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JP2001309546A - Protector for vehicle wiring system - Google Patents

Protector for vehicle wiring system

Info

Publication number
JP2001309546A
JP2001309546A JP2000126779A JP2000126779A JP2001309546A JP 2001309546 A JP2001309546 A JP 2001309546A JP 2000126779 A JP2000126779 A JP 2000126779A JP 2000126779 A JP2000126779 A JP 2000126779A JP 2001309546 A JP2001309546 A JP 2001309546A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
circuit
determination
wiring
short
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Withdrawn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
JP2000126779A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehiro Kagaya
健広 加賀谷
Yoshihiro Tani
義博 谷
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.)
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable 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 Mitsubishi Cable Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority to JP2000126779A priority Critical patent/JP2001309546A/en
Priority to KR1020010021796A priority patent/KR20010099737A/en
Publication of JP2001309546A publication Critical patent/JP2001309546A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/0207Wire harnesses
    • B60R16/0215Protecting, fastening and routing means therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0231Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To properly and delicately decide a slight short circuit when a protector is provided in a wiring system for an electric load of a vehicle in order to cut off an abnormal current applied to the wiring system, before a damage occurs in the wiring system to surely cut off the abnormal current, particularly in a short circuit which generates intense sparks, and to improve safety and reliability of an apparatus while the practicality of the apparatus is improved. SOLUTION: An FET 4, an overcurrent breaker 5 and a current detection resistor 6 are provided in a wiring 3. It is decided whether a slight short circuit exists or not in accordance with the magnitude of the detected abnormal current, the number of occurence of the abnormal current, etc. In accordance with the decision result, the FET 4 is turned off by a CPU 15 at least before the overcurrent breaker 5 is opened.

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、車両の配線系統に
過大な電流が流れることを阻止して、その配線系統を保
護するための保護装置に関し、特に、配線の被覆が剥離
等した部分で生じる短時間の短絡にも効果的に対応する
ための対策に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a protection device for protecting a wiring system of a vehicle by preventing an excessive current from flowing through the wiring system, and more particularly to a protection device for protecting a wiring system of a vehicle, for example, at a portion where the coating of the wiring is peeled off. The present invention relates to measures for effectively coping with short-time short-circuits that occur.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、一般に、車両の電気負荷に電
力を供給するための配線系統には、短絡の発生や電気負
荷の故障等に起因して異常な過大電流が流れたときに、
そのことによって自ら溶断して、配線系統にダメージが
生じる前に電流を遮断するように、ヒューズが配設され
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a wiring system for supplying power to an electric load of a vehicle generally receives an abnormally large current due to a short circuit or a failure of the electric load.
A fuse is provided so that the fuse is cut off by itself and the current is cut off before the wiring system is damaged.

【0003】ところで、近年、安全装備の搭載やエンジ
ンの排気公害対策に伴い車両の配線数は激増し、ヒュー
ズの個数も少なくとも40個以上に及ぶようになった。
このため、溶断したヒューズを見つけだして交換するだ
けでも手間がかかり、その上に原因となった配線系統の
異常箇所を特定しなければならないので、修理に多大な
時間と労力とを要するという不具合が生じている。
[0003] In recent years, the number of wirings in vehicles has increased drastically with the mounting of safety equipment and measures against engine exhaust pollution, and the number of fuses has also reached at least 40 or more.
For this reason, it takes time and effort to find and replace a blown fuse, and it is necessary to identify the abnormal part of the wiring system that caused the fuse. Has occurred.

【0004】また、ヒューズは、配線系統の完全な短絡
や電気負荷の故障によって、定格値以上の大電流が決め
られた時間以上、流れたときには(いわゆるデッドショ
ート)、ジュール熱によって確実に溶断するものの、例
えば配線の被覆が老朽化して剥離し、その部分が車両の
走行振動等によって周囲の車体構成部材(ボディアー
ス)との間で極く短時間だけ短絡するような場合(いわ
ゆるスライトショート)、そのことによって溶断するこ
とはない。一方、極く短時間の短絡であってもその発生
の頻度が高ければ、配線の剥離部分の付近に熱が蓄積さ
れることになり、その周辺に可燃物があれば発火に至る
虞れのあることは知られている。
Further, when a large current exceeding the rated value flows for a predetermined time or more (so-called dead short) due to a complete short circuit of a wiring system or a failure of an electric load, the fuse is reliably blown by Joule heat. However, for example, when the coating of the wiring is deteriorated and peels off, and the portion is short-circuited with a surrounding vehicle body component (body earth) for a very short time due to a running vibration of the vehicle (so-called short short). , It does not blow. On the other hand, if the frequency of occurrence of a short-circuit is extremely short, heat is accumulated in the vicinity of the separated portion of the wiring, and if there is a combustible material around the short-circuit, ignition may occur. It is known that there is.

【0005】例えば、特開平11−136846号公報
に開示される異常電流遮断装置では、車両の電気的負荷
への配線の途中に電流検出抵抗と半導体スイッチとを設
け、前記電流検出抵抗による異常電流の検出回数が設定
回数を超えたときに、半導体スイッチにより電流を遮断
するようにしている。これにより、極く短時間の短絡で
あっても、それが繰り返されるようならば電流が遮断さ
れることになり、前記した発火の虞れを軽減することが
できる。
For example, in the abnormal current interrupting device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-136846, a current detecting resistor and a semiconductor switch are provided in the middle of wiring to an electric load of a vehicle, and an abnormal current caused by the current detecting resistor is provided. When the number of detections exceeds the set number, the current is cut off by the semiconductor switch. As a result, even if the short circuit is extremely short, if the short circuit is repeated, the current is interrupted, and the risk of the above-described ignition can be reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般的に、車
両における配線の老朽化の度合い、被覆の剥離状態或い
はその剥離部分の周辺の状態というのは千差万別であ
り、前記従来例の異常電流遮断装置のようにスライトシ
ョートを一律に判定しようとするのは、無理がある。す
なわち、例えば、極く短時間の短絡状態ではあっても、
電流によっては配線の剥離部分とボディアースとの間に
強い火花が飛ぶことがあり、この火花によって配線の周
囲の可燃物が発火することがあるが、前記従来例の異常
電流遮断装置は、短時間の弱い短絡状態が断続的に繰り
返されるような場合に電流を遮断して、熱の蓄積による
発火を回避できるようにしたものに過ぎないので、その
ような強い火花に起因する発火は防止し得ない。
However, in general, the degree of aging of the wiring in a vehicle, the state of peeling of the coating or the state of the periphery of the peeled portion vary widely, and in the conventional example described above. It is impossible to uniformly judge a short-circuit like an abnormal current interrupter. That is, for example, even in a short-circuit state for an extremely short time,
Depending on the current, a strong spark may fly between the stripped portion of the wiring and the body ground, and this spark may ignite combustibles around the wiring. In the event that a short-time short-circuit condition is repeated intermittently, the current is only interrupted to prevent ignition due to heat accumulation, so that ignition due to such a strong spark is prevented. I can't get it.

【0007】一方、前記のような強い火花に起因する発
火を防止するために、前記従来例のものにおいてスライ
トショートの判定のための設定回数を1回ないし2回に
すると、例えば電気負荷への通電開始時の突入電流のよ
うな電流値の変動をスライトショートによるものと誤判
定して、電流が遮断されてしまうことになり、実用的と
は言い難い。
On the other hand, in order to prevent the ignition caused by the strong spark as described above, if the set number of times for judging the short-circuit in the conventional example is set to once or twice, for example, the electric load to the electric load is reduced. A change in a current value such as an inrush current at the start of energization is erroneously determined to be due to a short-circuit, and the current is interrupted, which is not practical.

【0008】また、前記従来例では、異常電流遮断装置
によりヒューズの機能を代替させようとしているが、一
般に、半導体スイッチには常時導通状態になってしまう
いわゆるショートモード故障の可能性が内在し、この場
合には配線系統でデッドショートが生じたとしても、電
流を遮断することができなくなるので、過大な電流が流
れ続けて車両の火災発生に至ることになりかねず、問題
がある。
In the above conventional example, the function of the fuse is replaced by an abnormal current interrupting device. However, in general, there is an inherent possibility of a so-called short mode failure in which a semiconductor switch is always in a conductive state. In this case, even if a dead short circuit occurs in the wiring system, the current cannot be cut off, so that an excessive current may continue to flow and a fire of the vehicle may occur, which is a problem.

【0009】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その主たる目的とするところは、電流値に基づ
くスライトショートの判定方法に工夫を凝らし、特に、
強い火花が発生するような短絡が起きたときに電流を遮
断できるようにして、配線系統保護装置の実用性を高め
つつ、その安全性及び信頼性を一層、向上させることに
ある。
The present invention has been made in view of the above points, and a main object of the present invention is to devise a method of judging a short short based on a current value.
An object of the present invention is to make it possible to cut off a current when a short circuit that generates a strong spark occurs, thereby further improving the safety and reliability of the wiring system protection device while improving its practicality.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の解決手段では、配線系統に半導体スイッチ
を設け、異常電流の発生頻度とそのときの電流値との両
方に基づいてスライトショートの判定を行うとともに、
前記半導体スイッチとは別に、過大電流を確実に遮断可
能な過電流遮断器を配設した。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a semiconductor switch is provided in a wiring system, and a switch is provided based on both the frequency of occurrence of abnormal current and the current value at that time. In addition to making a short judgment,
In addition to the semiconductor switch, an overcurrent breaker capable of reliably shutting off excessive current is provided.

【0011】具体的に、請求項1の発明では、車両の電
気負荷への配線系統に配設され、異常電流が流れたとき
に、該配線系統にダメージが生じる前に電流を遮断する
ようにした車両用配線系統の保護装置を対象として、前
記配線系統における配線の途中に設けられ、所定値以上
の大電流が所定時間以上流れたときにそのことによって
遮断状態になる過電流遮断器と、前記配線に過電流遮断
器と直列に配設された半導体スイッチと、前記配線を流
れる電流に応じた検出値を出力する検出手段と、該検出
手段からの出力を受けて、前記配線を所定の基準値より
も大きな異常電流の流れる頻度とそのときの電流値とに
基づいて、電流を遮断すべきかどうか判定する判定手段
と、該判定手段により電流を遮断すべきと判定されたと
きに、前記配線を流れる電流が遮断されるように前記半
導体スイッチをオフ状態に切り替える制御手段とを備え
るとともに、前記制御手段を、遅くとも前記過電流遮断
器が遮断状態になる以前に、前記スイッチング素子をオ
フ状態に切り替えるものとする構成とする。
More specifically, according to the first aspect of the present invention, when an abnormal current flows, the current is cut off before the wiring system is damaged when the abnormal current flows. An overcurrent breaker that is provided in the middle of the wiring in the wiring system, and is in a cutoff state when a large current of a predetermined value or more flows for a predetermined time or more, with respect to the protection device of the vehicle wiring system, A semiconductor switch disposed in series with the overcurrent circuit breaker on the wiring, a detecting means for outputting a detection value corresponding to a current flowing through the wiring, and receiving an output from the detecting means to connect the wiring to a predetermined position. Determining means for determining whether to interrupt the current based on the frequency of the abnormal current that is larger than the reference value and the current value at that time, and determining that the current should be interrupted by the determining means, Wiring Control means for switching the semiconductor switch to an off state so that a current to be cut off is provided, and the control means switches the switching element to an off state at the latest before the overcurrent breaker enters a cutoff state. Configuration.

【0012】前記の構成により、配線系統に異常電流が
流れると、その異常電流に応じた検出値が検出手段から
出力され、この出力を受けた判定手段により、異常電流
の流れる頻度とそのときの電流値とに基づいて、電流を
遮断すべきかどうか判定がなされる。そして、この判定
結果に従って、制御手段により半導体スイッチの状態が
切り替えられる。すなわち、例えば、異常電流の値が大
きければ、その発生頻度が小さくても電流を遮断するよ
うにすれば、スライトショートに起因する発火を確実に
防止して、安全性を高めることが可能になる。一方、異
常電流の値が小さければ、その発生頻度が小さい間は電
流を遮断しないようにすることで、電流値の変動による
誤判定を防止して、十分な実用性を確保できる。
With the above arrangement, when an abnormal current flows in the wiring system, a detection value corresponding to the abnormal current is output from the detecting means, and the determining means receiving the output determines the frequency of the abnormal current and the current time. Based on the current value, it is determined whether the current should be interrupted. The state of the semiconductor switch is switched by the control means in accordance with the result of this determination. That is, for example, if the value of the abnormal current is large, if the current is cut off even if the frequency of occurrence is small, it is possible to reliably prevent ignition caused by a short-circuit and to enhance safety. . On the other hand, if the value of the abnormal current is small, the current is not interrupted while the frequency of occurrence is small, thereby preventing erroneous determination due to a change in the current value and ensuring sufficient practicality.

【0013】また、たとえ前記半導体スイッチが常時導
通状態になるショートモード故障を起こしたとしても、
該半導体スイッチと直列に過電流遮断器が設けられてい
るので、このときに配線系統でデッドショートが生じれ
ば、所定値以上の大電流が所定時間以上流れたときに該
過電流遮断器により電流が遮断されることになり、よっ
て、安全性及び信頼性のさらなる向上が図られる。
[0013] Even if a short-circuit failure occurs in which the semiconductor switch is always in a conductive state,
Since the overcurrent breaker is provided in series with the semiconductor switch, if a dead short circuit occurs in the wiring system at this time, the overcurrent breaker is turned on when a large current of a predetermined value or more flows for a predetermined time or more. The current will be interrupted, thereby further improving safety and reliability.

【0014】請求項2の発明では、判定手段を、予め設
定された複数の判定電流値、並びに該各判定電流値毎に
設定された判定時間及び判定回数を記録したマップと、
検出手段からの出力に基づき、前記マップを参照して、
配線を流れる電流値が前記各判定電流値のいずれかを超
える状態が該各判定電流値に対応する判定時間の間に判
定回数以上、発生したときに、電流を遮断すべきと判定
する判定部とを有する構成とする。
[0014] In the invention according to claim 2, the determination means includes a map in which a plurality of predetermined determination current values and a determination time and a number of determinations set for each of the determination current values are recorded.
Based on the output from the detecting means, referring to the map,
A determining unit that determines that the current should be cut off when a state in which the current value flowing through the wiring exceeds any of the determination current values occurs more than the number of determinations during the determination time corresponding to the determination current value; And a configuration having:

【0015】この構成では、検出手段からの出力を受け
た判定手段は、この出力値に基づき、マップを参照し
て、配線を流れる電流値が或る判定電流値を超えた回数
が、当該判定電流値に対応するように設定された判定時
間の間に判定回数を超えたときに、電流を遮断すべきと
判定する。従って、前記マップにおいて、配線の定格を
超える複数の判定電流値に対して、該判定電流値の値が
大きいほど、判定時間が短くなるように、或いは判定回
数が少なくなるように設定すれば、異常電流の発生頻度
及びその度合いに応じて適切かつきめ細かな判定を行う
ことができ、よって、請求項1の発明の作用効果を十分
に得ることができる。
[0015] In this configuration, the judging means, which has received the output from the detecting means, refers to the map based on the output value and determines the number of times that the current value flowing through the wiring exceeds a certain judging current value. It is determined that the current should be cut off when the number of determinations is exceeded during the determination time set to correspond to the current value. Therefore, in the map, for a plurality of determination current values exceeding the rating of the wiring, if the value of the determination current value is larger, the determination time is set to be shorter, or the number of determinations is set to be smaller, Appropriate and detailed judgment can be made in accordance with the frequency and the degree of occurrence of the abnormal current, so that the operation and effect of the first aspect can be sufficiently obtained.

【0016】加えて、前記判定電流値のうちの最大値を
過電流遮断器が遮断状態になる所定値よりも大きくしか
つ該判定電流値に対応する判定回数を1回とすれば、ス
ライトショートによって配線の剥離部分とボディアース
との間に強い火花が飛ぶような状態であっても、このよ
うな強い火花に起因する発火を確実に防止できる。
In addition, if the maximum value among the judgment current values is made larger than a predetermined value at which the overcurrent breaker is turned off and the number of judgments corresponding to the judgment current value is set to one, a short-circuit is caused. Accordingly, even in a state where a strong spark flies between the stripped portion of the wiring and the body ground, ignition caused by such a strong spark can be reliably prevented.

【0017】請求項3の発明は、判定手段を、検出手段
からの出力値を設定値と比較し、該出力値が設定値より
も大きいときに、判定信号を出力するハードウエアから
なる判定信号出力回路を有するものとし、また、制御手
段を、前記判定信号出力回路からの判定信号が入力され
たとき、瞬時に半導体スイッチをオフ状態に切り替える
ハードウエアからなる遮断回路を有するものとする。
According to a third aspect of the present invention, the judging means compares the output value from the detecting means with a set value, and outputs a judgment signal when the output value is larger than the set value. An output circuit is provided, and the control means is provided with a cutoff circuit made of hardware that switches a semiconductor switch to an OFF state instantly when a determination signal is input from the determination signal output circuit.

【0018】すなわち、予め、スライトショートによっ
て配線の剥離部分とボディアースとの間に強い火花が飛
ぶような状態を想定し、この状態に対応する過大な電流
値に相当する検出手段の出力値を、設定値とする。この
ことで、配線を流れる電流値が過大になり、検出手段か
らの出力が前記設定値を超えたとき、その出力を受けた
判定手段の判定信号出力回路から判定信号が出力され、
この判定信号を受けた制御手段の遮断回路によって、瞬
時に半導体スイッチがオフ状態に切り替えられる。つま
り、短絡によって強い火花が飛ぶような状態では、専用
のハードウエア回路により2回目の短絡が発生する前に
電流を遮断することで、火花による発火を確実に防止す
ることができる。
That is, assuming in advance that a strong spark will fly between the stripped portion of the wiring and the body ground due to a short-circuit, the output value of the detecting means corresponding to an excessive current value corresponding to this state is determined. , Set value. Thereby, the current value flowing through the wiring becomes excessive, and when the output from the detection means exceeds the set value, a determination signal is output from the determination signal output circuit of the determination means that has received the output,
The semiconductor switch is instantaneously switched to the off state by the shutoff circuit of the control means that receives the determination signal. In other words, in a state where a strong spark flies due to a short circuit, the current is cut off by the dedicated hardware circuit before the second short circuit occurs, so that ignition by the spark can be reliably prevented.

【0019】請求項4の発明では、請求項3において、
判定信号出力回路からの判定信号を受け入れて、半導体
スイッチがオフ状態になるように制御信号を出力するマ
イクロコンピュータと、前記判定信号出力回路からマイ
クロコンピュータへの信号入力を設定時間だけ保持する
信号保持回路とを設けるとともに、遮断回路を、前記判
定信号出力回路からの判定信号を受けてから前記設定時
間が経過するまで、半導体スイッチをオフ状態に保持す
るものとする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect,
A microcomputer that receives a determination signal from a determination signal output circuit and outputs a control signal so that a semiconductor switch is turned off; and a signal hold that holds a signal input from the determination signal output circuit to the microcomputer for a set time. And a shutoff circuit that holds the semiconductor switch in an off state until the set time elapses after receiving the determination signal from the determination signal output circuit.

【0020】すなわち、前記請求項3の発明の如く判定
信号出力回路や遮断回路を専用のハードウエア回路によ
り構成すれば、前記したように、配線を流れる異常電流
に対応して前記判定信号出力回路から判定信号が出力さ
れ、遮断回路により瞬時に半導体スイッチがオフ状態に
切り替えられるようになる。ところが、そうして電流が
遮断されると、その結果として前記判定信号が消滅し、
半導体スイッチが直ちにオン状態に戻ってしまうことが
考えられる。
That is, if the judgment signal output circuit and the cutoff circuit are constituted by a dedicated hardware circuit as described in the third aspect of the present invention, as described above, the judgment signal output circuit corresponds to the abnormal current flowing through the wiring. Outputs a determination signal, and the shutoff circuit instantaneously switches the semiconductor switch to the off state. However, when the current is cut off, the judgment signal disappears as a result,
It is conceivable that the semiconductor switch immediately returns to the on state.

【0021】そこで、この発明では前記遮断回路を、判
定信号の入力から設定時間は半導体スイッチがオフ状態
に保持するものとし、その間に前記マイクロコンピュー
タにより前記半導体スイッチをオフ状態にさせるように
している。このことで、ハードウエア回路によって瞬時
に電流を遮断できるとともに、マイクロコンピュータに
よる半導体スイッチの制御によって、電流の遮断状態を
安定的に維持することができる。
Therefore, in the present invention, the shut-off circuit is configured so that the semiconductor switch is kept off for a set time from the input of the determination signal, and the microcomputer turns off the semiconductor switch during that time. . Thus, the current can be instantaneously interrupted by the hardware circuit, and the current interruption state can be stably maintained by controlling the semiconductor switch by the microcomputer.

【0022】その際、前記マイクロコンピュータへの入
力信号が信号保持回路により設定時間、維持されるの
で、その信号の処理においていわゆる割り込み処理を行
わなくて済み、マイクロコンピュータによる信号処理の
負担が軽減される。このことで、多数の配線系統に各々
保護装置を設けるときでも、マイクロコンピュータは共
通化して、コストを低減することが可能になる。
At this time, since the input signal to the microcomputer is maintained by the signal holding circuit for a set time, so-called interrupt processing is not required in the processing of the signal, and the load of signal processing by the microcomputer is reduced. You. As a result, even when a plurality of wiring systems are provided with protective devices, the microcomputer can be shared and the cost can be reduced.

【0023】請求項5の発明では、判定手段による判定
結果に基づいて、配線系統ないし電気負荷の異常を診断
する診断手段と、該診断手段による診断結果を報知する
報知手段とを備える構成とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a structure comprising: a diagnosis means for diagnosing an abnormality of a wiring system or an electric load based on a determination result by the determination means; and a notifying means for notifying the diagnosis result by the diagnosis means. .

【0024】このことで、配線系統ないし電気負荷の異
常が診断手段により診断され、この診断結果が報知手段
により報知されるので、異常箇所の特定が容易になり、
修理のための時間及び労力が軽減できる。一方、異常が
報知されなければ、車両の運転者は配線系統の故障によ
るトラブルを心配しなくて済むので、安心感が高まるこ
とで、車両の安全性の向上に貢献できる。
[0024] Thus, the abnormality of the wiring system or the electric load is diagnosed by the diagnosing means, and the diagnosis result is notified by the notifying means.
The time and labor for repair can be reduced. On the other hand, if the abnormality is not reported, the driver of the vehicle does not need to worry about a trouble due to a failure in the wiring system, so that a sense of security is enhanced, which can contribute to an improvement in vehicle safety.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】(装置の構成)図1は、本発明の実施形態
に係る車両用配線系統の保護装置Aを示し、この保護装
置Aは、例えば車両の前照灯等の電気負荷1,1に対し
てバッテリ2から電力を供給する配線系統Wに設けら
れ、この配線系統Wにおける配線3に異常な電流が流れ
たときに、芯材や被覆材等にダメージが生じる前に電流
を遮断するようにしたものである。前記配線3の途中に
は、電流を導通させるオン状態と電流を遮断するオフ状
態とに切り替えられる半導体スイッチである電解効果型
トランジスタ(以下、FETという)4と、所定以上の
大電流が所定時間以上流れたときにそのことによって自
ら導通遮断状態になる過電流遮断器5と、配線3を流れ
る電流を検出するための電流検出抵抗器6とが直列に配
設されている。
(Configuration of Apparatus) FIG. 1 shows a protection device A for a vehicle wiring system according to an embodiment of the present invention. The protection device A is applied to an electric load 1, 1 such as a headlight of a vehicle. On the other hand, it is provided in a wiring system W for supplying electric power from the battery 2, and when an abnormal current flows through the wiring 3 in the wiring system W, the current is cut off before the core material or the covering material is damaged. It was made. In the middle of the wiring 3, a field effect transistor (hereinafter referred to as FET) 4 which is a semiconductor switch that can be switched between an ON state for conducting a current and an OFF state for interrupting a current, and a large current of a predetermined value or more for a predetermined time. An overcurrent circuit breaker 5 which is turned on and off by itself when the current flows as described above, and a current detecting resistor 6 for detecting a current flowing through the wiring 3 are arranged in series.

【0027】前記FET4は、そのソース端子がバッテ
リ2に接続される一方、ドレイン端子が過電流遮断器5
や電流検出抵抗器6を介して電気負荷1,1に接続され
るとともに、ゲート端子は抵抗器7を介してバッテリ2
に接続されていて、通常は前記ソース端子からドレイン
端子(ドレイン−ソース間)に電流の流れるオン状態と
されている。また、前記FET4のゲート端子は、トラ
ンジスタ8を介して後述の電流遮断信号等を入力される
オア回路9にも接続されており、このオア回路9からの
信号を受けてトランジスタ8がオン状態になると、FE
T4がドレイン−ソース間の電流を遮断するオフ状態に
なる。
The FET 4 has a source terminal connected to the battery 2 and a drain terminal connected to the overcurrent breaker 5.
And a current detecting resistor 6 connected to the electric loads 1 and 1, and a gate terminal is connected to the battery 2 via a resistor 7.
And is normally in an on state in which current flows from the source terminal to the drain terminal (between the drain and the source). The gate terminal of the FET 4 is also connected via a transistor 8 to an OR circuit 9 to which a current cut-off signal or the like to be described later is input, and the transistor 8 is turned on in response to a signal from the OR circuit 9. FE
T4 is turned off to interrupt the current between the drain and the source.

【0028】また、前記過電流遮断器5は、例えば定格
10アンペアのオートヒューズからなるもので、10ア
ンペア以上の大電流が所定時間以上流れたときに(いわ
ゆるデッドショート)ジュール熱により溶断して、電流
を確実に遮断するようになっている。
The overcurrent breaker 5 is composed of, for example, an auto fuse having a rating of 10 amps. When a large current of 10 amps or more flows for a predetermined time (so-called dead short), the overcurrent breaker 5 is blown by Joule heat. As a result, the current is reliably cut off.

【0029】前記電流検出抵抗器6は、余計な電力消費
を抑えるために極く僅かな抵抗値を有するものとされ、
その両端部がそれぞれ図示しない分圧器を介して差動電
圧増幅回路10に接続されている。この差動電圧増幅回
路10は、例えばオペアンプからなるもので、前記両分
圧器を介して電流検出抵抗器6の端子間の電圧を受け、
この電圧値を差動増幅した検出電圧を出力する。この
際、該差動増幅回路10の増幅特性としては、電流検出
抵抗器6を流れる電流値が、極く短時間の短絡であって
も強い火花の飛ぶような極めて大きな値(例えば20ア
ンペア)であるときに、設定値Vref(例えば5ボル
ト)と同じになるように、該電流検出抵抗器6の端子間
の電圧に略比例する検出電圧を出力するものである。
The current detecting resistor 6 has a very small resistance value in order to suppress unnecessary power consumption.
Both ends are connected to the differential voltage amplifier circuit 10 via voltage dividers (not shown). The differential voltage amplifying circuit 10 is composed of, for example, an operational amplifier, and receives a voltage between terminals of the current detection resistor 6 via the two voltage dividers.
A detection voltage obtained by differentially amplifying this voltage value is output. At this time, the amplification characteristic of the differential amplifier circuit 10 is such that the value of the current flowing through the current detection resistor 6 is an extremely large value (for example, 20 amperes) such as a strong spark even if the current is short-circuited for an extremely short time. In this case, a detection voltage that is substantially proportional to the voltage between the terminals of the current detection resistor 6 is output so as to be equal to the set value Vref (for example, 5 volts).

【0030】尚、前記のように極めて大きな電流が流れ
て、短時間の短絡により強い火花が飛ぶような状態は、
短時間の短絡(スライトショート)であっても、直ちに
FET4をオフ状態に切り替える必要がある状態なの
で、以下、この実施形態においては過電流遮断器5が遮
断状態になるときと同様に扱い、デッドショートと呼ぶ
こととする。
As described above, a state in which an extremely large current flows and a strong spark flies due to a short circuit for a short time is as follows.
Even in the case of short-time short-circuit (slight short-circuit), it is necessary to immediately switch the FET 4 to the OFF state. Therefore, in this embodiment, the following description deals with the case where the overcurrent breaker 5 enters the cut-off state. It is called short.

【0031】前記差動増幅回路10から出力される検出
電圧は、コンパレータ11からなる比較回路12(判定
信号出力回路)に入力される。このコンパレータ11
は、前記検出電圧を受け入れるとともに、デジタル回路
の電源から前記設定値Vrefに相当する電圧を受け入れ
ていて、前記検出電圧が設定値Vrefよりも高いとき
に、ハイレベルとなって異常検出信号(判定信号)を出
力する一方、検出電圧が設定値Vrefよりも低ければ、
ローレベルとなる。
The detection voltage output from the differential amplifier circuit 10 is input to a comparison circuit 12 (determination signal output circuit) including a comparator 11. This comparator 11
Receives the detection voltage and receives a voltage corresponding to the set value Vref from the power supply of the digital circuit. When the detected voltage is higher than the set value Vref, the level becomes a high level and an abnormality detection signal (determination Signal), and if the detection voltage is lower than the set value Vref,
Low level.

【0032】前記比較回路12からの信号は、前記オア
回路9に電流遮断信号を出力する遮断信号出力回路13
と後述のマイクロコンピュータ15(CPU)にデッド
ショート検知信号を出力する検知信号出力回路14(信
号保持回路)とにそれぞれ入力されている。前記遮断信
号出力回路13は、例えばトランジスタ、抵抗器及びコ
ンデンサ等からなり、前記比較回路12から異常検出信
号が入力されると、瞬時に電流遮断信号を出力して、F
ET4をオフ状態に切り替えるとともに、該電流遮断信
号の出力を設定時間(例えば60ミリ秒)が経過するま
で維持して、その間、FET4をオフ状態に保つように
なっている。
A signal from the comparison circuit 12 is output to a cutoff signal output circuit 13 for outputting a current cutoff signal to the OR circuit 9.
And a detection signal output circuit 14 (signal holding circuit) for outputting a dead short detection signal to a microcomputer 15 (CPU) described later. The cutoff signal output circuit 13 includes, for example, a transistor, a resistor, a capacitor, and the like. When an abnormality detection signal is input from the comparison circuit 12, the cutoff signal output circuit 13 outputs a current cutoff signal instantaneously.
The ET4 is switched to the off state, and the output of the current cutoff signal is maintained until a set time (for example, 60 milliseconds) elapses, during which the FET 4 is kept in the off state.

【0033】ここで、前記遮断信号出力回路13が瞬時
に電流遮断信号を出力するというのは、該遮断信号出力
回路13に異常検出信号が入力されてから、車両の走行
振動に応じて決定された微小時間が経過するまでに、電
流遮断信号が出力されるということである。すなわち、
車両の走行振動により配線3の剥離部分とボディアース
とが短絡するときには、その短絡の起きる時間間隔は車
両の走行振動によって決まるので、車両の種類等によっ
ても異なるが、短絡が1回起きたときに2回目の短絡を
防止しようとすれば、当該車両における走行振動数の最
高値に対応するように前記微小時間を決定すればよいこ
とになる。
Here, the fact that the cut-off signal output circuit 13 instantaneously outputs the current cut-off signal is determined according to the running vibration of the vehicle after the abnormality detection signal is input to the cut-off signal output circuit 13. That is, the current cutoff signal is output before the short time elapses. That is,
When the separated portion of the wiring 3 and the body ground are short-circuited due to the running vibration of the vehicle, the time interval at which the short-circuit occurs depends on the running vibration of the vehicle. In order to prevent the second short circuit, the minute time should be determined so as to correspond to the maximum value of the traveling frequency of the vehicle.

【0034】尚、前記トランジスタ8、オア回路9及び
遮断信号出力回路13により、比較回路12からの異常
検知信号が入力されたとき、瞬時にFET4をオフ状態
に切り替える遮断回路が構成されている。
The transistor 8, the OR circuit 9, and the cutoff signal output circuit 13 constitute a cutoff circuit that switches the FET 4 to the OFF state instantaneously when the abnormality detection signal from the comparison circuit 12 is input.

【0035】また、前記検知信号出力回路14は、前記
遮断信号出力回路13と同様にトランジスタ、抵抗器及
びコンデンサ等からなり、前記比較回路12から異常検
出信号が入力されたとき、それから前記と同じ設定時間
が経過するまで、デッドショート検出信号を出力し続け
るようになっている。そして、そのデッドショート検出
信号を入力したCPU15の第1判定部15aにより、
所定の判定プログラムに従って電流を遮断すべきとの判
定がなされ、この判定結果を受けた遮断制御部15bに
より、FET4がオフ状態になるように制御信号が出力
される。
The detection signal output circuit 14 is composed of a transistor, a resistor, a capacitor, and the like, like the shut-off signal output circuit 13. When an abnormality detection signal is input from the comparison circuit 12, the detection signal output circuit 14 operates in the same manner as described above. The output of the dead short detection signal is continued until the set time elapses. Then, the first determination unit 15a of the CPU 15 that has input the dead short detection signal,
It is determined that the current should be interrupted in accordance with a predetermined determination program, and the interruption control unit 15b that has received the determination result outputs a control signal so that the FET 4 is turned off.

【0036】このように、検知信号出力回路14からC
PU15へのデッドショート検出信号の入力が設定時
間、継続されることで、CPU15では該デッドショー
ト検出信号の読み込みのためにいわゆる割り込み処理を
行わなくて済み、信号処理の負担が軽減される。このこ
とで、多数の配線系統に各々保護装置を設けるときで
も、CPU15は共通化することができ、コストの低減
が図られる。
As described above, the detection signal output circuit 14 outputs C
Since the input of the dead short detection signal to the PU 15 is continued for the set time, the CPU 15 does not need to perform the so-called interrupt processing for reading the dead short detection signal, and the load of the signal processing is reduced. Thus, even when a plurality of wiring systems are provided with protection devices, the CPU 15 can be shared, and the cost can be reduced.

【0037】一方、前記前記差動増幅回路10から出力
される検出電圧は、A/D変換回路17により所定ビッ
ト数のデジタル信号に変換されて、前記CPU15に入
力される。そして、CPU15の第2判定部15cによ
り、前記デジタル信号に基づいて、即ち、配線3を流れ
る異常電流の大きさやその発生回数等に基づいて、電流
を遮断すべきかどうかの判定がなされ、電流を遮断すべ
きと判定したときには前記遮断制御部15bにより制御
信号が出力されて、FET4がオフ状態に切り替えられ
る、すなわち、CPU15のROMには、以下の表1及
び図2に一例を示すように、複数の判定電流値i1〜i
4と該各判定電流値毎の判定時間t5〜t2及び判定回
数とを設定して記録した判定条件マップが電子的に格納
されており、A/D変換回路17からのデジタル信号の
入力を受けたCPU15の第2判定部15cでは、前記
判定条件マップを参照して、配線3を流れる電流値が前
記各判定電流値i1〜i4のいずれかを超える異常状態
が、該各判定電流値i1〜i4に対応する判定時間t5
〜t2の間に判定回数以上、発生したとき、電流を遮断
すべきと判定するようになっている。
On the other hand, the detection voltage output from the differential amplifier circuit 10 is converted into a digital signal of a predetermined number of bits by an A / D conversion circuit 17 and input to the CPU 15. Then, the second determination unit 15c of the CPU 15 determines whether or not to interrupt the current based on the digital signal, that is, based on the magnitude of the abnormal current flowing through the wiring 3 and the number of occurrences thereof, and determines whether the current should be interrupted. When it is determined that the cutoff should be performed, a control signal is output by the cutoff control unit 15b, and the FET 4 is switched to the off state. That is, as shown in Table 1 and FIG. A plurality of judgment current values i1 to i
4 and a determination condition map in which the determination times t5 to t2 and the number of determinations for each determination current value are set and recorded, are electronically stored, and a digital signal input from the A / D conversion circuit 17 is received. The second determination unit 15c of the CPU 15 refers to the determination condition map and determines that the abnormal state where the current value flowing through the wiring 3 exceeds any of the determination current values i1 to i4 is determined by the determination current values i1 to i4. Determination time t5 corresponding to i4
It is determined that the current should be interrupted when it occurs more than the number of times of determination between t and t2.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】より具体的には、前記表1において、電流
検出抵抗器6により検出される電流値(スライト電流
値)が配線3の定格に対応する基準値i1(この配線3
では7アンペア)よりも小さいとき、この配線系統Wに
異常はない(正常)。また、異常電流としては最も小さ
い第1判定電流値i1については、これに対応するよう
に設定された最も長い時間幅t5の間に1000回、電
流値を検出して、その検出値が500回以上、前記第1
判定電流値i1以上であれば、異常、即ちスライトショ
ートであると判定する。
More specifically, in Table 1, the current value (slight current value) detected by the current detecting resistor 6 is equal to the reference value i1 (this wiring 3
Is smaller than 7 amps), there is no abnormality in the wiring system W (normal). In addition, as for the first determination current value i1 which is the smallest as the abnormal current, the current value is detected 1000 times during the longest time width t5 set so as to correspond thereto, and the detected value is 500 times. As described above, the first
If it is equal to or greater than the determination current value i1, it is determined that there is an abnormality, that is, a short-circuit.

【0040】さらに、異常電流としては2番目に小さい
第2判定電流値i2については、これに対応する2番目
に長い時間幅t4の間に100回、電流値を検出して、
その検出値が50回以上、前記第2判定電流値i2以上
であれば、スライトショートであると判定する。さらに
また、第3及び第4判定電流値i3,i4についても、
各々設定された時間幅t3,t2の間に所定回数の電流
値の検出を行い、異常電流が判定回数以上、検出されれ
ば、スライトショートであると判定する。
Further, with respect to the second judgment current value i2 which is the second smallest abnormal current, the current value is detected 100 times during the second longest time width t4 corresponding to the second judgment current value i2.
If the detected value is 50 times or more and the second determination current value i2 or more, it is determined that a short-circuit has occurred. Furthermore, for the third and fourth determination current values i3, i4,
A current value is detected a predetermined number of times during each of the set time widths t3 and t2. If an abnormal current is detected more than the number of times of determination, it is determined that a short-circuit has occurred.

【0041】要するに、スライトショートの判定基準、
言い換えるとFET4のOFF作動特性は、前記図2に
実線で示すようになり、配線系統の定格を超える複数の
判定電流値i1〜i4に対して、該判定電流値i1〜i
4の値が大きいほど、対応する判定時間t5〜t2が短
くかつ判定回数が少なくなるように設定されている。こ
のことで、異常電流の値が大きくて短絡によって火花の
飛ぶ可能性が高いほど、また熱の蓄積が大きいほど、相
対的に少ない発生回数であってもスライトショートと判
定して、電流を遮断することができる一方、火花の飛ぶ
可能性が低く、熱の蓄積も少ない弱い短絡状態に対して
は、その発生回数がかなり多くなるまでスライトショー
トとは判定しないようにして、電流値の変動等に起因す
る誤判定の可能性を極小化している。
In short, a criterion for judging a short short,
In other words, the OFF operation characteristic of the FET 4 is as shown by the solid line in FIG. 2, and for a plurality of determination current values i1 to i4 exceeding the rating of the wiring system, the determination current values i1 to i4
The larger the value of 4, the shorter the corresponding determination time t5 to t2 and the smaller the number of determinations. As a result, the larger the value of the abnormal current, the higher the possibility of sparking due to a short circuit, and the greater the accumulation of heat, the smaller the number of occurrences, and it is determined that a short circuit has occurred, and the current is interrupted. On the other hand, in the case of a weak short-circuit state where the possibility of sparks is low and the heat accumulation is low, it is not determined that a short-circuit occurs until the number of occurrences of the short-circuit becomes large. Is minimized.

【0042】また、この実施形態では、前記したよう
に、前記検知信号出力回路14からのデッドショート検
出信号に応じて、CPU15の第1判定部15aにより
電流を遮断すべきとの判定がなされたときにも、FET
4がオフ状態にされるようになっている。このことは、
前記図2に示すFET4のOFF特性において、第5判
定電流値i5を超える電流値が1回でも検出されたとき
に、微小時間が経過する前に電流を遮断するということ
に対応している。ここで、前記第5判定電流値i5は過
電流遮断器5の遮断状態になる定格値(10アンペア)
よりも大きな値に設定されており、配線3の剥離部分と
ボディアースとの間に強い火花が飛ぶような短絡状態で
は、たとえ短絡時間が極めて短くて過電流遮断器5は遮
断状態にならないときでも、瞬時に電流を遮断して、強
い火花による発火を防止できるようになっている。
In this embodiment, as described above, the first determination unit 15a of the CPU 15 determines that the current should be cut off in response to the dead short detection signal from the detection signal output circuit 14. Sometimes, FET
4 is turned off. This means
In the OFF characteristic of the FET 4 shown in FIG. 2, when a current value exceeding the fifth determination current value i5 is detected even once, the current is cut off before the elapse of a minute time. Here, the fifth determination current value i5 is a rated value (10 amps) at which the overcurrent circuit breaker 5 is turned off.
In a short-circuit state where a strong spark is blown between the peeled portion of the wiring 3 and the body ground, even if the short-circuit time is extremely short and the overcurrent breaker 5 does not enter the cut-off state. However, it can cut off the current instantaneously and prevent ignition by a strong spark.

【0043】さらに、前記図2に示すように、FET4
のOFF特性は、電流とその通電時間との関係において
過電流遮断器5の保護特性よりも安全側に設定されてい
るので、FET4は、遅くとも該過電流遮断器5が遮断
状態になる以前にオフ状態に切り替えられる。また、そ
の過電流遮断器5の保護特性は、配線3の発煙特性より
も安全側に設定されている。
Further, as shown in FIG.
Is set on the safer side than the protection characteristic of the overcurrent circuit breaker 5 in the relation between the current and the conduction time thereof, so that the FET 4 is turned off at the latest before the overcurrent circuit breaker 5 enters the cutoff state. It can be switched off. The protection characteristic of the overcurrent breaker 5 is set on the safer side than the smoke generation characteristic of the wiring 3.

【0044】このことで、配線系統Wに何らかの異常が
生じたときに通常はまずFET4がオフ状態にされて、
電流が遮断されるので、過電流遮断器5が遮断状態にな
ることはない。また、たとえFET4がショートモード
故障を起こして、しかもこのときにデッドショートが発
生したとしても、この場合には配線3にダメージが生じ
る前に過電流遮断器5が遮断状態になるので、配線系統
Wは確実に保護される。尚、前記発煙特性とは、配線の
被覆に含まれている有機物が異常電流に起因する発熱に
よって気化して、煙を上げるような状態に対応する異常
電流及び通電時間の関係を示したもので、配線系統がダ
メージを受けたことの目安となるものである。
Thus, when any abnormality occurs in the wiring system W, the FET 4 is normally turned off first,
Since the current is interrupted, the overcurrent circuit breaker 5 does not enter the interrupted state. Even if the FET 4 causes a short mode failure and a dead short occurs at this time, in this case, the overcurrent circuit breaker 5 is cut off before the wiring 3 is damaged. W is reliably protected. In addition, the smoke generation characteristic indicates a relationship between an abnormal current and an energizing time corresponding to a state in which an organic substance contained in a wiring coating is vaporized by heat generated due to the abnormal current and smokes. This is an indication that the wiring system has been damaged.

【0045】前記図1において、符号18は、電気負荷
1,1よりも上流の配線3の途中に並列に分岐接続され
た電圧変換回路からなるFET故障検知回路である。こ
のFET故障検知回路18は、通常、配線3に略24ボ
ルト(又は略12ボルト)の電圧がかけられているとき
にこの電圧を略5ボルトに変換して、CPU15に対し
デジタル信号(ハイレベル)を出力している。一方、上
述の如くFET4がショートモード故障となりかつデッ
ドショートが発生して、過電流遮断器5が遮断状態にな
ったときには、前記FET故障検知回路18からの出力
が略0ボルトになり、CPU15の第3判定部15dに
よりFET4のショートモード故障が判定されるように
なっている。
In FIG. 1, reference numeral 18 denotes an FET failure detection circuit comprising a voltage conversion circuit branched and connected in parallel on the wiring 3 upstream of the electric loads 1 and 1. The FET failure detection circuit 18 converts this voltage to approximately 5 volts when a voltage of approximately 24 volts (or approximately 12 volts) is applied to the wiring 3, and sends a digital signal (high level) to the CPU 15. ) Is output. On the other hand, as described above, when the FET 4 is in the short mode failure and the dead short circuit occurs, and the overcurrent breaker 5 is in the cutoff state, the output from the FET failure detection circuit 18 becomes substantially 0 volt, and the CPU 15 The third determination unit 15d determines a short-mode failure of the FET4.

【0046】(装置の動作)次に、前記の如く構成され
た配線系統保護装置Aの動作について、図3及び図4に
示すフローチャート図を参照しながら、具体的に説明す
る。このフローにおいて例えばステップS12〜S15
のようなCPU15による処理は、ROMに電子的に格
納されている制御プログラムに従って、所定時間間隔
(例えば10ミリ秒)毎に実行される。
(Operation of Apparatus) Next, the operation of the wiring system protection apparatus A configured as described above will be specifically described with reference to the flowcharts shown in FIGS. In this flow, for example, steps S12 to S15
Such processing by the CPU 15 is executed at predetermined time intervals (for example, 10 milliseconds) in accordance with a control program stored electronically in the ROM.

【0047】まず、配線3に配設されたFET4にショ
ートモード故障が起きている場合には、前記図3に示す
スタート後のステップS1においてYESとなり、図4
のステップS23に進むことになるが、通常のショート
モード故障が起きていない場合には(NO)、ステップ
S2に進み、配線3を流れる電流値に対応する検出電圧
が差動増幅回路10により出力される。この出力は比較
回路12及びA/D変換回路17にそれぞれ入力され、
一方はステップS3〜S10に示すデッドショート対応
動作に供されるとともに、他方は図4のステップS11
〜S16に示すスライトショート対応動作に供される。
First, when a short-circuit failure has occurred in the FET 4 disposed on the wiring 3, YES is obtained in step S1 after the start shown in FIG.
If the normal short mode failure has not occurred (NO), the process proceeds to step S2, where the detection voltage corresponding to the current value flowing through the wiring 3 is output by the differential amplifier circuit 10. Is done. This output is input to the comparison circuit 12 and the A / D conversion circuit 17, respectively.
One is provided for the dead short handling operation shown in steps S3 to S10, and the other is provided in step S11 in FIG.
S16 to S16.

【0048】すなわち、ステップS3では、比較回路1
2において前記検出電圧と設定電圧Vrefとが比較さ
れ、検出電圧が設定電圧Vref以下でNOであれば前記
ステップS1にリターンする一方、検出電圧が設定電圧
Vrefを超えるYESであれば、ステップS4に進み、
比較回路12から異常検出信号が出力されて、この出力
が遮断信号出力回路13及び検知信号出力回路14にそ
れぞれ入力される。
That is, in step S3, the comparison circuit 1
In step 2, the detected voltage is compared with the set voltage Vref. If the detected voltage is equal to or lower than the set voltage Vref and the determination is NO, the process returns to the step S1. If the detected voltage exceeds the set voltage Vref, the process returns to the step S4. Proceed,
An abnormality detection signal is output from the comparison circuit 12, and this output is input to the cutoff signal output circuit 13 and the detection signal output circuit 14, respectively.

【0049】そして、前記異常検出信号の入力を受けた
遮断信号出力回路13では、ステップS5に示すよう
に、瞬時にFET遮断信号を出力して、FET4をオフ
状態に切り替える。つまり、ハードウエア回路により、
2度目の短絡が起きる前にFETOFF処理が行われる。ま
た、そのFET遮断信号が設定時間継続されて、この
間、FET4がオフ状態に保たれる。そして該設定時間
が経過すれば、前記したハードウエア回路によるFET OF
F処理が終了し(ステップS6)、ハードウエア回路に
よる一連のデッドショート対応動作が終了する。
In response to the input of the abnormality detection signal, the cutoff signal output circuit 13 instantaneously outputs the FET cutoff signal and switches the FET 4 to the off state, as shown in step S5. In other words, by the hardware circuit,
The FETOFF process is performed before the second short circuit occurs. Further, the FET cutoff signal is continued for the set time, during which the FET 4 is kept in the off state. When the set time has elapsed, the FET OF by the hardware circuit described above is used.
The F process ends (step S6), and a series of dead short handling operations by the hardware circuit ends.

【0050】一方、前記比較回路12からの異常検出信
号の入力を受けた検知信号出力回路14では、ステップ
S7に示すように、CPU15に対してデッドショート
検知信号を出力する。この信号が前記設定時間継続され
る間に、ステップS8においてCPU15の第1判定部
15aにより電流を遮断すべき(デッドショート)との
判定がなされ、続くステップS9において、CPU15
の遮断制御部15bにより制御信号が出力されて、FE
T4がオフ状態のまま保たれるという、ソフトウエアに
よるFET OFF処理が行われる。そして、続くステップS
10においてデッドショートフラグを成立して、図4の
フローのステップS17に進む。
On the other hand, the detection signal output circuit 14 receiving the abnormality detection signal from the comparison circuit 12 outputs a dead short detection signal to the CPU 15 as shown in step S7. While this signal continues for the set time, the first determination unit 15a of the CPU 15 determines in step S8 that the current should be cut off (dead short).
A control signal is output by the cutoff control unit 15b of
An FET OFF process is performed by software in which T4 is kept off. And the following step S
At 10, a dead short flag is established, and the routine proceeds to step S17 of the flow of FIG.

【0051】つまり、配線3に過大な電流が流れたとき
には、まず、ハードウエア回路により瞬時にFET4が
オフ状態に切り替えられて、電流が遮断され、続いて、
CPU15からの制御信号により該FET4がオフ状態
に保たれることで、電流の遮断状態が安定的に維持され
る。
That is, when an excessive current flows through the wiring 3, first, the FET 4 is instantaneously switched to the OFF state by the hardware circuit, and the current is cut off.
The FET 4 is kept off by the control signal from the CPU 15, so that the current cutoff state is stably maintained.

【0052】これに対し、例えば配線3の被覆に剥離等
があり、短時間の短絡が断続的に発生して相対的に小さ
い異常電流が流れているときには、前記ステップS2に
示されるように、その電流値に対応する検出電圧が差動
増幅回路10からA/D変換回路17に入力される。そ
して、図4のステップS11に示すように、A/D変換
回路17により検出電圧がデジタル信号に変換されて出
力され、このデジタル信号がCPU15に入力される。
続いて、ステップS12において、前記CPU15の第
2判定部15cにより前記デジタル信号の読み込みが行
われ、この信号値に基づいて、第1〜第4判定電流値i
1〜i4の各々についてそれを超える異常電流の発生回
数がカウントされる(電流−時間積の算出)。
On the other hand, when the coating of the wiring 3 is peeled off, for example, and a short-circuit is generated intermittently and a relatively small abnormal current flows, as shown in the step S2, A detection voltage corresponding to the current value is input from the differential amplifier circuit 10 to the A / D conversion circuit 17. Then, as shown in step S11 of FIG. 4, the detection voltage is converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 17 and output, and this digital signal is input to the CPU 15.
Subsequently, in step S12, the digital signal is read by the second determination unit 15c of the CPU 15, and the first to fourth determination current values i are determined based on the signal value.
For each of 1 to i4, the number of occurrences of abnormal current exceeding it is counted (calculation of current-time product).

【0053】続いて、ステップS13において、前記異
常電流の検出結果に基づき、判定条件マップを参照し
て、各判定電流値i1〜i4についてそれぞれ判定時間
内にカウントされた異常電流の発生回数が、当該判定電
流値に対応する判定回数未満かどうか判定する(判定条
件は規定以内か?)。この判定がYESで、いずれの判
定電流値に対しても異常電流の発生回数が判定回数より
も少なければ、カウンタをクリアしてステップS22に
進み、配線系統Wが正常であると判定して、リターンす
る。一方、いずれかの判定電流値に対して異常電流の発
生回数が判定回数以上であれば、ステップS14に進
み、スライトショートであるから電流を遮断すべきと判
定する。
Subsequently, in step S13, based on the detection result of the abnormal current, the number of occurrences of the abnormal current counted within the determination time for each of the determination current values i1 to i4 is determined by referring to the determination condition map. It is determined whether the number of determinations corresponding to the determination current value is less than the number of determinations (is the determination condition within a specified range?). If this determination is YES and the number of occurrences of the abnormal current is smaller than the number of determinations for any of the determination current values, the counter is cleared and the process proceeds to step S22, where it is determined that the wiring system W is normal. To return. On the other hand, if the number of occurrences of the abnormal current is equal to or more than the number of determinations for any of the determination current values, the process proceeds to step S14, and it is determined that the current should be cut off because of a short-circuit.

【0054】続いて、ステップS15において、CPU
15の遮断制御部15bにより制御信号が出力されて、
FET4がオフ状態に切り替えられるという、ソフトウ
エアによるFET OFF処理が行われる。そして、続くステ
ップS16においてスライトショートフラグを成立し
て、ステップS17に進む。
Subsequently, in step S15, the CPU
A control signal is output by the 15 cut-off control units 15b,
An FET OFF process is performed by software in which the FET 4 is turned off. Then, in a succeeding step S16, a light short flag is established, and the process proceeds to a step S17.

【0055】つまり、例えば配線3の被覆に剥離等の欠
陥が生じてスライトショートが発生しているときには、
該配線3を流れる異常電流の大きさや発生回数等に基づ
いて、CPU15によりスライトショートの判定がなさ
れ、この判定結果に応じてFET4がオフ状態に切り替
えられ、電流が遮断される。
That is, for example, when a defect such as peeling has occurred in the coating of the wiring 3 and a short short has occurred,
The CPU 15 determines whether a short-circuit has occurred based on the magnitude of the abnormal current flowing through the wiring 3 and the number of occurrences, and the FET 4 is turned off according to the result of the determination to cut off the current.

【0056】前記ステップS10又はステップS16に
続いて、ステップS17では、CPU15により配線系
統Wに故障が発生したとの判定が行われ、続くステップ
S18では、フラグの成立状態に基づいてデッドショー
トかどうか判定がなされる。この判定がYESであれば
ステップS19に進み、デッドショートが発生している
としてダイアグ出力を行う一方、判定がNOであればス
テップS20に進み、スライトショートが発生している
としてダイアグ出力を行い、それぞれステップS21に
進む。このステップS21では、修理が行われて配線系
統Wにおける故障の原因が取り除かれたかどうか判定
し、故障原因が除去されれば(YES)、リターンす
る。つまり、配線系統Wの異常状態が保護装置Aにより
診断され、この診断結果が報知されるところで、FET
4にショートモード故障が起きている場合には(ステッ
プS1でYES)、たとえ配線系統Wにおいてデッドシ
ョートが起きて、前記の如く電流値に基づいてデッドシ
ョートの判定が行われても、これに応じてFET4によ
り電流を遮断することができない。しかし、この場合に
は、図4のステップ23に示すように、オートヒューズ
が溶断して過電流遮断器5が遮断状態になるので、配線
系統Wはダメージを受けることなく確実に保護される。
Subsequent to step S10 or step S16, in step S17, the CPU 15 determines that a failure has occurred in the wiring system W. In step S18, whether or not a dead short has occurred is determined based on the state of the flag. A determination is made. If the determination is YES, the process proceeds to step S19, and a diag output is performed assuming that a dead short has occurred. If the determination is NO, the process proceeds to step S20, and a diag output is performed assuming that a short short has occurred, The process proceeds to step S21. In this step S21, it is determined whether or not the cause of the failure in the wiring system W has been removed by repair, and if the cause of the failure has been removed (YES), the process returns. That is, an abnormal state of the wiring system W is diagnosed by the protection device A, and when the result of the diagnosis is notified,
4 (YES in step S1), even if a dead short occurs in the wiring system W and the dead short is determined based on the current value as described above, Accordingly, the current cannot be cut off by FET4. However, in this case, as shown in step 23 of FIG. 4, the auto fuse is blown and the overcurrent breaker 5 is cut off, so that the wiring system W is reliably protected without being damaged.

【0057】そして、過電流遮断器5が遮断状態になる
と、それよりも下流の配線3の電圧値が略零になるの
で、ステップS24に示すように、FET故障検知回路
18からの出力がローレベル(異常信号)になり、この
異常信号を受けたCPU15の第3判定部15dによ
り、ステップS25においてFET4のショートモード
故障が判定される。そして、ステップS26において、
FETショートモード故障としてダイアグ出力が行わ
れ、その後、前記ステップS21に進む。
Then, when the overcurrent breaker 5 is cut off, the voltage value of the wiring 3 downstream thereof becomes substantially zero, so that the output from the FET failure detection circuit 18 becomes low as shown in step S24. Level (abnormal signal), and the third determining unit 15d of the CPU 15 receiving this abnormal signal determines in step S25 that the short-circuit failure of the FET 4 has occurred. Then, in step S26,
A diagnostic output is performed as an FET short mode failure, and then the process proceeds to step S21.

【0058】つまり、たとえFET4がショートモード
故障を起こしたとしても、これとは別に過電流遮断器5
が設けられているので、デッドショートが発生すれば、
該過電流遮断器5により電流が遮断される。また、その
ことが診断されて、診断結果が報知される。
That is, even if the FET 4 causes a short mode failure, the overcurrent breaker 5
Is provided, so if a dead short occurs,
The current is cut off by the overcurrent breaker 5. In addition, this is diagnosed, and the diagnosis result is notified.

【0059】前記図4のフローにおいて、ステップS1
2〜S16の各手順が、電流検出抵抗器6からの出力電
圧に基づき、判定条件マップを参照して、配線3を流れ
る電流値が第1〜第4判定電流値i1〜i4のいずれか
を超える状態が、該各判定電流値i1〜i4に対応する
判定時間t5〜t2の間に判定回数以上、発生したとき
に、電流を遮断すべきと判定する判定部に対応してい
る。
In the flow of FIG. 4, step S1
In each of the procedures 2 to S16, based on the output voltage from the current detection resistor 6, the current value flowing through the wiring 3 is determined by referring to the determination condition map to one of the first to fourth determination current values i1 to i4. The state that exceeds the threshold value corresponds to the determination unit that determines that the current should be cut off when the number of times of occurrence has occurred more than the number of times of determination during the determination times t5 to t2 corresponding to the respective determination current values i1 to i4.

【0060】また、ステップS17,S18,S25の
各手順が、前記判定部による判定結果に基づいて、配線
系統Wないし電気負荷1の異常を診断する診断手段に対
応しており、さらに、ステップS19,S20,S26
の各手順が、前記診断手段による診断結果を報知する報
知手段に対応している。
Each of the steps S17, S18 and S25 corresponds to a diagnosis means for diagnosing an abnormality of the wiring system W or the electric load 1 based on the result of the judgment by the judgment section. , S20, S26
Correspond to the notifying means for notifying the diagnosis result by the diagnosing means.

【0061】したがって、この実施形態に係る車両用配
線系統の保護装置Aによれば、配線系統Wにおける配線
3の被覆に剥離等が生じて、ボディアースとの間で短絡
が起きているとき、該配線3を流れる電流値に基づい
て、異常電流の大きさやその発生回数等からスライトシ
ョートを適切かつきめ細かに判定し、この判定結果に基
づいてFET4により電流を遮断するようにしたので、
電流値の変動等に起因する誤判定の可能性を極小化して
十分な実用性を確保しつつ、スライトショートに起因す
る発火を確実に防止して、安全性を高めることができ
る。
Therefore, according to the protection device A for a vehicle wiring system according to this embodiment, when the coating of the wiring 3 in the wiring system W is peeled off and short-circuited to the body ground, Based on the value of the current flowing through the wiring 3, the short-circuit short is appropriately and finely determined based on the magnitude of the abnormal current and the number of occurrences thereof, and the current is cut off by the FET 4 based on the determination result.
While minimizing the possibility of erroneous determinations due to fluctuations in the current value, etc., and ensuring sufficient practicality, it is possible to reliably prevent ignition due to a short-circuit short, thereby improving safety.

【0062】しかも、極めて短時間の短絡であっても強
い火花の飛ぶ可能性の高い状態については、いわゆるデ
ッドショートと同様に扱い、この状態に対応する極めて
大きな異常電流を1回検出しただけで、専用のハードウ
エア回路により瞬時にFET4をオフ状態にさせるよう
にしているので、2回目の短絡の発生を確実に防止し
て、安全性をさらに高めることができる。
Further, a state in which a strong spark is likely to fly even in an extremely short-time short circuit is treated in the same manner as a so-called dead short circuit, and an extremely large abnormal current corresponding to this state is detected only once. Since the FET 4 is instantaneously turned off by a dedicated hardware circuit, the occurrence of the second short circuit can be reliably prevented, and safety can be further improved.

【0063】また、前記FET4と直列に配線3に過電
流遮断器5を設けているので、たとえFET4がショー
トモード故障を起こして、かつこのときに配線3におい
てデッドショートが生じたとしても、このときには該過
電流遮断器5により電流が遮断されるので、安全性及び
信頼性の一層の向上が図られる。
Further, since the overcurrent breaker 5 is provided in the wiring 3 in series with the FET 4, even if the FET 4 causes a short mode failure and a dead short circuit occurs in the wiring 3 at this time, the overcurrent breaker 5 does not occur. At times, the current is interrupted by the overcurrent breaker 5, so that safety and reliability are further improved.

【0064】さらに、前記FET4をオフ状態に切り替
える時の判定条件(FET4のOFF特性)が、過電流
遮断器5の保護特性よりも安全側に設定されているの
で、通常、FET4がショートモード故障を起こしてい
ない場合には、配線系統Wに何らかの異常が生じたとき
に、まずFET4がオフ状態にされて電流が遮断される
ことになり、過電流遮断器5が遮断状態になること、即
ちオートヒューズが溶断することは極めて希である。
Further, since the judgment condition (OFF characteristic of the FET 4) when the FET 4 is switched to the OFF state is set on the safer side than the protection characteristic of the overcurrent breaker 5, the short-circuit failure of the FET 4 usually occurs. Does not occur, when any abnormality occurs in the wiring system W, the FET 4 is first turned off to cut off the current, and the overcurrent breaker 5 is cut off, that is, It is extremely rare for an autofuse to blow.

【0065】それ故に、この保護装置Aにおいては溶断
したヒューズを見つけだして交換することは殆どなくな
り、修理の際の手間が大幅に省かれる。また、そのよう
にヒューズ交換を行うことが殆どないので、ヒューズボ
ックス自体を従来までのように運転席の付近に設ける必
然性がなくなり、配線3のレイアウト上の自由度が飛躍
的に向上する。このことで、配線3の省線化や短尺化が
図られるとともに、運転席周辺における車載機器の設置
スペースを拡大できる。
Therefore, in the protection device A, the blown fuse is hardly found and replaced, and the time and effort for repair is greatly reduced. Further, since such fuse replacement is rarely performed, the necessity of providing the fuse box itself near the driver's seat as in the related art is eliminated, and the degree of freedom in layout of the wiring 3 is greatly improved. Thus, the wiring 3 can be reduced in length and length, and the installation space for the on-vehicle equipment around the driver's seat can be increased.

【0066】加えて、前記したスライトショート等の判
定結果に基づいて、短絡の原因となった配線系統Wない
し電気負荷1の異常が診断されて、ダイアグ出力される
ので、異常箇所の特定が容易になり、修理のための時間
及び労力を大幅に軽減できる。一方、異常の出力がなさ
れないときには、車両の運転者は、配線系統Wの故障に
よるトラブルは心配せずに、安心して運転操作に集中で
きるようになり、このことで、車両の安全性の向上にも
貢献できる。
In addition, the abnormality of the wiring system W or the electric load 1 which has caused the short circuit is diagnosed based on the judgment result of the above-mentioned short short and the like, and the diagnosis is output, so that the abnormal portion can be easily specified. And the time and labor for repair can be greatly reduced. On the other hand, when the output of the abnormality is not performed, the driver of the vehicle can concentrate on the driving operation without worrying about the trouble due to the failure of the wiring system W, thereby improving the safety of the vehicle. Can also contribute.

【0067】尚、本発明の構成は、前記実施形態の構成
に限定されるものではなく、その他の種々の実施形態を
包含するものである。例えば、前記実施形態においては
過電流遮断器5をオートヒューズからなるものとしてい
るが、これに限るものではない。また、FET4の代わ
りに、例えば接合型トランジスタを用いてもよいことは
勿論である。
It should be noted that the configuration of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, but encompasses other various embodiments. For example, in the above-described embodiment, the overcurrent breaker 5 is made of an auto fuse, but is not limited to this. In addition, it goes without saying that, for example, a junction transistor may be used instead of the FET 4.

【0068】前記実施形態では、比較回路12からの異
常検出信号に応じて、まずハードウエア回路によりFE
T4をオフ状態に切り替え、続いて、CPU15からの
制御信号によってFET4をオフ状態に保つようにして
いるが、これに限らず、ハードウエア回路のみによって
FET4をオフ状態に保つようにしてもよい。
In the above embodiment, in response to the abnormality detection signal from the comparison circuit 12, first, the FE is
T4 is turned off, and subsequently, the FET4 is kept off by the control signal from the CPU 15. However, the invention is not limited to this, and the FET4 may be kept off only by a hardware circuit.

【0069】また、反対に、前記実施形態のようなハー
ドウエア回路は設けずに、検出された電流値に基づい
て、CPU15によりFET4を制御するのみとするこ
とも可能である。
On the other hand, it is also possible to control the FET 4 only by the CPU 15 based on the detected current value without providing a hardware circuit as in the above embodiment.

【0070】さらに、前記実施形態では、判定基準マッ
プ即ち、複数の異常電流値i1〜i4とこれに対応する
判定時間t5〜t2及び判定回数とに基づいて、スライ
トショートをきめ細かく判定するようにしているが、ス
ライトショートの判定方法はこれに限られるものではな
く、異常電流の値とその発生頻度に基づいて種々の形態
により行うことが可能である。
Further, in the above-described embodiment, the short short is finely determined based on the determination reference map, that is, the plurality of abnormal current values i1 to i4, the corresponding determination times t5 to t2, and the number of determinations. However, the method of judging the short-circuit is not limited to this, and it can be performed in various forms based on the value of the abnormal current and its occurrence frequency.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
係る車両用配線系統の保護装置によると、配線系統に半
導体スイッチを設け、異常電流の発生頻度とそのときの
電流値との両方に基づいてスライトショートの判定を行
い、この判定結果に従って半導体スイッチの状態を切り
替えるようにしたので、電流値の変動による誤判定を防
止して十分な実用性を確保しながら、スライトショート
に起因する発火を確実に防止して、安全性を高めること
ができる。また、前記半導体スイッチとは別に、過大電
流を確実に遮断可能な過電流遮断器を配設したので、た
とえ半導体スイッチがショートモード故障を起こしたと
しても、配線系統でデッドショートが生じたときには該
過電流遮断器により電流を確実に遮断することができ、
よって、安全性及び信頼性のさらなる向上が図られる。
As described above, according to the protection device for a vehicle wiring system according to the first aspect of the present invention, a semiconductor switch is provided in the wiring system, and both the frequency of occurrence of abnormal current and the current value at that time are provided. Is determined based on the short-circuit, and the state of the semiconductor switch is switched in accordance with the result of the determination. Fire can be reliably prevented, and safety can be improved. Further, since an overcurrent circuit breaker capable of reliably shutting off excessive current is provided separately from the semiconductor switch, even if the semiconductor switch causes a short-mode failure, when a dead short circuit occurs in a wiring system, the overcurrent breaker is provided. The current can be reliably shut off by the overcurrent breaker,
Therefore, safety and reliability are further improved.

【0072】請求項2の発明によると、複数の判定電流
値と該各判定電流値毎の判定時間及び判定回数とを記録
したマップを設け、このマップを参照してスライトショ
ートの判定を行うようにしたので、異常電流の発生頻度
及びその度合いに応じて、スライトショートを適切にか
つきめ細かく判定することができ、これにより、請求項
1の発明の効果を十分に得ることができる。
According to the second aspect of the present invention, a map in which a plurality of determination current values, the determination time and the number of determinations for each determination current value are recorded, and the short short determination is performed with reference to this map. Therefore, the short-circuit short can be appropriately and finely determined in accordance with the frequency and the degree of occurrence of the abnormal current, whereby the effect of the invention of claim 1 can be sufficiently obtained.

【0073】請求項3の発明によると、短絡により強い
火花が飛ぶような状態では、1度の短絡の発生に応じて
専用のハードウエア回路により、瞬時に電流を遮断する
ことができ、よって、火花による発火を確実に防止する
ことができる。
According to the third aspect of the present invention, in a state where a strong spark flies due to a short circuit, the current can be instantaneously interrupted by a dedicated hardware circuit in response to a single short circuit. It is possible to reliably prevent ignition by sparks.

【0074】請求項4の発明によると、過大な電流に対
応して、ハードウエア回路により瞬時に電流を遮断でき
るとともに、マイクロコンピュータによる半導体スイッ
チの制御によって、電流の遮断状態を安定的に維持する
ことができる。しかも、該マイクロコンピュータによる
信号処理においていわゆる割り込み処理を行わなくて済
むので、多数の保護装置に対してもマイクロコンピュー
タは共通化することができ、これによりコストの低減が
図られる。
According to the fourth aspect of the present invention, the current can be instantaneously interrupted by the hardware circuit in response to the excessive current, and the current interruption state is stably maintained by controlling the semiconductor switch by the microcomputer. be able to. In addition, since signal processing by the microcomputer does not need to perform so-called interrupt processing, the microcomputer can be used in common for a large number of protection devices, thereby reducing costs.

【0075】請求項5の発明によると、判定手段による
判定結果に基づいて、配線系統ないし電気負荷の異常を
診断する診断手段と、この診断手段による診断結果を報
知する報知手段とを備えたので、異常箇所の特定を容易
化して、修理のための時間及び労力を軽減できる。ま
た、異常がないときには、車両の運転者が安心して運転
操作に集中できるので、車両の安全性の向上にも貢献で
きる。
According to the fifth aspect of the present invention, there is provided the diagnosis means for diagnosing an abnormality in the wiring system or the electric load based on the judgment result by the judgment means, and the notifying means for notifying the diagnosis result by the diagnosis means. In addition, it is possible to easily identify an abnormal portion, and to reduce time and labor for repair. In addition, when there is no abnormality, the driver of the vehicle can concentrate on the driving operation with a sense of security, which can also contribute to improving the safety of the vehicle.

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

【図1】本発明の実施形態に係る配線系統保護装置の概
略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a wiring system protection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】電流値や時間幅に対するFETのOFF特性の
一例を示すグラフ図である。
FIG. 2 is a graph illustrating an example of an OFF characteristic of an FET with respect to a current value and a time width.

【図3】配線系統保護装置によるデッドショート対応動
作の手順を示すフローチャート図である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure of a dead short handling operation by the wiring system protection device.

【図4】配線系統保護装置によるスライトショート対応
動作及び診断動作の手順を示すフローチャート図であ
る。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of a short-shooting response operation and a diagnosis operation performed by the wiring system protection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 配線系統保護装置 W 配線系統 1 電気負荷 3 配線 4 FET(半導体スイッチ) 5 過電流遮断器 6 電流検出抵抗器(検出手段) 8 トランジスタ(遮断回路) 9 オア回路(遮断回路) 12 比較回路(判定信号出力回路) 13 遮断信号出力回路(遮断回路) 14 検知信号出力回路(信号保持回路) 15 CPU(マイクロプロセッサ) 15b 制御回路 15c 第2判定部(判定部) A Wiring system protection device W Wiring system 1 Electric load 3 Wiring 4 FET (semiconductor switch) 5 Overcurrent breaker 6 Current detection resistor (detection means) 8 Transistor (cutoff circuit) 9 OR circuit (cutoff circuit) 12 Comparison circuit ( Judgment signal output circuit) 13 Cut-off signal output circuit (cut-off circuit) 14 Detection signal output circuit (signal holding circuit) 15 CPU (microprocessor) 15b Control circuit 15c Second judgment unit (judgment unit)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02H 3/087 H02H 3/087 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02H 3/087 H02H 3/087

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両の電気負荷への配線系統に配設さ
れ、異常電流が流れたときに、該配線系統にダメージが
生じる前に電流を遮断するようにした車両用配線系統の
保護装置であって、 前記配線系統における配線の途中に設けられ、所定値以
上の大電流が所定時間以上流れたときにそのことによっ
て遮断状態になる過電流遮断器と、 前記配線に過電流遮断器と直列に配設された半導体スイ
ッチと、 前記配線を流れる電流に応じた検出値を出力する検出手
段と、 前記検出手段からの出力を受けて、前記配線を所定の基
準値よりも大きな異常電流の流れる頻度とそのときの電
流値とに基づいて、電流を遮断すべきかどうか判定する
判定手段と、 前記判定手段により電流を遮断すべきと判定されたとき
に、前記配線を流れる電流が遮断されるように前記半導
体スイッチをオフ状態に切り替える制御手段とを備えて
おり、 前記制御手段は、遅くとも前記過電流遮断器が遮断状態
になる以前に、前記スイッチング素子をオフ状態に切り
替えるように構成されていることを特徴とする車両用配
線系統の保護装置。
1. A protection device for a vehicle wiring system, which is disposed in a wiring system to an electric load of a vehicle and cuts off the current before an abnormal current flows before the wiring system is damaged. An overcurrent breaker that is provided in the middle of the wiring in the wiring system and is turned off when a large current of a predetermined value or more flows for a predetermined time or more, and in series with the overcurrent breaker on the wiring A switch that outputs a detection value corresponding to a current flowing through the wiring; and receives an output from the detection means and causes an abnormal current larger than a predetermined reference value to flow through the wiring. Determining means for determining whether or not to cut off the current based on the frequency and the current value at that time; and when the determining means determines that the current should be cut off, the current flowing through the wiring is cut off. Control means for switching the semiconductor switch to an off state, wherein the control means is configured to switch the switching element to the off state at the latest before the overcurrent breaker is turned off. A protection device for a wiring system for a vehicle, comprising:
【請求項2】 請求項1において、 判定手段は、 予め設定された複数の判定電流値と該各判定電流値毎に
設定された判定時間及び判定回数とを記録したマップ
と、 検出手段からの出力に基づき、前記マップを参照して、
配線を流れる電流値が前記各判定電流値のいずれかを超
える状態が、該各判定電流値に対応する判定時間の間に
判定回数以上、発生したときに、電流を遮断すべきと判
定する判定部とを有することを特徴とする車両用配線系
統の保護装置。
2. The method according to claim 1, wherein the determining means includes: a map in which a plurality of predetermined determination current values and a determination time and the number of determinations set for each of the determination current values are recorded; Based on the output, referring to the map,
When the state in which the current value flowing through the wiring exceeds one of the above-mentioned respective judgment current values occurs more than the number of times of judgment during the judgment time corresponding to each of the above judgment current values, it is judged that the current should be cut off. And a protection device for a vehicle wiring system.
【請求項3】 請求項1において、 判定手段は、検出手段からの出力値を設定値と比較し
て、該出力値が設定値よりも大きいときに、判定信号を
出力するハードウエアからなる判定信号出力回路を有
し、 制御手段は、前記判定信号出力回路からの判定信号が入
力されたとき、瞬時に半導体スイッチをオフ状態に切り
替えるハードウエアからなる遮断回路を有することを特
徴とする車両用配線系統の保護装置。
3. The determination unit according to claim 1, wherein the determination unit compares an output value from the detection unit with a set value and outputs a determination signal when the output value is larger than the set value. A signal output circuit, wherein the control means includes a cutoff circuit including hardware for switching a semiconductor switch to an off state instantly when a determination signal is input from the determination signal output circuit. Wiring system protection device.
【請求項4】 請求項3において、 判定信号出力回路からの判定信号を受け入れて、半導体
スイッチがオフ状態になるように制御信号を出力するマ
イクロコンピュータと、 前記判定信号出力回路からマイクロコンピュータへの信
号入力を設定時間だけ保持する信号保持回路とが設けら
れ、 遮断回路は、前記判定信号出力回路からの判定信号の入
力を受けてから前記設定時間が経過するまで、半導体ス
イッチをオフ状態に保持するように構成されていること
を特徴とする車両用配線系統の保護装置。
4. The microcomputer according to claim 3, wherein the microcomputer receives a determination signal from the determination signal output circuit and outputs a control signal so that the semiconductor switch is turned off. A signal holding circuit that holds a signal input for a set time; and a cutoff circuit holds the semiconductor switch in an off state until the set time has elapsed after receiving the input of the determination signal from the determination signal output circuit. A protection device for a vehicle wiring system, wherein
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1つにおいて、 判定手段による判定結果に基づいて、配線系統ないし電
気負荷の異常を診断する診断手段と、 前記診断手段による診断結果を報知する報知手段とを備
えていることを特徴とする車両用配線系統の保護装置。
5. A diagnostic device according to claim 1, wherein the diagnostic device diagnoses an abnormality of a wiring system or an electric load based on a result of the determination by the determining device, and a notification that notifies the diagnostic result of the diagnostic device. Means for protecting a vehicle wiring system.
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