JP2998879B2 - 車載ワイヤハーネスのショート検出装置 - Google Patents

車載ワイヤハーネスのショート検出装置

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JP2998879B2
JP2998879B2 JP5333754A JP33375493A JP2998879B2 JP 2998879 B2 JP2998879 B2 JP 2998879B2 JP 5333754 A JP5333754 A JP 5333754A JP 33375493 A JP33375493 A JP 33375493A JP 2998879 B2 JP2998879 B2 JP 2998879B2
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車載ワイヤハーネスのシ
ョート検出装置に係り、特に、車両火災の原因となる車
載ワイヤハーネスのショートを検出して車両火災の発生
を未然に防止するのに有効な車載ワイヤハーネスのショ
ート検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の装置として、図4に示す
ような構成のものが提案されている。同図は、装置の原
理構成を示すもので、ただ1つの電装品に対するものだ
けを示している。同図において、負端子1aが車体にボ
ディアースされたバッテリ1の正端子1bは電力線5
b、コネクタ6を介してジャンクションボックス(J
B)内のバスバー2aに接続され、このバスバー2aか
ら分岐された複数の分岐回路2bの各々は1つの負荷に
対応している。
【0003】図示の分岐回路2bは、フュージブルリン
ク(FL)2c、電線5a、負荷3a、コントロールス
イッチ4aを経てアースに至る直列回路からなってい
る。なお、6はコネクタを示す。通例、バッテリ1はエ
ンジンルム内に配置され、ハスバー2a、FL2c等を
収容しているJB2もエンジンルム内、またはその隣接
位置に配置される。
【0004】例えば負荷3aがストップランプの場合
は、電装品モジュール3は具体的にはコンビネーション
ランプハウスであり、車両の尾部に配置されるその他の
灯火をも収容して車体の尾部に取り付けられる。またス
トップランプの回路にあるコントロールスイッチ4a
は、具体的にはブレーキペダルに連動するマイクロスイ
ッチであり、スイッチアセンブリ4に収容されて図示さ
れないブレーキペダルの近くに取り付けられ、ブレーキ
ペダルが踏まれた場合コントロールスイッチ4aが閉じ
てストップランプが点灯するように構成される。
【0005】FL2c、負荷3a、コントロールスイッ
チ4aを直列の電気回路として接続する電線5aは、J
B2、電装品モジュール3、スイッチアセンブリ4等の
ハウジング間を適宜なコネクタ6を介して相互接続す
る。共通の経路を通過する複数の電線5aは、相互に束
ねられて適宜結束あるいはテーピング等を施したワイヤ
ハーネス5に形成され、ワイヤハーネス5は所望の経過
地点を経由するように車体の構造形状に沿って敷設さ
れ、適宜なクリップまたはクランプ等により車体に固定
される。
【0006】電装品などの負荷の増加に伴いワイヤハー
ネス5を構成する電線5aの総延長が増加し、振動に由
来する絶縁被覆の摩擦損傷、噛み込み等種々の原因で、
電線5aがアース回路である車体との間でショートする
故障の発生率が増加し、同時に回路のショートによる車
両火災の危険も増大する。そこで、回路のショートに対
して従来はヒューズで回路を遮断する方法が用いられて
いたが、車の運転制御を電子的な手段に頼ることが多く
なると運転中の電源遮断は運転上の危険を伴うこともあ
るので、ヒューズによる回路保護のみで車両火災を含む
安全対策に万全を求めることが困難になってきた。
【0007】ここにおいてヒューズによる回路保護とは
別に、回路のショートによる車両火災を防止するための
装置を設けることが行われるようになってきている。図
4に示す従来装置では、ショートを監視しようとする電
線5aを含む対象電気回路区間の両端に、それぞれ電流
センサ9a,9bを設け、対象電気回路区間にショート
が発生したとき区間両端における電流値に生じる差を検
出することによりショートが発生したことを検知する。
【0008】電流センサ9a,9bはたとえばホール素
子からなり、回路の電流を電圧信号に変換して比較器7
aに送り、比較器7aが双方の電圧信号を比較してその
差が所定の基準値を越えるとショートが発生したと判断
して表示器8bおよびアラーム8cを作動させ、運転者
に適切な処置が必要であることを報知する。
【0009】なお、比較器7aは、JB2に内蔵または
付設された印刷配線基板からなる電子モジュール7上の
電子回路で構成されるか、または車の運転制御のための
マイクロコンピュータのプログラムの一部によりその機
能が実現される。また、表示器8bはLEDあるいはラ
ンプ等からなり、アラーム8cはブザーまたはチャイム
であり、何れも車のインストルメントパネル8に設置さ
れるものであり、他の安全運転のための警報装置8aと
共用されることもある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置に
おいては、ショートを監視しようとする電線5aを含む
対象電気回路区間毎に、区間の両端にそれぞれ電流セン
サ9a,9bを設けかつそれに対応した数の比較器が必
要であり、電装品の増加に伴い構成が複雑となりコスト
が高くなるという欠点があった。
【0011】よって本発明は、上述した従来の欠点に鑑
み、構成が簡単で低コストで実現可能な車載ワイヤハー
ネスのショート検出装置を提供することを目的としてい
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明により成された車載ワイヤハーネスのショート検
出装置は、バッテリ1の両端子間に接続されて該バッテ
リの端子電圧を検出する電圧検出手段7bと、所定の基
準電圧を発生する基準電圧発生手段7cと、前記バッテ
リの端子電圧を前記基準電圧と比較して信号を出力する
比較手段7dと、該比較手段の出力する信号が前記バッ
テリの端子電圧が前記基準電圧より低下していることを
示しているとき、スタータスイッチのオンしていないこ
とを条件に、該端子電圧の低下が前記バッテリに接続さ
れたワイヤハーネスのショートによるものであると判
する判定手段7eとを備えることを特徴としている。
【0013】前記端子電圧の低下が前記バッテリに接続
されたワイヤハーネスのショートによると前記判定手段
断したとき、表示灯の点灯あるいは警報音の発生に
より警告を発する警報手段をさらに備えることを特徴と
している。
【0014】
【作用】上記構成において、車載ワイヤハーネスにショ
ートなどによる過大な電流が流れると電流供給源である
バッテリ1の端子電圧が低下する現象を利用して車載ワ
イヤハーネスにショートを検出し、ショートを原因とす
る車両火災の発生を未然に防ぐ。すなわち、バッテリ1
の端子電圧を検出してこれを予め設定してある基準電圧
と比較し、その結果バッテリ端子の電圧が低下したこと
が検知され、かつスタータスイッチのオンしていないこ
とを条件に、その電圧の低下がバッテリ1に接続された
ワイヤハーネスのショートによると判断する。そして
圧の低下がバッテリ1に接続されたワイヤハーネスのシ
ョートによると判断された場合に表示灯の点灯あるいは
警報音の発生により運転者に警告を発する。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明による車載ワイヤハーネスのショー
ト検出装置の一実施例を示し、図4に示した従来の装置
と同等の部分には、同一の符号を付してその重複した説
明は省略する。
【0016】本実施例の車載ワイヤハーネスのショート
検出装置は、JB2に内蔵または付設された電子モジュ
ール7として構成され、電圧検出回路7bと、基準電圧
発生回路7cと、比較回路7dと、判定手段7eとを有
する。電圧検出回路7bは、バッテリ1の正負両端子1
a,1b間に接続されるように設けられ、バッテリ端子
電圧Vbのデータを比較回路7dに送る。
【0017】比較回路7dは、基準電圧発生回路7cが
発生する基準電圧Vrefと上記バッテリ端子電圧Vb
とを比較しVb<Vrefであればバッテリ1の端子電
圧が低下したことを示す信号を判定手段7eに送る。判
定手段7eは上記端子電圧低下の信号を受けたとき、後
述する車両の作動条件に基づき該電圧低下がワイヤハー
ネス5のショートによるものであるか否かを判断し、電
圧の低下がワイヤハーネス5のショートによると判断さ
れた場合に、表示灯の点灯、警報音の発生等により運転
者に警告を発する。
【0018】図2に電圧検出回路7b、基準電圧発生回
路7c、比較回路7dおよび判定手段7eの具体的な回
路例を示す。端子+Bはバッテリ1の正端子1bに接続
されて電子モジュール7に動作用電源を供給する。端子
IGは図示されないイグニッションスイッチの負荷側に
接続されて、イグニッションスイッチがオンであるとき
バッテリ1の正端子1bの電圧が印加される。端子ST
は図示されないスタータスイッチの負荷側に接続され
て、スタータスイッチがオンである間バッテリ1の正端
子1bの電圧が印加される。
【0019】トランジスタT1 、T2 、抵抗R1 、R2
およびダイオードD1 からなるスイッチング回路は、イ
グニッションスイッチがオンであるときに、バッテリ1
の電圧をトランジスタT1 のコレクタに接続する回路に
動作用電源として供給する。
【0020】ツェナダイオードZD、抵抗R3 、コンデ
ンサC1 からなる回路は、バッテリ1の多少の電圧変動
に関わらず一定電圧V0 を発生し、電圧V0 を分圧する
抵抗R4 、R5 とともに基準電圧発生回路7cを構成
し、基準電圧VrefをオペアンプA1の非反転入力端
子に与える。
【0021】オペアンプA1、保護抵抗R6 、プルアッ
プ抵抗R7 は比較回路7dを構成し、端子+Bから得ら
れるバッテリ端子電圧Vbと基準電圧Vrefとを比較
して、Vb<VrefであればオペアンプA1の出力で
トランジスタT3 を導通状態にする。
【0022】トランジスタT3 のコレクタはキープリレ
ーX2のコイルX2Lを経て動作電源の供給を受けるか
ら、トランジスタT3 が導通状態になるとキープリレー
X2のA接点X2aが閉成し、表示器8b、アラーム8
cに電源が供給されてワイヤハーネスにショートが発生
したことを示す警告を報知する。なお、キープリレーX
2はバッテリ1の端子電圧が低下している情況のときに
動作しなければならないので、コンデンサC2 、ダイオ
ードD3 、D4 からなる補助回路により、コイルX2L
に供給する電圧を保持して動作を確実にする。
【0023】上記比較回路7dの動作を図3を参照して
説明する。ショートなどによる過大な電流が流れたとき
に端子電圧が低下する現象を利用してショート発生を検
出する。一般に、バッテリの端子電圧は充放電の状態、
温度、負荷電流の大小によっても変動し、またランプを
点灯した時のラッシュカレントによっても瞬間的な電圧
低下を生じる。このような通常の電圧変動から区別して
ショート発生を検出するためには、基準電圧Vrefを
正常な状態で起こり得る最低の端子電圧以下に設定して
おく。
【0024】一方、エンジンを起動する際のスタータモ
ータの負荷電流は、他の電装品の負荷電流に比して格段
に大きく、従ってバッテリーの端子電圧低下も大きい。
すなわち、スタータモータによる端子電圧低下まで考え
て基準電圧Vrefを設定すると、基準電圧Vrefが
非常に低い値になり、一部のショート発生を検出できな
くなる恐れがある。
【0025】よって本発明においては、比較回路7dが
端子電圧低下を検出したときスタータスイッチがオンで
あればその条件を判定手段7eに与えることにより、該
電圧低下がスタータモータによる端子電圧低下であると
判断してワイヤハーネスショートの報知を阻止するよう
に構成し、これによりショート発生に対する確実な検出
能力を維持する。
【0026】図2の実施例においては、リレーX1が判
定手段7eとして作用し、スタータスイッチがオンのと
きは端子STを経てリレーX1のコイルX1Lが励磁さ
れるから、リレーX1のB接点X1bが比較回路7dへ
の電源供給を遮断し、ワイヤハーネスショートの報知を
阻止する。
【0027】なお、電圧検出回路7b、基準電圧発生回
路7c、比較回路7dおよび判定手段7eは、全部また
はその一部の機能が、車両の運転制御のためのマイクロ
コンピュータのプログラムの一部として実現されてもよ
い。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
ッテリの端子電圧ただ1か所をスタータスイッチのオン
していないことを条件に監視するだけで、スタータスイ
ッチのオンによるバッテリ端子電圧の低下を誤ってショ
ートとして検出することなく、車載ワイヤハーネスのシ
ョートを確実に検出することが出来るから、構成が簡単
で低コストで、ショートが原因となって生じる車両の火
災を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による車載ワイヤハーネスのショート検
出装置の一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1中の一部分の具体的回路例を示す回路図で
ある。
【図3】本発明の装置におけるショート判定条件の説明
図である。
【図4】従来の装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 バッテリ 1a,1b 端子 5 ワイヤハーネス 7b 電圧検出手段(電圧検出回路) 7c 基準電圧発生手段(基準電圧発生回路) 7d 比較手段(比較回路) 7e 判定手段 8a 警報手段(警報装置)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッテリの両端子間に接続されて該バッ
    テリの端子電圧を検出する電圧検出手段と、 所定の基準電圧を発生する基準電圧発生手段と、 前記バッテリの端子電圧を前記基準電圧と比較して信号
    を出力する比較手段と、該比較手段の出力する 信号が前記バッテリの端子電圧が
    前記基準電圧より低下していることを示しているとき
    スタータスイッチのオンしていないことを条件に、該端
    子電圧の低下が前記バッテリに接続されたワイヤハーネ
    スのショートによるものであると判断する判定手段とを
    備えることを特徴とする車載ワイヤハーネスのショート
    検出装置。
  2. 【請求項2】 前記端子電圧の低下が前記バッテリに接
    続されたワイヤハーネスのショートによると前記判定手
    段が断したとき、表示灯の点灯、警報音の発生により
    警告を発する警報手段をさらに備えることを特徴とする
    請求項1記載の車載ワイヤハーネスのショート検出装
    置。
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KR102097526B1 (ko) * 2018-12-07 2020-04-06 주식회사 진우씨스템 등기구 배선회로의 결함 시험장치

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