路26
は、現在のオンオフ指令に関係なく、ドライブ回路24
によるパワースイッチ素子22の駆動を停止し、同素子
22を強制的にオフ状態にしてケーブル14Bの通電を
強制遮断する。
On the other hand, for example, the covering of the middle part of the cable 14B 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 leakage current Id flows from the cable 14 to the ground side every time the intermittent short circuit occurs, so that the detection current level of the current detection circuit 32B in the DC-DC converter 20 is detected. A difference ΔI occurs between I1 and the detected current level I2 of the load-side current sensor 18B. If the difference ΔI exceeds the allowable current difference in advance, the filter / comparison circuit 34B
Input circuit abnormal signal to Control circuit 26 receiving this
Corresponds to the drive circuit 24 regardless of the current ON / OFF command.
, The driving of the power switch element 22 is stopped, the element 22 is forcibly turned off, and the power supply to the cable 14B is forcibly cut off.

【0038】また、ケーブル14Aにおいて前記チャタ
リングが発生した場合、これによる漏れ電流の分だけ電
源側電流センサ18Aの検出電流レベルとDC−DCコ
ンバータ20内の電流検出回路32Aの検出電流レベル
との間に差が生じ、この差が許容電流差を超えるとフィ
ルタ・比較回路34Aから制御回路26に回路異常信号
が入力される。従って、このケーブル14Aのチャタリ
ング時も、前記ケーブル14Bのチャタリング時と同
様、パワースイッチ素子22の駆動が強制停止されてケ
ーブル14Aの通電を強制遮断する。
When the chattering occurs in the cable 14A, the amount of leakage current between the detected current level of the power supply side current sensor 18A and the detected current level of the current detection circuit 32A in the DC-DC converter 20 is reduced. When the difference exceeds the allowable current difference, a circuit abnormality signal is input from the filter / comparison circuit 34A to the control circuit 26. Therefore, also at the time of chattering of the cable 14A, similarly to the chattering of the cable 14B, the driving of the power switch element 22 is forcibly stopped, and the energization of the cable 14A is forcibly cut off.

【0039】従って、前記許容電流差(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通電を自動遮断する
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, the allowable current difference (threshold) is
For example, by setting as a value corresponding to the minimum value of the current difference ΔI that can occur due to the chattering, it is possible to automatically cut off the energization at the time of leakage due to the chattering, and to quickly generate an arc due to the chattering. It is possible to prevent it.

【0040】しかも、この強制遮断は、電源10と負荷
12との間に介在するDC−DCコンバータ20内蔵の
パワースイッチ素子22を利用しているので、特別なス
イッチ手段を導入する必要がなく、簡素かつ低廉な構造
で適正な回路保護ができる。
In addition, since this forced cut-off utilizes the power switch element 22 built in the DC-DC converter 20 interposed between the power supply 10 and the load 12, there is no need to introduce any special switch means. Appropriate circuit protection can be achieved with a simple and inexpensive structure.

【0041】本発明の第2の実施の形態を図3〜図5に
基づいて説明する。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0042】前記第1の実施の形態では、チャタリング
をはじめとする回路短絡時に給電を強制遮断するものを
示したが、この第2の実施の形態では、電源側ケーブル
14A及び負荷側ケーブル14Bを構成する電線の一部
の遮断を検出し、その検出時に給電遮断を行うようにし
ている。そのための具体的な構成は次のとおりである。
In the first embodiment, the power supply is forcibly cut off when a short circuit such as chattering occurs, but in the second embodiment, the power supply side cable 14A and the load side cable 14B are connected. The interruption of a part of the constituent electric wire is detected, and the power supply is interrupted when the interruption is detected. The specific configuration for that is as follows.

【0043】1)前記ケーブル14A,14Bを構成す
る複数本の電線が、それぞれ、第1群G1と第2群G2
とに分けられている。
1) A plurality of electric wires constituting the cables 14A and 14B are respectively connected to a first group G1 and a second group G2.
And is divided into

【0044】この群の具体的な分け方は、ケーブル14
A(14B)の構造に応じて自由に設定が可能である。
例えば、図4(a)に示すように、導体15の周囲に絶
縁被覆16が施された4本の被覆電線がシース19内に
収められたケーブル14A(14B)では、そのうちの
2本の被覆電線を第1群G1、残り2本の被覆電線を第
2群G2とすればよい。また、同図(b)に示すよう
に、各群G1,G2をそれぞれ構成する導体15を絶縁
体17で被覆して各群G1,G2を相互独立したケーブ
ルとして構成するようにしてもよい。
The specific method of dividing this group is as follows.
It can be set freely according to the structure of A (14B).
For example, as shown in FIG. 4A, in a cable 14A (14B) in which four insulated wires in which an insulation coating 16 is provided around a conductor 15 are accommodated in a sheath 19, two of the sheaths are covered. The electric wires may be a first group G1, and the remaining two covered electric wires may be a second group G2. Further, as shown in FIG. 3B, the conductors 15 constituting the respective groups G1 and G2 may be covered with an insulator 17 so that the respective groups G1 and G2 may be configured as mutually independent cables.

【0045】後者の場合も、各導体15はなるべく個別
に絶縁被覆しておいて各導体15に流れる電流の独立性
を確保しておくことが好ましい。また、各群G1,G2
をケーブル化する場合も、これらを図4(b)に示すよ
うにシース19で覆うことにより、断線のおそれが少な
くなり、かつ、配索の取扱いも容易になる。
In the latter case as well, it is preferable that the conductors 15 be individually insulated and coated as much as possible to ensure the independence of the current flowing through each conductor 15. In addition, each group G1, G2
Also, when these are cabled, by covering them with the sheath 19 as shown in FIG. 4B, the risk of disconnection is reduced and the handling of the wiring is facilitated.

【0046】なお、この実施の形態に関しては、各群G
1,G2の電気抵抗が相互等しくなるように各群の導体
総断面積や線長が設定されていることを前提としてい
る。
In this embodiment, each group G
It is assumed that the total conductor cross-sectional area and the wire length of each group are set so that the electrical resistances of the first and the second G2 are equal to each other.

【0047】2)DC−DCコンバータ20は、各群G
1,G2を流れる電流i1,i2のレベルを個別に検出
する電流センサ(電流検出部)を内蔵している。具体的
には、図5に示すように、DC−DCコンバータ20内
においてパワースイッチ素子22とケーブル14Aとを
接続するための導体が、その途中で、ケーブル14Aの
第1群G1に接続される導体と第2群G2に接続される
導体とに分岐しており、各分岐導体にそれぞれ電流セン
サ41A,42Aが設けられている。同様に、DC−D
Cコンバータ20内において平滑回路30とケーブル1
4Bとを接続するための導体も、その途中で、ケーブル
14Bの第1群G1に接続される導体と第2群G2に接
続される導体とに分岐しており、各分岐導体にそれぞれ
電流センサ41B,42Bが設けられている。
2) The DC-DC converter 20 includes
1 and a current sensor (current detection unit) for individually detecting the levels of the currents i1 and i2 flowing through G2. Specifically, as shown in FIG. 5, a conductor for connecting the power switch element 22 and the cable 14A in the DC-DC converter 20 is connected to the first group G1 of the cable 14A on the way. It branches into a conductor and a conductor connected to the second group G2, and current sensors 41A and 42A are provided in each of the branch conductors. Similarly, DC-D
Smoothing circuit 30 and cable 1 in C converter 20
Also, the conductor for connecting to the first group G1 of the cable 14B and the conductor to be connected to the second group G2 of the cable 14B are branched on the way. 41B and 42B are provided.

【0048】3)図5に示すDC−DCコンバータ20
では、前記図2に示したものと同様、同コンバータ20
内の回路基板36上にドライブ回路24及び制御回路2
6とともにフィルタ・比較回路34A,34Bが実装さ
れている。ただし、以下の点で図2に示したものと相違
する。
3) DC-DC converter 20 shown in FIG.
Then, as shown in FIG.
Drive circuit 24 and control circuit 2 on circuit board 36 inside
6, filter / comparison circuits 34A and 34B are mounted. However, it differs from the one shown in FIG. 2 in the following points.

【0049】フィルタ・比較回路34Aは、第1群G1
側の電流センサ41Aから入力される電流検出信号の低
・中周波数成分と、第2群G2側の電流センサ42Aか
ら入力される電流検出信号の低・中周波数成分とを取り
込んで両信号にかかる電流レベル同士の差Δiaを演算
するとともに、この電流レベル差Δiaが予め設定され
た許容電流差を超える場合に回路異常信号を制御回路2
6に入力する。同様に、フィルタ・比較回路34Bは、
第1群G1側電流センサ41Bから入力される電流検出
信号の低・中周波数成分と、第2群G2側電流センサ4
2Bから入力される電流検出信号の低・中周波数成分と
を取り込んで両信号にかかる電流レベル同士の差Δib
を演算するとともに、この電流レベル差Δibが予め設
定された許容電流差を超える場合に回路異常信号を制御
回路26に入力する。
The filter / comparison circuit 34A includes a first group G1
The low / medium frequency component of the current detection signal input from the current sensor 41A on the side and the low / medium frequency component of the current detection signal input from the current sensor 42A on the second group G2 side are fetched and applied to both signals. A difference Δia between the current levels is calculated, and when the current level difference Δia exceeds a preset allowable current difference, a circuit abnormality signal is sent to the control circuit 2.
Enter 6 Similarly, the filter / comparison circuit 34B
The low / medium frequency component of the current detection signal input from the first group G1 side current sensor 41B and the second group G2 side current sensor 4
The difference Δib between current levels applied to both signals by taking in the low and middle frequency components of the current detection signal input from 2B
And if the current level difference Δib exceeds a preset allowable current difference, a circuit abnormality signal is input to the control circuit 26.

【0050】そして、制御回路26は、前記第1の実施
の形態と同様、前記フィルタ・比較回路34A,34B
の少なくとも一方から回路異常信号が入力された場合
に、オンオフ指令信号にかかわらず、ドライブ回路24
によるパワースイッチ素子22の駆動を強制停止させ
る、すなわち、パワースイッチ素子22を強制的にオフ
に切換えるように構成されている。すなわち、この実施
の形態においても、制御回路26を本発明にかかる保護
制御手段として兼用している。
Then, as in the first embodiment, the control circuit 26 includes the filter / comparison circuits 34A, 34B
When the circuit abnormality signal is input from at least one of the drive circuit 24 and the drive circuit 24 regardless of the ON / OFF command signal.
Is forcibly stopped, that is, the power switch element 22 is forcibly switched off. That is, also in this embodiment, the control circuit 26 is also used as protection control means according to the present invention.

【0051】次に、この回路の作用を説明する。Next, the operation of this circuit will be described.

【0052】まず、ケーブル14A,14Bに含まれる
導体のいずれにも断線が生じていない正常状態について
説明する。
First, a description will be given of a normal state in which any of the conductors included in the cables 14A and 14B has no disconnection.

【0053】この状態では、ケーブル14Aにおける両
群G1,G2の電気抵抗が互いに等しいため、これらの
群G1,G2には相互等しい電流が流れる。すなわち、
両電流センサ41A,42Aが検出する電流レベルi
1,i2は相等しく、これらの差ΔIAは0である。従
って、フィルタ・比較回路34Aは回路異常信号を出力
しない。これと同様、ケーブル14Bにおける両群G
1,G2に流れ電流も相互等しく、両電流センサ41
B,42Bが検出する電流レベルi1,i2が相等しい
ため、フィルタ・比較回路34Bも回路異常信号を出力
しない。
In this state, since the electric resistances of the two groups G1 and G2 in the cable 14A are equal to each other, mutually equal currents flow through these groups G1 and G2. That is,
Current level i detected by both current sensors 41A and 42A
1, i2 are equal, and their difference ΔIA is zero. Therefore, the filter / comparison circuit 34A does not output a circuit abnormality signal. Similarly, both groups G in the cable 14B
1 and G2, the currents are equal to each other.
Since the current levels i1 and i2 detected by B and 42B are equal, the filter / comparison circuit 34B also does not output a circuit abnormality signal.

【0054】すなわち、制御回路26には回路異常信号
が全く入力されないので、同回路26は、ドライブ回路
24に適当な制御信号を出力してパワースイッチ素子2
2の通常の駆動制御、すなわち、安定した二次側電圧が
得られるようにパワースイッチ素子22をオンオフさせ
る制御を行う。これにより、負荷12には適正な電圧を
もった電力が供給される。
That is, since no circuit abnormality signal is input to the control circuit 26, the circuit 26 outputs an appropriate control signal to the drive circuit 24 to
2 drive control, that is, control for turning on / off the power switch element 22 so as to obtain a stable secondary voltage. As a result, power having an appropriate voltage is supplied to the load 12.

【0055】これに対し、ケーブル14A(またはケー
ブル14B)の例えば第1群G1を構成する導体の一部
が断線すると、その分だけ第1群G1全体の電気抵抗が
同ケーブル14Bを構成する第2群G2全体の電気抵抗
よりも増え、第1群G1を流れる電流が第2群G2を流
れる電流よりも少なくなる。すなわち、両群G1,G2
の電流バランスが崩れる。これにより、電流センサ41
Aの検出電流レベルi1と電流センサ42Aの検出電流
レベルi2との間に差Δiaが生じる(または、電流セ
ンサ41Bの検出電流レベルi1と電流センサ42Bの
検出電流レベルi2との間に差Δibが生じる。)。
On the other hand, for example, when a part of the conductor forming the first group G1 of the cable 14A (or the cable 14B) is broken, the electric resistance of the entire first group G1 is reduced by that amount. The electric resistance of the second group G2 is larger than the electric resistance of the second group G2, and the current flowing through the first group G1 is smaller than the current flowing through the second group G2. That is, both groups G1, G2
Current balance is lost. Thereby, the current sensor 41
A difference Δia occurs between the detected current level i1 of A and the detected current level i2 of the current sensor 42A (or a difference Δib between the detected current level i1 of the current sensor 41B and the detected current level i2 of the current sensor 42B). Occurs.)

【0056】この差を演算したフィルタ・比較回路34
A(またはフィルタ・比較回路34B)は、回路異常信
号を制御回路26に入力し、この入力を受けた制御回路
26は、現在のオンオフ指令に関係なく、ドライブ回路
24によるパワースイッチ素子22の駆動を強制的に停
止させる。
The filter / comparison circuit 34 which has calculated this difference
A (or the filter / comparison circuit 34B) inputs the circuit abnormality signal to the control circuit 26, and upon receiving this input, the control circuit 26 drives the power switch element 22 by the drive circuit 24 regardless of the current ON / OFF command. Is forcibly stopped.

【0057】従って、前記のしきい値を、例えば1本の
導体が断線すること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、当該導
体断線時に給電を自動遮断することができ、このような
導体の一部断線に起因して残りの導体が過熱状態となる
のを事前に防止することが可能となる。
Therefore, by setting the above-mentioned threshold value as a value corresponding to, for example, the minimum value of the current difference ΔI that can be caused by the disconnection of one conductor, the power supply is automatically cut off when the conductor is disconnected. It is possible to prevent the remaining conductors from being overheated due to such partial disconnection of the conductors in advance.

【0058】すなわち、この実施の形態では、回路全体
を流れる電流の絶対値ではなく、第1群に流れる電流と
第2群に流れる電流との相対的な関係を監視することに
より、適正な断線検知及び過熱防止を実現することがで
きる。
That is, in this embodiment, by monitoring not the absolute value of the current flowing through the entire circuit but the relative relationship between the current flowing through the first group and the current flowing through the second group, an appropriate disconnection can be achieved. Detection and overheating prevention can be realized.

【0059】しかも、前記第1の実施の形態と同様、断
線発生時の回路緊急遮断は、電源10と負荷12との間
に介在するDC−DCコンバータ20内蔵のパワースイ
ッチ素子22を利用しているので、特別なスイッチ手段
を導入する必要がなく、簡素かつ低廉な構造で適正な回
路保護ができる。
Furthermore, as in the first embodiment, the circuit emergency shutoff at the time of disconnection occurs using the power switch element 22 built in the DC-DC converter 20 interposed between the power supply 10 and the load 12. Therefore, there is no need to introduce any special switch means, and appropriate circuit protection can be achieved with a simple and inexpensive structure.

【0060】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.

【0061】・前記第1の実施の形態、第2の実施の形
態では、それぞれ、短絡検出時、断線検出時に回路遮断
するものを示したが、短絡検出、断線検出の双方の機能
を付加し、少なくとも一方の検出時に回路遮断するよう
にしてもよい。また、本発明にいう「緊急時」とは、実
際に回路に異常が生じたときに限られない。例えば、前
記短絡や断線などを引き起こす原因となる現象が生じた
とき、例えば車両衝突時に実際の短絡や断線の有無にか
かわらず給電遮断するようにしてもよい。この場合に
は、例えばエアバック作動信号を回路異常検出信号とし
てとり込めばよい。
In the first and second embodiments, the circuit is cut off when a short circuit is detected and a disconnection is detected. However, both functions of short-circuit detection and disconnection detection are added. Alternatively, the circuit may be interrupted when at least one of them is detected. Further, the term “emergency” in the present invention is not limited to when an abnormality actually occurs in a circuit. For example, when a phenomenon that causes the short circuit or disconnection occurs, the power supply may be cut off regardless of the actual short circuit or disconnection at the time of a vehicle collision, for example. In this case, for example, an airbag operation signal may be taken in as a circuit abnormality detection signal.

【0062】・本発明にかかる「電圧変換器」は、DC
−DCコンバータに限られない。例えば、直流電源と交
流負荷との間にDC−ACインバータを介在させる場合
には、当該インバータのスイッチ素子を強制遮断に利用
することもできる。
The “voltage converter” according to the present invention is a DC converter.
-Not limited to DC converters. For example, when a DC-AC inverter is interposed between a DC power supply and an AC load, a switch element of the inverter can be used for forcible shutoff.

【0063】・図例では、電源10から電圧変換器であ
るDC−DCコンバータ20に至るケーブル14Aと、
DC−DCコンバータ20から負荷12に至るケーブル
14Bの双方について短絡や断線といった異常の有無を
モニタするものを示したが、例えばいずれかのケーブル
14A,14Bが短くて異常が生じにくい場合、あるい
は電圧変換器が電源あるいは負荷に直結されている場合
などには、前記ケーブル14A,14Bのいずれかにつ
いての異常検出を適宜省略することも可能である。
In the illustrated example, a cable 14A from the power supply 10 to the DC-DC converter 20 as a voltage converter is provided.
Although the monitoring of the cable 14B from the DC-DC converter 20 to the load 12 for the presence or absence of an abnormality such as a short circuit or a disconnection has been described, for example, when one of the cables 14A and 14B is short and the abnormality hardly occurs, When the converter is directly connected to a power supply or a load, for example, it is possible to appropriately omit the abnormality detection for any of the cables 14A and 14B.

【0064】・図2及び図5に示した回路例では、フィ
ルタ・比較回路34A,34Bで電流差の演算だけでな
く異常判断も行うようにしているが、同回路34A,3
4Bでは電流差の演算のみを行い、その算出された電流
差に基づいて制御回路26側で異常判断(すなわち前記
電流差と許容電流差との比較)を行うようにしてもよ
い。
In the circuit examples shown in FIGS. 2 and 5, the filter / comparison circuits 34A and 34B perform not only the calculation of the current difference but also the judgment of abnormality.
In 4B, only the calculation of the current difference may be performed, and the control circuit 26 may determine an abnormality (that is, compare the current difference with the allowable current difference) based on the calculated current difference.

【0065】・電源電圧が比較的低くてチャタリング時
のアーク発生を憂慮する必要がなく、電線とアースとの
持続的な短絡のみを考慮すればよい場合には、単一の電
流センサを給電回路中に介在させるだけの構成としても
よい。この場合も、当該電流センサを予め電圧変換器内
に組み込んでおくことにより、配線構造を簡素化し、ま
た配線作業を容易にすることが可能になる。
If the power supply voltage is relatively low and there is no need to worry about arcing at the time of chattering and it is sufficient to consider only a continuous short circuit between the electric wire and the ground, a single current sensor may be connected to the power supply circuit. It is good also as a structure only interposed inside. Also in this case, by incorporating the current sensor in the voltage converter in advance, the wiring structure can be simplified and the wiring operation can be facilitated.

【0066】・本発明では、保護制御手段を電圧変換器
の外部に設置してもよい。例えば、緊急時に電圧変換器
全体への電源供給を止めることにより、同変換器内のス
イッチ素子を強制的にオフさせることも可能である。ま
た、電流検出手段の具体的な配設場所も特に問わず、例
えば、電源側電流センサ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、負荷側の電流センサ
を当該負荷と一体化するようにしてもよい。
In the present invention, the protection control means may be provided outside the voltage converter. For example, it is possible to forcibly turn off the switch element in the voltage converter by stopping the power supply to the entire voltage converter in an emergency. Also, the specific location of the current detecting means is not particularly limited. For example, the power supply side current sensor may be incorporated in an electric connection box in the engine room, or the load side current sensor may be integrated with the load. You may make it.

【0067】ただし、前記実施形態で示したように、D
C−DCコンバータなどの電圧変換器に内蔵のスイッチ
素子駆動制御用制御回路に緊急遮断機能をもたせて保護
制御手段として兼用するようにすれば、電圧変換器自体
に回路保護機能をもたせることができ、この電圧変換器
を回路中に組み込むだけで制御システムを構築すること
が可能になり、配線作業などが非常に簡単になる。さら
に、図2及び図5に示すように電流検出手段の少なくと
も一部を電圧変換器内に組み込むことによって、センサ
の配設作業も簡素になる。特に、図5の場合、電圧変換
器であるDC−DCコンバータ20に緊急遮断制御に要
する制御システムが全て電圧変換器内に組み込まれた構
成となっているので、このDC−DCコンバータ20を
従来と同様に回路中に介在させるだけの作業で本発明に
かかる緊急遮断装置を簡単に構築することができる。
However, as shown in the above embodiment, D
If the control circuit for drive control of the switch element built in the voltage converter such as a C-DC converter is provided with an emergency cutoff function and is also used as protection control means, the voltage converter itself can have a circuit protection function. By simply incorporating this voltage converter into a circuit, a control system can be constructed, and wiring work and the like become very simple. Further, by incorporating at least a part of the current detecting means in the voltage converter as shown in FIGS. 2 and 5, the operation of arranging the sensor is also simplified. In particular, in the case of FIG. 5, the DC-DC converter 20, which is a voltage converter, has a configuration in which the control system required for emergency cutoff control is entirely incorporated in the voltage converter. The emergency cutoff device according to the present invention can be simply constructed by the work of merely interposing in the circuit in the same manner as described above.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上のように本発明は、車載直流電源と
負荷との間に介設される電圧変換器のインバータ用スイ
ッチ素子を強制オフすることにより、前記直流電源から
負荷への給電を緊急遮断するようにしたものであるの
で、回路保護専用のスイッチ手段を設けることなく、簡
素かつ低廉な構成で車両用給電回路を適正に保護するこ
とができる効果がある。
As described above, according to the present invention, power is supplied from the DC power supply to the load by forcibly turning off the inverter switch element of the voltage converter interposed between the on-board DC power supply and the load. Since the emergency cutoff is performed, there is an effect that the vehicle power supply circuit can be properly protected with a simple and inexpensive configuration without providing a switch means dedicated to circuit protection.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態にかかる車両用給電
回路を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a vehicle power supply circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す回路に設けられるDC−DCコンバ
ータの回路構成図である。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a DC-DC converter provided in the circuit shown in FIG.

【図3】本発明の第2の実施の形態にかかる車両用給電
回路を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a vehicle power supply circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図4】(a)(b)は図3の回路におけるケーブルの
構造例を示す断面図である。
FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views showing examples of the structure of a cable in the circuit of FIG.

【図5】図3に示す回路に設けられるDC−DCコンバ
ータの回路構成図である。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a DC-DC converter provided in the circuit shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 車載電源 12 負荷 14A,14B ケーブル 18A,18B 電流センサ(電流検出手段) 20 DC−DCコンバータ(電圧変換器) 21 高周波トランス(変圧部) 22 パワースイッチ素子 24 ドライブ回路 26 制御回路(保護制御手段に兼用) 32A,32B 電流検出回路(電流検出部) 34A,34B フィルタ・比較回路(判断部) 41A,41B,42A,42B 電流センサ(電流検
出部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 On-board power supply 12 Load 14A, 14B Cable 18A, 18B Current sensor (current detection means) 20 DC-DC converter (voltage converter) 21 High frequency transformer (transformation part) 22 Power switch element 24 Drive circuit 26 Control circuit (Protection control means) 32A, 32B Current detection circuit (current detection unit) 34A, 34B Filter / comparison circuit (judgment unit) 41A, 41B, 42A, 42B Current sensor (current detection unit)

───────────────────────────────────────────────────── 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) 5G004 AA04 AB02 BA01 BA03 BA04 BA05 DA02 DB03 EA01 5H007 AA17 CA02 CB07 DB03 DC02 FA03 GA08 5H730 AA20 BB23 DD04 FD31 FD41 FG01 XX04 XX15 XX22 XX23 XX35 XX43  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Chen No. 1-7-10 Kikuzumi, Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi F-term in Harness Research Institute, Inc. (reference) 5G004 AA04 AB02 BA01 BA03 BA04 BA05 DA02 DB03 EA01 5H007 AA17 CA02 CB07 DB03 DC02 FA03 GA08 5H730 AA20 BB23 DD04 FD31 FD41 FG01 XX04 XX15 XX22 XX23 XX35 XX43

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車載直流電源から負荷へ給電を行うため
の車両用給電回路において、前記直流電源と負荷との間
に、当該直流電源の出力電圧をオンオフして交流電圧を
生成するスイッチ素子を含む電圧変換器を介在させると
ともに、緊急時に前記電圧変換器のスイッチ素子を強制
的にオフにして前記直流電源から負荷への給電を停止さ
せることを特徴とする車両用給電回路の緊急遮断方法。
A vehicle power supply circuit for supplying power from a vehicle-mounted DC power supply to a load, wherein a switch element that turns on and off an output voltage of the DC power supply and generates an AC voltage is provided between the DC power supply and the load. A power supply circuit for a vehicle, wherein a power supply circuit for a vehicle is stopped by forcibly turning off a switch element of the voltage converter in an emergency to stop power supply to a load.
【請求項2】 請求項1記載の車両用給電回路の緊急遮
断方法において、給電用電線の短絡検出時もしくは断線
検出時に前記電圧変換器のスイッチ素子を強制的にオフ
にすることを特徴とする車両用給電回路の緊急遮断方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the switch element of the voltage converter is forcibly turned off upon detection of a short circuit or disconnection of the power supply wire. Emergency shutoff method for vehicle power supply circuit.
【請求項3】 車載直流電源から負荷へ給電を行うため
の車両用給電回路において、前記直流電源と負荷との間
に介在し、当該直流電源の出力電圧をオンオフして交流
電圧を生成するスイッチ素子を含む電圧変換器と、緊急
時に前記電圧変換器のスイッチ素子を強制的にオフにし
て前記直流電源から負荷への給電を停止させる保護制御
手段とを備えたことを特徴とする車両用給電回路の緊急
遮断装置。
3. A vehicle power supply circuit for supplying power from a vehicle-mounted DC power supply to a load, wherein the switch is interposed between the DC power supply and the load, and turns on and off an output voltage of the DC power supply to generate an AC voltage. And a protection control means for forcibly turning off a switch element of the voltage converter to stop power supply from the DC power supply to a load in an emergency. Emergency cutoff device for circuit.
【請求項4】 請求項3記載の車両用給電回路の緊急遮
断装置において、当該回路の異常発生を検出する異常検
出手段を備え、この異常検出手段により異常発生が検出
されたときに前記電圧変換器のスイッチ素子を強制的に
オフにするように前記保護制御手段を構成したことを特
徴とする車両用給電回路の緊急遮断装置。
4. The emergency shut-off device for a vehicle power supply circuit according to claim 3, further comprising an abnormality detecting means for detecting an occurrence of an abnormality in the circuit, wherein the voltage conversion is performed when the occurrence of the abnormality is detected by the abnormality detection means. An emergency cutoff device for a vehicle power supply circuit, wherein the protection control means is configured to forcibly turn off a switch element of a switch.
【請求項5】 請求項4記載の車両用給電回路の緊急遮
断装置において、前記異常検出手段は当該給電回路に設
けられる電線の短絡を検出する短絡検出手段であること
を特徴とする車両用給電回路の緊急遮断装置。
5. The vehicle power supply circuit according to claim 4, wherein said abnormality detection means is a short-circuit detection means for detecting a short-circuit of an electric wire provided in said power supply circuit. Emergency cutoff device for circuit.
【請求項6】 請求項4記載の車両用給電回路の緊急遮
断装置において、前記異常検出手段は当該給電回路に設
けられる電線の断線を検出する断線検出手段であること
を特徴とする車両用給電回路の緊急遮断装置。
6. The power supply for a vehicle according to claim 4, wherein said abnormality detecting means is a disconnection detecting means for detecting a disconnection of an electric wire provided in said power supply circuit. Emergency cutoff device for circuit.
【請求項7】 請求項3〜6のいずれかに記載の車両用
給電回路の緊急遮断装置において、前記電圧変換器に給
電時における前記スイッチ素子の作動を制御する制御手
段を設けるとともに、この制御手段を前記保護制御手段
として兼用したことを特徴とする車両用給電回路の緊急
遮断装置。
7. An emergency cutoff device for a power supply circuit for a vehicle according to claim 3, further comprising control means for controlling operation of said switch element during power supply to said voltage converter. An emergency shut-off device for a vehicle power supply circuit, wherein means is also used as the protection control means.
【請求項8】 車載直流電源と負荷との間に設けられる
車両用電圧変換器であって、前記直流電源の出力電圧を
オンオフして交流電圧を生成するスイッチ素子と、この
スイッチ素子により生成された交流電圧を変圧する変圧
部と、給電時における前記スイッチ素子の作動を制御す
るとともに、回路異常信号が入力されたときに前記電圧
変換器のスイッチ素子を強制的にオフにして前記直流電
源から負荷への給電を停止させる保護制御手段とを備え
たことを特徴とする車両用電圧変換器。
8. A vehicle voltage converter provided between a vehicle-mounted DC power supply and a load, comprising: a switch element for turning on and off an output voltage of the DC power supply to generate an AC voltage; and a switch element generated by the switch element. A transformer for transforming the AC voltage, and controls the operation of the switch element during power supply, and forcibly turns off the switch element of the voltage converter when a circuit abnormality signal is input from the DC power supply. A voltage converter for a vehicle, comprising: protection control means for stopping power supply to a load.
【請求項9】 請求項8記載の車両用電圧変換器に、当
該電圧変換器に入力される電流、当該電圧変換器から出
力する電流の少なくとも一方を検出する電流検出部と、
その検出電流に基づいて回路異常の有無を判断し、異常
判断時に回路異常信号を生成する判断部とを設けたこと
を特徴とする車両用電圧変換器。
9. The vehicle voltage converter according to claim 8, further comprising: a current detector that detects at least one of a current input to the voltage converter and a current output from the voltage converter.
A voltage converter for a vehicle, comprising: a determination unit configured to determine the presence or absence of a circuit abnormality based on the detected current and to generate a circuit abnormality signal when the abnormality is determined.
JP29915499A 1999-10-21 1999-10-21 Emergency shut-off method and device for vehicle power supply circuit and voltage converter for vehicle Withdrawn JP2001119960A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29915499A JP2001119960A (en) 1999-10-21 1999-10-21 Emergency shut-off method and device for vehicle power supply circuit and voltage converter for vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29915499A JP2001119960A (en) 1999-10-21 1999-10-21 Emergency shut-off method and device for vehicle power supply circuit and voltage converter for vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001119960A true JP2001119960A (en) 2001-04-27

Family

ID=17868835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29915499A Withdrawn JP2001119960A (en) 1999-10-21 1999-10-21 Emergency shut-off method and device for vehicle power supply circuit and voltage converter for vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001119960A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002036979A (en) * 2000-06-10 2002-02-06 Bayerische Motoren Werke Ag Car energy supply system having lower voltage mounted electric circuit and higher voltage mounted electric circuit
JP2006032128A (en) * 2004-07-16 2006-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fault diagnosis control device for fuel cell system
JP2009017616A (en) * 2007-06-29 2009-01-22 Fujitsu Ten Ltd Power protector and electronic controller
JP2015003560A (en) * 2013-06-19 2015-01-08 株式会社オートネットワーク技術研究所 Output device and load power-feeding system
CN109039221A (en) * 2018-08-29 2018-12-18 阳光电源股份有限公司 A kind of active short circuit current and electric machine controller
CN114175432A (en) * 2019-07-30 2022-03-11 宝马股份公司 Vehicle on-board power grid and method for protecting vehicle on-board power grid

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002036979A (en) * 2000-06-10 2002-02-06 Bayerische Motoren Werke Ag Car energy supply system having lower voltage mounted electric circuit and higher voltage mounted electric circuit
JP4700841B2 (en) * 2000-06-10 2011-06-15 バイエリッシェ モートーレン ウエルケ アクチエンゲゼルシャフト Energy supply system for motor vehicles with low voltage onboard electrical system and higher voltage onboard electrical system
JP2006032128A (en) * 2004-07-16 2006-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fault diagnosis control device for fuel cell system
JP2009017616A (en) * 2007-06-29 2009-01-22 Fujitsu Ten Ltd Power protector and electronic controller
US7800870B2 (en) 2007-06-29 2010-09-21 Fujitsu Ten Limited Power protection apparatus and electronic control unit
JP4621231B2 (en) * 2007-06-29 2011-01-26 富士通テン株式会社 Power supply protection device and electronic control device
JP2015003560A (en) * 2013-06-19 2015-01-08 株式会社オートネットワーク技術研究所 Output device and load power-feeding system
CN109039221A (en) * 2018-08-29 2018-12-18 阳光电源股份有限公司 A kind of active short circuit current and electric machine controller
CN114175432A (en) * 2019-07-30 2022-03-11 宝马股份公司 Vehicle on-board power grid and method for protecting vehicle on-board power grid
US11909200B2 (en) 2019-07-30 2024-02-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vehicle electrical system and method for protecting a vehicle electrical system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11677232B2 (en) Quick battery disconnect system for high current circuits
US7791310B2 (en) Vehicle electrical system including battery state of charge detection on the positive terminal of the battery
EP1811645B1 (en) Power supply circuit protecting method and apparatus for the same
US6020811A (en) Apparatus for multiplexing between on-board units in a vehicle
US6894404B2 (en) Method and device for overvoltage protection in dual-voltage vehicle electrical systems
US11695269B2 (en) Electrical AC/DC conversion arrangement
JP2003052113A (en) Electrical connection device for vehicle
US8305046B2 (en) Charger protection circuitry for a rechargeable battery
JP3644792B2 (en) Vehicle power supply device
JP2001119960A (en) Emergency shut-off method and device for vehicle power supply circuit and voltage converter for vehicle
US10627440B2 (en) Method and device for detecting arcs
US6325171B1 (en) Vehicle power supply system
JP2001037092A (en) Vehicle power supply
US20230356596A1 (en) Vehicle Electrical System Having A High-Voltage Branch, A Low-Voltage Branch, And Low-Voltage-Side Insulation Fault Detection
JP2001330643A (en) Insulation degradation sensor and insulation degradation detecting device using the same
WO2016171203A1 (en) Power supply device and power supply system
JPH1084629A (en) Power distribution system
JP2001037070A (en) Vehicle power supply
JP2003333860A (en) Power converter
JPH1159293A (en) Power source device for vehicle and power source system for vehicle
KR102689471B1 (en) Intergated power distributing method using junction box of vehicle and intergated power distributor using the same
WO2022230459A1 (en) Protective device
US20250015584A1 (en) Electronic circuit breaker and circuit arrangement with an electronic circuit breaker
JP2001039240A (en) Vehicle power supply
JP2004518398A (en) Equipment for separating and connecting loads

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070109