JP4149329B2 - Intelligent power switch device - Google Patents
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Description
本発明は、特に自動車において、バッテリ電源からヘッドライト等の複数の負荷に選択的に電力を供給するためのインテリジェントパワースイッチ装置に関する。 The present invention relates to an intelligent power switch device for selectively supplying power from a battery power source to a plurality of loads such as headlights, particularly in an automobile.
従来から、自動車等には、回路の短絡時等に流れる異常電流から電線やヘッドランプ等の負荷や回路素子等を保護するために、バッテリと電線や負荷との間にヒューズ等の異常電流保護装置が設けることが知られていた。そして、この自動車等のヒューズの例として、図11に示すような多連ヒューズ101が知られていた(例えば、特許文献1参照。)。
Conventionally, in order to protect loads and circuit elements such as electric wires and headlamps from abnormal currents that flow when a circuit is short-circuited in automobiles, etc., abnormal current protection such as fuses between batteries and electric wires and loads is used. It was known that the device provided. As an example of such a fuse for automobiles, a
詳しくは、この多連ヒューズ101は、導電性ベース板102とヒューズホルダー103とを備えていた。導電性ベース板102は板状に形成され、その一側縁には、バスバー105が一体となるように延設されていた。また、導電性ベース板102の他側縁からは、溶断部107と接続固定部108とが一体となるように延設されていた。
Specifically, the
ヒューズホルダー103は、箱状に形成されており、前記導電性ベース板102、溶断部107、接続固定部108は、このヒューズホルダー103の内部に収容固定されるようになっていた。そして、バスバー105は、ヒューズホルダー103から外部に露出されていた。
The
また、この多連ヒューズ101は、バスバー105がバッテリ電源110のプラスターミナル111に直接固定されるとともに、接続固定部108が各負荷へと接続される接続ケーブル113に固定されることによって、バッテリ電源110と負荷との間のヒューズとして機能するようになっていた。
In addition, the
すなわち、この多連ヒューズ101は、バスバー105をバッテリ電源110に対して直付けするようになっており、バッテリ電源110と多連ヒューズ101との間に別の部材を介する必要がないため、組み付け工数の簡略化と短縮化が図れるという利点を有していた。
ところで、上記のような多連ヒューズ101は、配線に過電流が長時間継続して流れた場合に、溶断部107が溶断することで、いわゆるデッドショートを回避し、電線や負荷や回路素子等の保護を図ることができるようになっていた。そして、溶断部107が溶断した場合には、溶断部107自体を交換することにより、再度ヒューズとして機能させることができるようになっていた。
By the way, the
ところが、上記のような多連ヒューズ101においては、溶断部107の交換をするためには、多連ヒューズ101全体を、バッテリ電源110から取り外して修理を行ったり、多連ヒューズ101自体を新たな多連ヒューズ101に交換したりするなどの作業が必要となり、手間となっていた。特に、自動車等のバッテリ電源110の周辺には、十分なスペースがないことが多く、メンテナンス作業がより困難となっていた。
However, in the
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、異常電流から電線や負荷
や回路素子等を保護するための異常電流保護装置であって、組み付け工数の簡略化と短縮化が図れるとともに、メンテナンスの手間がかからないインテリジェントパワースイッチ装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is an abnormal current protection device for protecting an electric wire, a load, a circuit element, and the like from an abnormal current, and simplification and shortening of an assembling man-hour. It is an object of the present invention to provide an intelligent power switch device that can be realized and does not require maintenance.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、スイッチング素子と、同スイッチング素子の入力部に対して電気的に接続されているリードフレームと、前記スイッチング素子の出力部と電気的に接続されている外部出力端子と、前記スイッチング素子の信号入力部にオンオフ信号を付与することにより、前記リードフレームと前記外部出力端子との間を流れる電流を限流制御する制御手段とを備え、前記リードフレームは、バッテリ電源のバッテリターミナルに対して電気的に接続可能なバッテリ接続端子を、一体に備えたインテリジェントパワースイッチ装置であって、前記スイッチング素子及び各スイッチング素子に対応する前記外部出力端子は複数設けられ、各外部出力端子にはそれぞれ負荷群が接続されており、駆動することにより発電を行い前記バッテリ電源への充電を行うとともに、駆動を停止することにより発電を停止し前記バッテリ電源への充電を停止するオルタネータの駆動及び駆動停止を制御するためのオンオフ信号を出力する制御信号出力端子と、前記バッテリ電源の電圧を検出する電圧検出手段と、第1の電圧閾値、第2の電圧閾値、第3の電圧閾値の順に小さい値に設定された第1〜第3の電圧閾値と、前記電圧検出手段により検出された電圧とを比較し、比較結果を出力する判断手段とを備え、前記第1の電圧閾値は、前記バッテリ電源の電圧が該第1の電圧閾値よりも高い場合にバッテリ電源が過充電の状態になっていると判断するためのものであり、前記第2及び第3の電圧閾値は、前記バッテリ電源の電圧が該第2の電圧閾値よりも低い場合に前記オルタネータによる充電が必要なほどバッテリ電源の電圧が低下していると判断するためのものであり、前記バッテリ電源の電圧がさらに該第3の電圧閾値よりも低い場合に前記外部出力端子に接続された負荷群への電力の供給を減少させる必要があるほどバッテリ電源の電圧が低下していると判断するためのものであり、前記制御手段は、前記判断手段における比較結果が、前記バッテリ電源の電圧が前記第1の電圧閾値よりも高い場合には、前記制御信号出力端子に前記オルタネータの駆動を停止させるためのオフ信号を出力し、前記バッテリ電源の電圧が前記第2の電圧閾値より低い場合には、前記制御信号出力端子に前記オルタネータを駆動させるためのオン信号を出力し、前記バッテリ電源の電圧がさらに前記第3の電圧閾値より低い場合には、前記複数の外部出力端子のうち優先順位の低い負荷群が接続された外部出力端子に対応する前記スイッチング素子の駆動を停止させることにより該優先順位の低い負荷群への電流供給を遮断すべく該スイッチング素子の信号入力部にオフ信号を付与するとともに、前記複数の外部出力端子のうち優先順位の高い負荷群が接続された外部出力端子に対応する前記スイッチング素子の信号入力部にオン信号を付与することを要旨とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインテリジェントパワースイッチ装置において、前記リードフレームと前記外部出力端子との間を流れる電流を検出する電流検出手段を備え、前記判断手段は、前記電流検出手段が検出した電流に基づいて、過電流であるか否かを判断し、判断結果を出力する手段であり、前記制御手段は、前記判断手段から出力された過電流であるか否かの前記判断結果に応じたオンオフ信号を前記信号入力部に対して付与する手段であることを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the intelligent power switch device according to the first aspect of the present invention, the intelligent power switch device further includes a current detection unit that detects a current flowing between the lead frame and the external output terminal, and the determination unit includes: based on the current at which the current detection unit detects, it is determined whether the overcurrent is hand stage you output the result of the judgment, whether said control means, in an overcurrent output from the determination unit The gist of the present invention is that the signal input unit is provided with an on / off signal corresponding to the determination result.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のインテリジェントパワースイッチ装置において、外部信号発生機器からの外部信号を入力する外部信号入力端子を備え、前記制御手段は、前記外部信号入力端子から入力された前記外部信号に応じたオンオフ信号を前記信号入力部に対して付与する手段であることを要旨とする。
The invention according to
本発明によれば、インテリジェントパワースイッチを、バッテリ電源に対して直接固定することができ、組み付け工数の簡略化と短縮化とを図ることができる。また、バッテリ電源から供給される電流の限流制御をインテリジェントパワースイッチにて行うことができ、多連ヒューズのように、電流の遮断の度に交換作業等を行う必要がないので、メンテナンスの手間を軽減させることができる。 According to the present invention, the intelligent power switch can be directly fixed to the battery power source, and the number of assembling steps can be simplified and shortened. In addition, current limiting control of the current supplied from the battery power supply can be performed with an intelligent power switch, and there is no need to perform replacement work every time the current is interrupted as in the case of multiple fuses. Can be reduced.
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図6に従って説明する。
図1は、本実施形態におけるインテリジェントパワースイッチ装置としてのバッテリ直付けIPS11の全体像を示す部分破断斜視図を示している。図2は同じくバッテリ直付けIPS11の分解斜視図を、図3は同じくバッテリ直付けIPS11の要部拡大斜視図を示している。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a partially broken perspective view showing an overall image of a battery direct-attached
図1に示すように、バッテリ直付けIPS11は、スイッチ部12、第1の樹脂モールド部14、第2の樹脂モールド部15を備える。そして、図1及び図2に示すように、スイッチ部12は、リードフレーム18、複数の外部出力端子20、制御手段としての制御基板21を備える。リードフレーム18は、本実施形態では、長方形の板状に形成されており、その一側面には、複数のMOS FET22が半田付けにより固定されている。なお、本実施形態では、4個のMOS FET22がリードフレーム18の長手方向に沿って配置されている。前記MOS FET22はスイッチング素子に相当する。
As shown in FIG. 1, the battery
なお、以下、各MOS FET22を区別するために、それぞれ、第1半導体リレーTR1〜第4半導体リレーTR4とすることがある。これら、第1半導体リレーTR1〜第4半導体リレーTR4は制御部23を構成する(図5参照)。また、前記MOS FET22のドレインDは、リードフレーム18に相対する側面に設けられており、リードフレーム18に電気的に接続されている。
Hereinafter, in order to distinguish the
そして、リードフレーム18の上縁からは、バッテリ接続端子としてのバスバー24が一体となるように延設されており、このバスバー24は、リードフレーム18に対して直角をなすように、かつ、リードフレーム18の他側面側に向かって延出するようにして形成されている。また、バスバー24の先端部の中央には、孔25が貫通形成されている。
A
複数の外部出力端子20は、細板状に形成されており、前記リードフレーム18と平行となるようにして、リードフレーム18の下側の離間した位置において設けられている。そして、複数の外部出力端子20は、その基端部が、前記リードフレーム18の各MOS
FET22に対してそれぞれ相対するようにして、並列するようにして配置されている。また、MOS FET22のソースSは、複数の外部出力端子20の基端部に対してボンディングワイヤ27を介して電気的に接続されている。
The plurality of
The
なお、図3に示すように、各外部出力端子20の基端部において、ボンディングワイヤ27の接続箇所よりも先端寄りの位置には、L字状に側部から切り込みが形成されることにより、幅狭部29が形成されている。なお、以下、幅狭部29を、各MOS FET22に対応して、順に、第1電流センサF1〜第4電流センサF4ということがある。そして、第1電流センサF1〜第4電流センサF4は検出部30(図5参照)を構成する。
In addition, as shown in FIG. 3, at the base end portion of each
また、各幅狭部29の入力端側(外部出力端子20の接続部側であって、プラス側端子)は、前記制御基板21の「+S1」〜「+S4」の入力接続ターミナルに接続されている。さらに、各幅狭部29の出力端側(マイナス側端子)は、制御基板21の「−S1」〜「−S4」の入力接続ターミナルに接続されている。以上のようにして、バスバー24と一体となっているリードフレーム18と、外部出力端子20とによって、大電流が流れるパワー回路の一部が構成されている。
Also, the input end side of each narrow portion 29 (the connection side of the
また、前記MOS FET22のドレインDはスイッチング素子の入力部、ソースSはスイッチング素子の出力部に相当する。
図1及び図2に示すように、制御基板21は、本実施形態では、長方形の板状に形成されており、前記リードフレーム18の一側面側において、リードフレーム18と平行になるようにして配置されている。そして、制御基板21には、制御回路としての制御IC31が搭載されている。また、制御基板21の上端側には、複数の入力接続ターミナルが設けられている。
The drain D of the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態では、前記入力接続ターミナルには、符号を「+S1」〜「+S4」及び「−S1」〜「−S4」を付す。なお、図3には、各ターミナルのうち、一部のみを図示している。 In the present embodiment, the input connection terminals are denoted by “+ S1” to “+ S4” and “−S1” to “−S4”. FIG. 3 shows only a part of each terminal.
さらに、図3に示すように、制御基板21の上端側には、「MOS1」端子〜「MOS4」端子が形成されている。そして、「MOS1」端子〜「MOS4」端子は、ボンディングワイヤ32を介して前記MOS FET(半導体リレー)22のゲートGに接続されている。なお、ゲートGは、スイッチング素子の信号入力部に相当する。
Further, as shown in FIG. 3, “MOS1” to “MOS4” terminals are formed on the upper end side of the
また、制御基板21の下端側には、「SW1」端子〜「SW3」端子等が形成されている。そして、図2に示すように、「SW1」端子〜「SW3」端子等には、それぞれ外部接続端子33が接続されている。そして、「SW1」端子〜「SW3」端子等に接続された外部接続端子33は制御基板21の信号端子に相当する。
Further, on the lower end side of the
なお、外部接続端子33は、細板状に形成され、前記外部出力端子20と平行となるように並んで配置されている。また、制御基板21は、前記リードフレーム18と相対する面に、図示しない電力入力端子が形成され、この電力入力端子を介して、リードフレーム18と電気的に接続されている。
The
図1に示すように、第1及び第2の樹脂モールド部14,15は、本実施形態においては、それぞれ、略直方体形状に形成されている。そして、バッテリ直付けIPS11は、第2の樹脂モールド部15に対して前記スイッチ部12を重ね合わされた状態で、第1の樹脂モールド部14をモールド成型することによって、形成される。そして、これにより、スイッチ部12は、第1の樹脂モールド部14内において固定される。なお、図1に示すように、このバッテリ直付けIPS11は、外部出力端子20、バスバー24、外部接続端子33が、外部に露出するようにして、第1の樹脂モールド部14がモールド成型される。
As shown in FIG. 1, the 1st and 2nd
そして、以上のように構成されたバッテリ直付けIPS11は、図4に示すように、バスバー24の孔25に、バッテリ電源35のバッテリターミナルとしてのプラスターミナル37を貫挿させて固定することにより、固定されるようになっている。なお、このとき、バッテリ直付けIPS11は、バッテリ電源35の側壁に沿って少しの間隔を隔てた状態にて、直付けの状態で固定される。そして、この状態で、バッテリ直付けIPS11は、その外部出力端子20及び外部接続端子33が、図示しないコネクタに接続されることで、同コネクタを介して他の回路に対して電力を供給したり、信号を入力したりするようになっている。
And, as shown in FIG. 4, the battery direct-attached
次に、バッテリ直付けIPS11の回路構成について、図5及び図6に従って説明する。
本実施形態におけるバッテリ直付けIPS11は、車両に設けられているものとする。そして、図5に示すように、バッテリ直付けIPS11は、前記バッテリ電源35のプラスターミナル37と、+B回路38、ACC回路39、IG1回路40、IG2回路41との間に設けられているものとする。
Next, the circuit configuration of the battery
It is assumed that the battery direct-attached
+B回路38は、例えば、ストップランプやテールランプ、エアバック等のように、車両のエンジン(図示しない)が動作されていない状態において動作される装置を駆動制御するための回路である。そして、+B回路38の一方の端子は、前記検出部30における第1電流センサF1のマイナス端子に対して接続され、他方の端子は接地されている。すなわち、+B回路38は、第1半導体リレーTR1、第1電流センサF1を介してバッテリ電源35から電流が供給されるようになっている。
The +
また、ACC回路39は、例えば、シガーライターやラジオといった装置を駆動制御するための回路である。そして、ACC回路39の一方の端子は、前記検出部30における
第2電流センサF2のマイナス端子に対して接続され、他方の端子は接地されている。すなわち、ACC回路39は、第2半導体リレーTR2、第2電流センサF2を介してバッテリ電源35から電流が供給されるようになっている。
The
さらに、IG1回路40は、例えば、ターンやワイパ等の装置を駆動制御するための回路である。そして、IG1回路40の一方の端子は、前記検出部30における第3電流センサF3のマイナス端子に対して接続され、他方の端子は接地されている。すなわち、IG1回路40は、第3半導体リレーTR3、第3電流センサF3を介してバッテリ電源35から電流が供給されるようになっている。
Further, the
さらにまた、IG2回路41は、例えば、インジェクタ等の装置を駆動制御するための回路である。そして、IG2回路41の一方の端子は、前記検出部30における第4電流センサF4のマイナス端子に対して接続され、他方の端子は接地されている。すなわち、IG2回路41は、第4半導体リレーTR4、第4電流センサF4を介してバッテリ電源35から電流が供給されるようになっている。
Furthermore, the
なお、上記の+B回路38、ACC回路39、IG1回路40、IG2回路41のそれぞれによって駆動される装置の組み合わせは、上記に限定されるものではなく、その他の組み合わせであってももちろんよい。
The combination of devices driven by each of the +
また、本実施形態におけるバッテリ直付けIPS11は、外部接続端子33を介して、ACCスイッチ43、IG1スイッチ44、IG2スイッチ45に対して接続されている。なお、ACCスイッチ43、IG1スイッチ44、IG2スイッチ45は、車両室内等に設けられているロータリスイッチ(図示しない)によって構成されている。ロータリスイッチに対してキー(図示しない)が装着され回動されることにより、その回動位置に基づいて、各スイッチ43〜45から前記外部接続端子33に対して、それぞれ、ACCオン信号、IG1オン信号、IG2オン信号が出力されるようになっている。
The battery direct-attached
なお、バッテリ直付けIPS11は、スイッチ部12の前記検出部30、前記制御部23及び制御基板21に実装された制御IC31から構成されている。そして、検出部30は前述した通り、第1〜第4電流センサ(本実施形態ではいずれもヒューズ機能付きセンサ)F1〜F4を備えている。
The battery
また、制御部23は、前記第1半導体リレーTR1〜第4半導体リレーTR4を備えている。そして、前記バッテリ電源35のプラスターミナル37と、+B回路38との間には、第1半導体リレーTR1と第1電流センサF1が直列に接続されている。また、プラスターミナル37とACC回路39との間には第2半導体リレーTR2と第2電流センサF2が直列に接続されている。さらに、プラスターミナル37とIG1回路40との間には第3半導体リレーTR3と第3電流センサF3が直列に接続されている。さらに又、プラスターミナル37とIG2回路41との間には第4半導体リレーTR4と第4電流センサF4が直列に接続されている。
The
各半導体リレーTR1〜TR4のゲートGは、それぞれ前記制御基板21の「MOS1」端子〜「MOS4」端子に接続されている。また、各電流センサF1〜F4のプラス側端子は、それぞれ制御基板21の「+S1」端子〜「+S4」端子に対して電気的に接続されている。さらに、各マイナス側端子はそれぞれ「−S1」端子〜「−S4」端子に対して電気的に接続されている。
The gates G of the semiconductor relays TR1 to TR4 are connected to the “MOS1” terminal to the “MOS4” terminal of the
なお、バッテリ電源35のプラスターミナル37は制御基板21の「+B」端子に接続され、バッテリ電源35のマイナス端子(図5ではグラウンドの図記号で図示)は制御基
板21の「GND」端子に接続されている。
The
次に、図6を用いて制御IC31について説明する。
制御IC31は、電源回路51、電流検出手段としての電流モニタ回路52、判断手段としての異常検出判断回路53、MOSドライバ回路54、外部スイッチ入力回路55、リセット回路56を備え、各回路51〜56を含めた全体がワンチップ化(カスタムIC)されて構成されている。
Next, the
The
電源回路51は「+B」端子に接続され、前記バッテリ電源35からの電力を各回路52〜56に供給し、その電力に基づいて各回路52〜56を作動させるためのものである。電流モニタ回路52は、「+S1」端子〜「+S4」端子、「−S1」端子〜「−S4」端子に接続され、前記各電流センサF1〜F4毎に差動増幅回路を備えている。各差動増幅回路は、それぞれに対応する各電流センサF1〜F4の両端(そのプラス側端子とマイナス側端子)からそれぞれの部位の電位を所定の時間間隔で入力し、それらの差、すなわち、電流センサ両端部間の電位差を増幅し、それを電圧信号として各電流センサF1〜F4毎に異常検出判断回路53に出力する。
The
なお、各電圧信号は、それぞれ電流センサF1〜F4自身のインピーダンスと電流センサF1〜F4に流れる電流の電流値、及び差動増幅回路の増幅率により決定され、詳しくは電流値と比例関係にあるため、この電圧信号の大きさを知ることで電流値の大きさを知ることができる。 Each voltage signal is determined by the impedance of each of the current sensors F1 to F4, the current value of the current flowing through the current sensors F1 to F4, and the amplification factor of the differential amplifier circuit, and is in detail proportional to the current value. Therefore, the magnitude of the current value can be known by knowing the magnitude of the voltage signal.
異常検出判断回路53は、図示しないCPU、ROM、RAM、さらに各電流センサF1〜F4毎に比較回路を備えている。各比較回路は、それぞれに対応する前記電圧信号が、レアショート判定を行うための所定の電圧閾値よりも大きいか否かを比較し、その比較結果をCPUにそれぞれ出力する。そして、CPUは、比較回路からの比較結果を入力すると、ROMに格納された「異常電流検出判断制御プログラム」に従って、比較結果に基づいて、各電流センサF1〜F4に流れる電流の特性値を推測し、推測した電流の特性値が、予めROMに記憶した基準特性値よりも大きいか否かの判断を行う。そして、CPUは各電流センサF1〜F4毎の判断結果をMOSドライバ回路54に出力する。
The abnormality
すなわち、電流センサF1〜F4に流れる電流の特性値が、前記基準特性値以下の場合(正常時)には、CPUは、MOSドライバ回路54に正常判断結果を出力する。一方、電流センサF1〜F4に流れる電流の特性値が、前記基準特性値よりも大きい場合(異常時)には、CPUはMOSドライバ回路54にその異常判断結果を出力する。
That is, when the characteristic value of the current flowing through the current sensors F1 to F4 is equal to or less than the reference characteristic value (normal), the CPU outputs a normal determination result to the
本実施形態における特性値とは、各電流センサF1〜F4に流れる電流の電流値の大きさ、その電流値の大きさが異常レベルである場合における異常レベル継続時間、電流値の大きさが異常レベルである場合における所定時間当たりのオン時間の割合(DUTY比)をいう。また本実施形態における特性値は、電流値の大きさが異常レベルである場合における所定時間当たりの異常レベル通過回数についてもいう。 The characteristic values in the present embodiment are the magnitude of the current value of the current flowing through each of the current sensors F1 to F4, the abnormal level duration when the magnitude of the current value is an abnormal level, and the magnitude of the current value is abnormal. This is the ratio (DUTY ratio) of the on time per predetermined time in the case of the level. The characteristic value in the present embodiment also refers to the number of times of abnormal level passage per predetermined time when the magnitude of the current value is an abnormal level.
MOSドライバ回路54は外部スイッチ入力回路55を介して、前記「SW1」端子〜「SW3」端子に接続されている。そして、MOSドライバ回路54は、これら「SW1」端子〜「SW3」端子を介して、前記ACCスイッチ43、IG1スイッチ44、IG2スイッチ45(図5参照)から、それぞれ、ACCオン信号、IG1オン信号、IG2オン信号を入力する。
The
また、MOSドライバ回路54は、「MOS1」端子〜「MOS4」端子に接続され、「MOS1」端子〜「MOS4」端子はそれぞれ対応する各半導体リレーTR1〜TR4のゲートGに電気的に接続されている。MOSドライバ回路54は、外部スイッチ入力回路55からのモード判定結果に基づいて各半導体リレーTR1〜TR4を駆動制御する。
The
そして、MOSドライバ回路54は、ACCスイッチ43からACCオン信号を入力すると、「MOS2」端子に駆動許可信号を出力する。すると、この駆動許可信号に基づいて、前記半導体リレーTR2がオンし、ACC回路39(図5参照)へと電流が供給される。また、MOSドライバ回路54は、ACCスイッチ43からACCオン信号の入力のないときには、「MOS2」端子に駆動停止信号を出力する。すると、この駆動停止信号に基づいて、半導体リレーTR2がオフし、ACC回路39への電流供給が遮断される。
When the ACC on signal is input from the
また、MOSドライバ回路54は、IG1スイッチ44からIG1オン信号を入力すると、「MOS3」端子に駆動許可信号を出力する。すると、この駆動許可信号に基づいて、前記半導体リレーTR3がオンし、IG1回路40(図5参照)へと電流が供給される。また、MOSドライバ回路54は、IG1スイッチ44からIG1オン信号の入力のないときには、「MOS3」端子に駆動停止信号を出力する。すると、この駆動停止信号に基づいて、半導体リレーTR3がオフし、IG1回路40への電流供給が遮断される。
Further, when the IG1 ON signal is input from the
さらに、MOSドライバ回路54は、IG2スイッチ45からIG2オン信号を入力すると、「MOS4」端子に駆動許可信号を出力する。すると、この駆動許可信号に基づいて、前記半導体リレーTR4がオンし、IG2回路41(図5参照)へと電流が供給される。また、MOSドライバ回路54は、IG2スイッチ45からIG2オン信号の入力のないときには、「MOS4」端子に駆動停止信号を出力する。すると、この駆動停止信号に基づいて、半導体リレーTR4がオフし、IG2回路41への電流供給が遮断される。
Further, when the IG2 on signal is input from the
さらにまた、MOSドライバ回路54は、前記各スイッチ43〜45のオン信号の入力に関係なく、「MOS1」端子に駆動許可信号を出力する。すると、この駆動許可信号に基づいて、前記半導体リレーTR1がオンし、+B回路38へと電流が供給される。
Furthermore, the
そして、さらに、MOSドライバ回路54は、前記異常検出判断回路53の正常判断結果及び異常判断結果に基づいて各半導体リレーTR1〜TR4を駆動制御する。すなわち、MOSドライバ回路54は、各半導体リレーTR1〜TR4がオンされている場合において、正常判断結果を入力した場合には、各半導体リレーTR1〜TR4をオン状態に維持する。また、MOSドライバ回路54は、各半導体リレーTR1〜TR4がオンされている場合において、異常判断結果を入力した場合には、その異常を検出した電流センサF1〜F4に対応する半導体リレーTR1〜TR4をオフさせる。つまり、半導体リレーTR1〜TR4を駆動許可信号に基づいてオンさせても、異常を検出した電流センサF1〜F4に対応する半導体リレーTR1〜TR4に駆動停止信号を出力してオフさせ電流の供給を遮断させる。
Further, the
リセット回路56は、前記外部スイッチ入力回路55と異常検出判断回路53との間に設けられている。そして、本実施形態においては、外部スイッチ入力回路55は、ACCオン信号、IG1オン信号、IG2オン信号のうち、IG1オン信号のみを入力した場合に、リセット回路56にIG1オン信号を出力するものとする。リセット回路56は、外部スイッチ入力回路55からIG1オン信号を入力すると、異常検出判断回路53にリセット信号を出力する。異常検出判断回路53は、リセット信号に応答して、同異常検出判断回路53の上記判断処理(検出動作)をリセットする。
The
なお、本実施形態においては、リセット回路56は、IG1オン信号の入力に基づいて、異常検出判断回路53に対してリセット信号を出力するようにしたが、その他の信号の入力に基づいて、リセット信号を出力するようにしてもよい。
In this embodiment, the
次に、以上のように構成されたバッテリ直付けIPS11の作用について説明する。
まず、図5に示すように、MOSドライバ回路54は、前記各スイッチ43〜45からの信号の入力の有無にかかわらず、図6に示すように、半導体リレーTR1のゲートGに駆動許可信号を出力する。従って、図5に示すように、+B回路38には、電流が供給された状態となっている。
Next, the operation of the battery direct attach
First, as shown in FIG. 5, the
また、前記各スイッチ43〜45から、ACCオン信号、IG1オン信号、IG2オン信号の入力がない場合には、図6に示すように、MOSドライバ回路54は、それぞれに対応する各半導体リレーTR2〜TR4のゲートGに駆動停止信号を出力することで、それらをオフする。従って、図5に示すように、ACC回路39、IG1回路40、IG2回路41は、いずれも電流が供給されてない状態とされる。
When no ACC on signal, IG1 on signal, or IG2 on signal is input from each of the
一方、前記各スイッチ43〜45から、ACCオン信号、IG1オン信号、IG2オン信号の入力があった場合には、図6に示すように、MOSドライバ回路54は、各信号に対応する各半導体リレーTR2〜TR4のゲートGに駆動許可信号を出力することで、それらをオンする。従って、図5に示すように、ACC回路39、IG1回路40、IG2回路41のうち、オン信号の入力のあった回路に対して、電流が供給される状態とされる。
On the other hand, when the ACC on signal, the IG1 on signal, and the IG2 on signal are input from the
次に、異常検出判断回路53がレアショート判定を行うことに伴う作用について説明する。
なお、ここでは、各スイッチ43〜45から、MOSドライバ回路54に対して、ACCオン信号、IG1オン信号、IG2オン信号の入力があり、半導体リレーTR1〜TR4が全てオンされた状態であることとする。
Next, an operation associated with the abnormality
Here, the
すると、電流センサF1〜F4には、対応する各回路38〜41に対して、各回路38〜41の負荷電流に相当する電流が流れる。電流センサF1〜F4はその電流に応じた電流センサ両端部間の電圧を電流モニタ回路52に入力し増幅し電圧信号として異常検出判断回路53にそれぞれ出力する。異常検出判断回路53は、それぞれ電流センサF1〜F4に流れる電流が異常かどうか判断する。ここでは電流センサF4に流れる電流の特性値が異常であり、それ以外の電流センサF1〜F3に流れる電流の特性値が正常であることとする。
Then, a current corresponding to the load current of each
異常検出判断回路53にて電流センサF4に流れる電流の特性値が異常、すなわち、電流センサF4に流れる電流がレアショートの異常電流(過電流)であると判断されると、異常検出判断回路53からMOSドライバ回路54に対して、電流センサF4に対する電流異常判断結果が出力される。すると、MOSドライバ回路54は、第4半導体リレーTR4のゲートGに駆動停止信号を出力し、今まで電流が供給されていたIG2回路41への電流の供給が停止される。すなわち、レアショートの異常電流が流れているIG2回路41に対する通電が遮断される。
When the abnormality
一方、異常検出判断回路53にて電流センサF1〜F3に流れる電流の特性値が正常、すなわち、それらの電流センサF1〜F3に流れる電流がレアショートの異常電流ではないと判断されると、異常検出判断回路53からMOSドライバ回路54に対して、電流正常判断結果が出力される。すると、MOSドライバ回路54は、第1〜第3半導体リレーTR1〜TR3のゲートGに対して、それぞれ駆動許可信号を出力し、+B回路38、ACC回路39、IG1回路40に対して電流が供給された状態が継続される。
On the other hand, when the abnormality
なお、この状態で、例えば、IG2スイッチ45が一旦オフ操作された後に、IG2ス
イッチ45がオン操作されることなどにより、MOSドライバ回路54に対して、IG2オン信号の入力があると、MOSドライバ回路54は半導体リレーTR4のゲートGに対して駆動許可信号を出力する。すると、IG2回路41に対して電流が供給されるようになる。そしてこのとき、異常検出判断回路53においては、電流センサF4に流れる電流の特性値が、レアショートの異常であるか否かが判断される。
In this state, for example, when the
そして、異常検出判断回路53において、電流センサF4を流れる電流の特性値が、相変わらず異常であると判断されると異常検出判断回路53からMOSドライバ回路54に対して電流異常判断結果が再度出力される。すると、MOSドライバ回路54から、第4半導体リレーTR4のゲートGに対して駆動停止信号が出力され、IG2回路41に対する通電が再度遮断される。
When the abnormality
一方、上記異常に対する所定の処置(例えば、レアショート発生箇所の電線交換等)が実施されることにより、異常検出判断回路53において、電流センサF4を流れる電流の特性値が、正常であると判断されると、異常検出判断回路53からMOSドライバ回路54に対して、電流正常判断結果が出力される。すると、MOSドライバ回路54から、第4半導体リレーTR4のゲートGに対して駆動停止信号が出力され、IG2回路41に対する通電が維持される。
On the other hand, when a predetermined measure for the abnormality (for example, replacement of a wire at the occurrence of a rare short) is performed, the abnormality
上記第1の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記第1の実施形態では、バッテリ直付けIPS11は、バスバー24が一体に延設されているリードフレーム18を備え、バスバー24を介して、バッテリ電源35のプラスターミナル37に対して直接固定されるようにした。そして、各回路38〜41等に接続可能な外部出力端子20と、リードフレーム18との間には、MOS FET22を設けるようにし、制御基板21からの信号によって、リードフレーム18と外部出力端子20との間の電流の限流制御を行うことができるようにした。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the first embodiment, the battery direct-attached
従って、このバッテリ直付けIPS11は、バッテリ電源35に対して直接固定されるので、バッテリ電源35とバッテリ直付けIPS11との間に別の部材を介在させる必要が無く、組み付け工数の簡略化と短縮化を図ることができる。また、バッテリ電源35と、各回路38〜41等へと供給される電流の限流制御をMOS FET22にて行うようにしたので、バッテリ電源35と、各回路38〜41等との間の電流を、断続的に遮断したり流したりするように切り換えることができる。従って、多連ヒューズのように、電流の遮断の度に交換作業等を行う必要がないので、メンテナンスの手間を軽減させることができる。
Therefore, since the battery direct-attached
(2)上記第1の実施形態では、バッテリ直付けIPS11は、電流センサF1〜F4を備え、各電流センサF1〜F4を流れる電流の電流値の大きさが、レアショートが発生するおそれのある異常レベルとなると、MOSドライバ回路54に電流異常判断結果を出力するようにした。そして、レアショートの異常電流が流れている電流センサに対する通電が遮断されるようにした。
(2) In the first embodiment, the battery
従って、このバッテリ直付けIPS11を、バッテリ電源35に直付けすることにより、レアショートの発生を、バッテリ電源35の直後の大元で阻止することができるようになる。この結果、レアショート時には、バッテリ電源35に近いほど車両火災が生じる率が高いものと推測されるが、その発生を大元で阻止することができる。
Therefore, by directly attaching the battery direct-attached
(第2の実施形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施形態を図7及び図8に従って説明する、なお、第2の実施形態のバッテリ直付けIPS61は、第1の実施形態におけるバッテリ直付けI
PS11の前記スイッチ部12及びその周辺の構成を一部分変更した構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. Note that the battery
Since the configuration of the
図7に示すように、本実施形態におけるバッテリ直付けIPS61のスイッチ部62は、制御手段としての制御基板63上に、第1の実施形態において備えられていた、「SW1」端子〜「SW3」端子に加えて、「IG1」端子、「SW4」端子等を備えている。そして、これら「SW1」端子〜「SW4」端子、「IG1」端子には、第1の実施形態と同様の外部接続端子33(図1及び図2参照)が接続されており、外部接続端子33が制御基板63の信号端子に相当するようになっている。
As shown in FIG. 7, the
そして、以上のように構成された本実施形態のバッテリ直付けIPS61は、バッテリ電源35のプラスターミナル37と、右側ヘッドライトRHL、左側ヘッドライトLHLとの間に設けられているものとする。
Then,
右側ヘッドライトRHLは、ロウビーム(LO)側ランプRHLaとハイビーム(HI)側ランプRHLbとを備えている。LO側ランプRHLaの一方の端子は、前記検出部30における第1電流センサF1のマイナス側端子に接続され、他方の端子は接地されている。LO側ランプRHLaは、第1半導体リレーTR1、第1電流センサF1を介してバッテリ電源35から電流が供給されると点灯する。HI側ランプRHLbの一方の端子は検出部30における第2電流センサF2のマイナス側端子に接続され、他方の端子は接地されている。HI側ランプRHLbは、第2半導体リレーTR2、第2電流センサF2を介してバッテリ電源35から電流が供給されると点灯する。
The right headlight RHL includes a low beam (LO) side lamp RHLa and a high beam (HI) side lamp RHLb. One terminal of the LO lamp RHLa is connected to the minus terminal of the first current sensor F1 in the
一方、左側ヘッドライトLHLは、ロウビーム(LO)側ランプLHLaとハイビーム(HI)側ランプLHLbとを備えている。LO側ランプLHLaの一方の端子は検出部30における第3電流センサF3のマイナス側端子に接続され、他方の端子は接地されている。LO側ランプLHLaは、第3半導体リレーTR3、第3電流センサF3を介してバッテリ電源35から電流が供給されると点灯する。HI側ランプLHLbの一方の端子は同じく第4電流センサF4のマイナス側端子に接続され、他方の端子は接地されている。HI側ランプLHLbは、第4半導体リレーTR4、第4電流センサF4を介してバッテリ電源35から電流が供給されると点灯する。
On the other hand, the left headlight LHL includes a low beam (LO) side lamp LHLa and a high beam (HI) side lamp LHLb. One terminal of the LO lamp LHLa is connected to the minus terminal of the third current sensor F3 in the
また、本実施形態におけるバッテリ直付けIPS61は、外部接続端子33を介して、ライトコントロールスイッチ部64、IGスイッチ65に対して接続されている。
そして、各ヘッドライトRHL,LHLは、ライトコントロールスイッチ部64で設定される、OFFモード、LOモード、HIモード、FLSHモードの各モードに従って点灯制御される。因みに、OFFモードでは、LO側ランプLHLa,RHLaとHI側ランプLHLb,RHLbが共に消灯する。LOモードでは、右側及び左側のLO側ランプLHLa,RHLaが点灯する。HIモードでは、右側及び左側のHI側ランプLHLb,RHLbが点灯する。FLSHモードでは、LO側ランプLHLa,RHLaとHI側ランプLHLb,RHLbが点灯する。
Further, the battery direct-attached
The headlights RHL and LHL are controlled to be turned on according to the OFF mode, LO mode, HI mode, and FLSH mode set by the light
IGスイッチ65は、可動接点65aが接地され、固定接点65bが制御基板63の「IG1」端子に接続されている。そして、可動接点65aが固定接点65bに接続されていないとき(例えば、降車に伴ってIGスイッチ65をオフ操作したとき)、「IG1」端子にHレベルの電位(「IG1 IN」信号(オフ信号))を出力させる。また、可動接点65aが固定接点65bに接続されるとき(例えば、乗車に伴ってIGスイッチ65をオン操作したとき)、「IG1」端子にLレベルの電位(「IG1 IN」信号(オン信号))を出力させる。
In the
ライトコントロールスイッチ部64は、複数のスイッチ(ヘッドスイッチ66、切り換えスイッチ67、フラッシュスイッチ68)を備えている。
ヘッドスイッチ66は、可動接点66a、固定接点66bとからなる。ヘッドスイッチ66は、可動接点66aが接地され、固定接点66bが制御基板63の「SW1」端子に接続されている。そして、可動接点66aが固定接点66bに対して解放されているとき(ヘッドスイッチ66がオフ操作されているとき)、「SW1」端子にHレベルの電位を出力させる。また、可動接点66aが固定接点66bに接続されるとき(ヘッドスイッチ66がオン操作されたとき)、「SW1」端子にLレベルの電位を出力させる。
The light
The
切り換えスイッチ67は、可動接点67a、LO側固定接点67b、HI側固定接点67cとからなる。切り換えスイッチ67は、可動接点67aが接地され、LO側固定接点67bが制御基板63の「SW2」端子に接続されているとともに、HI側固定接点67cが制御基板63の「SW3」端子に接続されている。そして、可動接点67aがLO側固定接点67bに対して接続されているとき(切り換えスイッチ67がLO側操作されたとき)、「SW2」端子にLレベルの電位(「SW3」端子にHレベルの電位)を出力させる。また、可動接点67aがHI側固定接点67cに接続されるとき(切り換えスイッチ67がHI側操作されたとき)、「SW3」端子にLレベルの電位(「SW2」端子にHレベルの電位)を出力させる。
The
フラッシュスイッチ68は、可動接点68a、第1固定接点68b、第2固定接点68cとからなる。フラッシュスイッチ68は、可動接点68aが接地され、第1固定接点68bが前記「SW4」端子に接続されているとともに、第2固定接点68cが前記「SW3」端子に接続されている。そして、可動接点68aが両第1及び第2固定接点68b,68cに接続されているとき(フラッシュスイッチ68がオン操作されたとき)、「SW3」端子及び「SW4」端子にLレベルの電位を出力させる。また、可動接点68aが両第1及び第2固定接点68b,68cに対して解放されているとき(フラッシュスイッチ68がオフ操作されたとき)、「SW3」端子及び「SW4」端子にHレベルの電位を出力させる。
The
ライトコントロールスイッチ部64は、ヘッドスイッチ66、切り換えスイッチ67、フラッシュスイッチ68を適宜操作することによって、前記したOFFモード、LOモード、HIモード、FLSHモードの各モードに設定可能となっている。
The light
詳しくは、OFFモードは、ヘッドスイッチ66及びフラッシュスイッチ68をオフ操作するとOFFモードとなる。また、LOモードは、ヘッドスイッチ66をオン操作、切り換えスイッチ67をLO側操作、フラッシュスイッチ68をオフ操作するとLOモードとなる。さらに、HIモードは、ヘッドスイッチ66をオン操作、切り換えスイッチ67をHI側操作、フラッシュスイッチ68をオフ操作するとHIモードとなる。さらにまた、FLSHモードは、ヘッドスイッチ66をオフ操作、フラッシュスイッチ68をオン操作するとFLSHモードとなる。
Specifically, the OFF mode becomes the OFF mode when the
なお、本実施形態におけるバッテリ直付けIPS61は、スイッチ部62の前記検出部30、前記制御部23及び制御基板63に実装された制御IC69から構成されている。そして、検出部30は前述した通り、第1〜第4電流センサ(本実施形態ではいずれもヒューズ機能付きセンサ)F1〜F4を備えている。
Note that the battery direct-attached
また、制御部23は、前記第1半導体リレーTR1〜第4半導体リレーTR4を備えている。そして、前記バッテリ電源35のプラスターミナル37と、LO側ランプRHLaとの間には、第1半導体リレーTR1と第1電流センサF1が直列に接続されている。また、プラスターミナル37とHI側ランプRHLbとの間には第2半導体リレーTR2と
第2電流センサF2が直列に接続されている。さらに、プラスターミナル37とLO側ランプLHLaとの間には第3半導体リレーTR3と第3電流センサF3が直列に接続されている。さらに又、プラスターミナル37とHI側ランプLHLbとの間には第4半導体リレーTR4と第4電流センサF4が直列に接続されている。
The
各半導体リレーTR1〜TR4のゲートGは、それぞれ前記制御基板63の「MOS1」端子〜「MOS4」端子に接続されている。また、各電流センサF1〜F4のプラス側端子は、それぞれ制御基板63の「+S1」端子〜「+S4」端子に対して電気的に接続されている。さらに、各マイナス側端子はそれぞれ「−S1」端子〜「−S4」端子に対して電気的に接続されている。
The gates G of the semiconductor relays TR1 to TR4 are connected to the “MOS1” terminal to the “MOS4” terminal of the
なお、バッテリ電源35のプラスターミナル37は制御基板63の「+B」端子に接続され、バッテリ電源35のマイナス端子(図5ではグラウンドの図記号で図示)は制御基板63の「GND」端子に接続されている。
The
次に、図8を用いて制御IC69について説明する。
制御IC69は、電源回路51、電流検出手段としての電流モニタ回路52、判断手段としての異常検出判断回路53、MOSドライバ回路54、外部スイッチ入力回路70、リセット回路71を備え、各回路51〜54,70,71を含めた全体がワンチップ化(カスタムIC)されて構成されている。
Next, the
The
電源回路51、電流モニタ回路52,異常検出判断回路53については、第1の実施形態と同様の構成を有するため、その説明を省略する。
外部スイッチ入力回路70は、前記「IG1」端子、「SW1」端子〜「SW4」端子に接続されている。外部スイッチ入力回路70は、前記IGスイッチ65(図5参照)がオン操作されて、「IG1」端子がHレベルからLレベルに切り替わると、リセット回路71に「IG1」信号を出力する。リセット回路71は「IG1」信号を入力すると、異常検出判断回路53にリセット信号を出力する。異常検出判断回路53はリセット信号に応答して同異常検出判断回路53の上記判断処理(検出動作)をリセットする。
Since the
The external
また、外部スイッチ入力回路70は、前記ライトコントロールスイッチ部64の各スイッチ66〜68の操作状態に基づいて、前記したOFFモード、LOモード、HIモード、FLSHモードのいずれのモードに設定されているかを判定する。そして、外部スイッチ入力回路70は、その判定結果をMOSドライバ回路54に出力する。
In addition, the external
MOSドライバ回路54は「MOS1」端子〜「MOS4」端子に接続され、「MOS1」端子〜「MOS4」端子はそれぞれ対応する各半導体リレーTR1〜TR4のゲートGに電気的に接続されている。MOSドライバ回路54は、外部スイッチ入力回路70からのモード判定結果に基づいて各半導体リレーTR1〜TR4を駆動制御する。
The
MOSドライバ回路54は、モード判定結果がOFFモードの場合には、「MOS1」端子〜「MOS4」端子に駆動停止信号を出力する。これら駆動停止信号に基づいて各半導体リレーTR1〜TR4はオフし、LO側ランプLHLa,RHLaとHI側ランプLHLb,RHLbへの電流供給を遮断する。
When the mode determination result is the OFF mode, the
モード判定結果がLOモードの場合には、MOSドライバ回路54は、「MOS1」端子及び「MOS3」端子に駆動許可信号を、「MOS2」端子及び「MOS4」端子に駆動停止信号を出力する。これに基づいて半導体リレーTR1,TR3はオンし、半導体リレーTR2,TR4はオフし、LO側ランプLHLa,RHLaに電流を供給し、HI側ランプLHLb,RHLbへの電流供給を遮断する。
When the mode determination result is the LO mode, the
モード判定結果がHIモードの場合には、MOSドライバ回路54は、「MOS2」端子及び「MOS4」端子に駆動許可信号を、「MOS1」端子及び「MOS3」端子に駆動停止信号を出力する。これに基づいて半導体リレーTR2,TR4はオンし、半導体リレーTR1,TR3はオフし、HI側ランプLHLb,RHLbに電流を供給し、LO側ランプLHLa,RHLaへの電流供給を遮断する。
When the mode determination result is the HI mode, the
モード判定結果がFLSHモードの場合には、MOSドライバ回路54は、「MOS1」端子〜「MOS4」端子に駆動許可信号を出力する。これに基づいて半導体リレーTR1〜TR4はオンし、LO側ランプLHLa,RHLaとHI側ランプLHLb,RHLbに電流を供給する。
When the mode determination result is the FLSH mode, the
MOSドライバ回路54は、LOモード、HIモード及びFLSHモードにおいて、前記異常検出判断回路53の異常判断結果に基づいて各半導体リレーTR1〜TR4を駆動制御する。駆動許可信号に基づいて半導体リレーTR1〜TR4がオンされている場合、対応する電流センサF1〜F4が異常を検出すると、その異常を検出した電流センサF1〜F4に対応する半導体リレーTR1〜TR4をオフさせる。つまり、半導体リレーTR1〜TR4を駆動許可信号に基づいてオンさせても、異常を検出した電流センサF1〜F4に対応する半導体リレーTR1〜TR4に駆動停止信号を出力してオフさせ電流の供給を遮断させる。
The
次に、以上のように構成されたバッテリ直付けIPS61の作用について説明する。
まず、図7に示すように、ライトコントロールスイッチ部64がOFFモードに設定されている場合には、MOSドライバ回路54は、それぞれに対応する各半導体リレーTR1〜TR4のゲートGに駆動停止信号を出力することでそれらをオフする。従って、OFFモードにおいては、LO側ランプLHLa,RHLaとHI側ランプLHLb,RHLbがいずれも消灯された状態となる。
Next, the operation of the battery direct-attached
First, as shown in FIG. 7, when the light
次に、ライトコントロールスイッチ部64がLOモードに設定された場合には、MOSドライバ回路54は、第1及び第3半導体リレーTR1,TR3のゲートGに駆動許可信号を出力することでそれらをオンする。一方、MOSドライバ回路54は、第2及び第4半導体リレーTR2,TR4のゲートGに駆動停止信号を出力することでそれらをオフする。従って、LO側ランプLHLa,RHLaが通電されて点灯され、且つ、HI側ランプLHLb,RHLbが消灯された状態となる。
Next, when the light
次に、ライトコントロールスイッチ部64がHIモードに設定された場合には、MOSドライバ回路54は、第2及び第4半導体リレーTR2,TR4のゲートGに駆動許可信号を出力することでそれらをオンする。一方、MOSドライバ回路54は、第1及び第3半導体リレーTR1,TR3のゲートGに駆動停止信号を出力することでそれらをオフする。従って、HIモードにおいては、HI側ランプLHLb,RHLbが通電されて点灯され、且つ、LO側ランプLHLa,RHLaが消灯された状態となる。
Next, when the write
次に、ライトコントロールスイッチ部64がFLSHモードに設定された場合には、MOSドライバ回路54は、MOSドライバ回路54は、第1〜第4半導体リレーTR1〜TR4のゲートGに駆動許可信号を出力することでそれらをオンする。従って、FLSHモードにおいては、LO側ランプLHLa,RHLa及びHI側ランプLHLb,RHLbが通電され点灯された状態となる。
Next, when the write
次に、異常検出判断回路53がレアショート判定を行うことに伴う作用について説明する。
上記したように、ライトコントロールスイッチ部64が前記各モードに設定されると、そのモード毎に対応する半導体リレーがオンし、他の半導体リレーがオフされる。なお、ここではライトコントロールスイッチ部64がFLSHモードに設定され、半導体リレーTR1〜TR4がオンしLO側ランプLHLa,RHLa及びHI側ランプLHLb,RHLbが通電され点灯されていることとする。
Next, an operation associated with the abnormality
As described above, when the light
すると、電流センサF1〜F4には、LO側ランプLHLa,RHLa及びHI側ランプLHLb,RHLbの負荷電流に相当する電流が流れる。電流センサF1〜F4はその電流に応じた電流センサ両端部間の電圧を電流モニタ回路52に入力し増幅し電圧信号として異常検出判断回路53にそれぞれ出力する。異常検出判断回路53は、それぞれ電流センサF1〜F4に流れる電流が異常かどうか判断する。ここでは電流センサF1に流れる電流の特性値が異常であり、それ以外の電流センサF2〜F4に流れる電流の特性値が正常であることとする。
Then, currents corresponding to load currents of the LO side lamps LHLa and RHLa and the HI side lamps LHLb and RHLb flow through the current sensors F1 to F4. The current sensors F1 to F4 input the voltage between both ends of the current sensor corresponding to the current to the
異常検出判断回路53にて電流センサF1に流れる電流の特性値が異常、すなわち、電流センサF1に流れる電流がレアショートの異常電流(過電流)であると判断されると、異常検出判断回路53は、MOSドライバ回路54に、電流センサF1に対する電流異常判断結果が出力される。すると、MOSドライバ回路54は、第1半導体リレーTR1のゲートGに駆動停止信号に出力し、今まで点灯させていたLO側ランプRHLaが消灯される。すなわち、レアショートの異常電流が流れているLO側ランプRHLaに対する通電が遮断される。
When the abnormality
一方、異常検出判断回路53にて電流センサF2〜F4に流れる電流の特性値が正常、すなわち、それらの電流センサF2〜F4に流れる電流がレアショートの異常電流ではないと判断されると、異常検出判断回路53は、MOSドライバ回路54に、電流正常判断結果が出力される。すると、MOSドライバ回路54は、第2〜第4半導体リレーTR2〜TR4のゲートGにそれぞれ駆動許可信号が出力され、LO側ランプLHLa及びHI側ランプRHLb,LHLbはそのまま継続して点灯される。
On the other hand, when the abnormality
次に、リセット回路71の作用を説明する。IGスイッチ65が一旦オフ操作されたのちに、乗車時等において、IGスイッチ65がオン操作されると、オンの「IG1 IN」信号が「IG1」端子を介して外部スイッチ入力回路70に入力される。すると、外部スイッチ入力回路70からリセット回路71に「IG1」信号が出力され、それに伴ってリセット回路71から異常検出判断回路53にリセット信号が出力されることで、前回の降車に伴うIGスイッチ65のオフ操作前に行われた異常検出判断回路53の処理(検出動作)がリセットされる。
Next, the operation of the
また、上記のように、電流センサF1〜F4のうちのいずれか1つ以上の電流センサに流れる電流の特性値が異常(レアショートの発生)であった場合には、その異常に対する所定の処置(例えば、レアショート発生箇所の電線交換)が施される。 Further, as described above, when the characteristic value of the current flowing through one or more of the current sensors F1 to F4 is abnormal (occurrence of a rare short), a predetermined treatment for the abnormality is performed. (For example, electric wire replacement at a location where a rare short occurs is performed).
そして、レアショート発生箇所の電線交換後、次に自動車に乗車するときに、IGスイッチ65がオン操作されると、オンの「IG1 IN」信号が「IG1」端子を介して外部スイッチ入力回路70に入力される。すると、外部スイッチ入力回路70からリセット回路71に「IG1」信号が出力される。それに伴ってリセット回路71から異常検出判断回路53にリセット信号が出力されることで、前回の降車(この場合、異常に対する処置を行うための降車)に伴うIGスイッチ65のオフ操作前に行われた異常検出判断回路53の処理(検出動作)がリセットされる。
When the
そして、ライトコントロールスイッチ部64がLOモード等に設定されると、上記と同
様にして、再び異常検出判断回路53にて検出動作が行われる。ここで、リセット回路71による異常検出判断回路53のリセット動作が行われる前の状態が継続されている場合、すなわち、異常が改善されていない場合には、上記と同様にして、その電流センサに対する通電が遮断される。
When the light
上記第2の実施形態によれば、第1の実施形態における(2)の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
(3)上記第2の実施形態では、バッテリ直付けIPS61は、バスバー24が一体に延設されているリードフレーム18を備え、バスバー24を介して、バッテリ電源35のプラスターミナル37に対して直接固定されるようにした。そして、ヘッドライトRHL,LHL等に接続可能な外部出力端子20と、リードフレーム18との間には、MOS FET22を設けるようにし、制御基板63からの信号によって、リードフレーム18と外部出力端子20との間の電流の限流制御を行うことができるようにした。
According to the said 2nd Embodiment, in addition to the effect of (2) in 1st Embodiment, the following effects can be acquired.
(3) In the second embodiment, the battery direct-attached
従って、このバッテリ直付けIPS61は、バッテリ電源35に対して直接固定されるので、バッテリ電源35とバッテリ直付けIPS61との間に別の部材を介在させる必要がなく、組み付け工数の簡略化と短縮化とを図ることができる。また、バッテリ電源35から、各ヘッドライトRHL,LHL等へと供給される電流の限流制御をMOS FET22にて行うようにしたので、バッテリ電源35と、各ヘッドライトRHL,LHL等との間の電流を、断続的に遮断したり流したりするように切り換えることができる。従って、多連ヒューズのように、電流の遮断の度に交換作業等を行う必要がないので、メンテナンスの手間を軽減させることができる。
Therefore, since the battery
(第3の実施形態)
以下、本発明を具体化した第3の実施形態を図9及び図10に従って説明する。なお、第3の実施形態におけるバッテリ直付けIPS81は、第1の実施形態のバッテリ直付けIPS11のスイッチ部12及びその周辺の構成を一部分変更した構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the battery direct-attached
図9に示すように、本実施形態におけるスイッチ部82は、制御手段としての制御基板83上に、第1の実施形態において備えられていた、「SW1」端子〜「SW3」端子等を備えないようにしている。そして、制御基板83は、制御信号出力端子としての「OUT1」端子、制御信号出力端子としての「OUT2」端子、外部信号入力端子としての「IN」端子を備えている。そして、これら「OUT1」端子、「OUT2」端子、「IN」端子には、第1の実施形態と同様の外部接続端子33(図1及び図2参照)が接続されており、外部接続端子33が制御基板83の信号端子に相当するようになっている。
As shown in FIG. 9, the
また、制御基板83上には、「S5」端子が設けられており、この「S5」端子には、第1の配線84の一端が接続されている。そして、第1の配線84の他端は、バッテリ電源35のプラスターミナル37と、前記制御部23との間に設けられている第2の配線85に対して接続されている。
Further, an “S5” terminal is provided on the
そして、以上のように構成された本実施形態のバッテリ直付けIPS81は、外部機器としてのオルタネータ86、外部機器としての表示パネル87、外部信号発生機器としての衝突センサ88、第1〜第4の負荷群91〜94に対して設けられている。
The battery direct-attached
オルタネータ86は、前記制御基板83の「OUT1」端子と接続されており、「OUT1」端子からのオン信号に基づいて駆動を開始して、発電を行うとともに、「OUT1」端子からのオフ信号に基づいて駆動を停止して、発電を停止するようになっている。そして、オルタネータ86が発電を開始することにより、前記バッテリ電源35への充電が
行われるとともに、発電を停止することにより、バッテリ電源35への充電が停止される。
The
表示パネル87は、液晶(LCD)ディスプレイ等によって構成されており、前記制御基板83の「OUT2」端子と接続されている。そして、表示パネル87は、「OUT2」端子から出力される各種信号に基づいて、バッテリ直付けIPS81の諸情報(制御状態、異常の発生等)を表示し、ユーザに対して通知できるように構成されている。
The
衝突センサ88は、本実施形態では、自動車の図示しないバンパに設けられており、前方から入力される衝突荷重によって、圧縮されると接点が導通する接触スイッチ等で衝突を検知できるようになっている。そして、衝突センサ88は、前記制御基板83の「IN」端子と接続されており、衝突を検知すると、衝突の発生を表す衝突検知信号を「IN」端子に対して出力する。
In the present embodiment, the
第1〜第4の負荷群91〜94は、前記バッテリ電源35から電力の供給を受けることによって駆動されるものである。そして、本実施形態においては、これら第1〜第4の負荷群91〜94は、その必要度に応じて、電力の供給の優先順位が決められている。そして、第1の負荷群91、第2の負荷群92、第3の負荷群93、第4の負荷群94の順に優先順位が低下するものとする。すなわち、第1〜第4の負荷群91〜94は、優先順位の高いものほど、自動車の基本的な走行等に不可欠な負荷であり、優先順位の低いものほど、自動車の基本的な走行に影響の少ない負荷となっている。
The first to
また、第1の負荷群91は、本実施形態では、外部との通信を行うための機器であるものとする。さらに、第2〜第4の負荷群92〜94は、本実施形態では、自動車において、衝突等の事故が発生したときに、電流が通電されていると、発煙等が生じるおそれのある機器であるものとする。
Moreover, the
そして、これら第1〜第4の負荷群91〜94は、それぞれ、一方の端子が、前記検出部30における第1電流センサF1〜第4電流センサF4のマイナス側端子に対して、それぞれ接続されている。また、第1〜第4の負荷群91〜94は、他方の端子が接地されている。
In each of the first to
次に、本実施形態におけるバッテリ直付けIPS81の回路構成について説明する。
本実施形態におけるバッテリ直付けIPS81は、第1の実施形態におけるバッテリ直付けIPS11と同様にして、検出部30、制御部23を備える。また、バッテリ直付けIPS81は、制御基板83に実装された制御IC95を備える。
Next, the circuit configuration of the battery
The battery
図10に示すように、制御IC95は、第1の実施形態と同様にして、電源回路51,電流モニタ回路52を備える。また、本実施形態ではさらに、制御IC95は、電圧検出手段としての電圧モニタ回路96、衝突センサモニタ回路97、異常検出判断回路98、MOSドライバ回路99、外部出力回路99aを備えている。
As shown in FIG. 10, the
電圧モニタ回路96は、「S5」端子に接続され、バッテリ電源35側の電圧Vbを検出する。そして、検出された電圧Vbの信号は、所定の時間間隔で異常検出判断回路98に出力される。
The
衝突センサモニタ回路97は、前記「IN」端子に接続され、前記衝突センサ88からの衝突検知信号を入力する。そして、入力された衝突検知信号は、異常検出判断回路98に出力される。
The collision
異常検出判断回路98は、第1の実施形態と同様にして、図示しないCPU、ROM等を備え、ROMには、前記「異常電流検出判断制御プログラム」に加えて、「異常電圧検出判断制御プログラム」、「衝突検知プログラム」が記憶されている。また、異常検出判断回路98は、外部出力回路99aを介して、「OUT1」端子、「OUT2」端子に接続されている。
Similarly to the first embodiment, the abnormality
そして、異常検出判断回路98のCPUは、ROMに記憶されている「異常電圧検出判断制御プログラム」に従って、前記電圧モニタ回路96において検出された電圧Vbを、第1〜第3の電圧閾値V1,V2,V3と比較するようになっている。
Then, the CPU of the abnormality
なお、前記第1〜第3の電圧閾値V1,V2,V3の大きさは、第1の電圧閾値V1、第2の電圧閾値V2、第3の電圧閾値V3の順に小さくなるような関係となっている。そして、第1の電圧閾値V1は、バッテリ電源35が過充電になっているか否かを判別するための値となっており、電圧Vbが、この第1の電圧閾値V1よりも高い場合には、バッテリ電源35が、過充電の状態になっていると判断することができる。
Note that the magnitudes of the first to third voltage thresholds V1, V2, and V3 are such that the first voltage threshold V1, the second voltage threshold V2, and the third voltage threshold V3 become smaller in this order. ing. The first voltage threshold value V1 is a value for determining whether or not the
また、第2の電圧閾値V2と第3の電圧閾値V3とは、バッテリ電源35の充電が不足しているか否かを判別するための値となっており、電圧Vbが、この第2の電圧閾値V2よりも低い場合には、オルタネータ86による充電が必要なほど電圧が低下していると判断することができる。さらに、電圧Vbが、第3の電圧閾値V3よりも低い場合には、第1〜第4の負荷群91〜94への電力の供給を減少させる必要があるほど電圧が低下していると判断することができる。
The second voltage threshold V2 and the third voltage threshold V3 are values for determining whether or not the
そして、CPUは、以上のような電圧Vbの大きさの判断結果をMOSドライバ回路99及び外部出力回路99aに出力する。すなわち、電圧モニタ回路96にて検出された電圧Vbが、前記第1の電圧閾値V1よりも大きい場合(過充電時)には、CPUは、「OUT1」端子を介して前記オルタネータ86に対して駆動停止信号を出力する。そして、「OUT1」端子に駆動停止信号が出力されると、オルタネータ86は駆動を停止し、バッテリ電源35への充電が停止される。
Then, the CPU outputs the determination result of the voltage Vb as described above to the
一方、電圧Vbが、前記第2の電圧閾値V2より小さく、前記第3の電圧閾値V3以上である場合には、CPUは、「OUT1」端子に駆動許可信号を出力する。そして、「OUT1」端子に駆動許可信号が出力されると、オルタネータ86は駆動を開始してバッテリ電源35への充電が開始される。
On the other hand, when the voltage Vb is smaller than the second voltage threshold V2 and equal to or higher than the third voltage threshold V3, the CPU outputs a drive permission signal to the “OUT1” terminal. When a drive permission signal is output to the “OUT1” terminal, the
さらに、電圧Vbが、前記第3の電圧閾値V3より小さい場合には、CPUは、MOSドライバ回路99に負荷電流減少要求信号を出力するとともに、「OUT2」端子に対してメッセージ表示信号を出力する。そして、「OUT2」端子にメッセージ表示信号が出力されると、前記表示パネル87には、バッテリ電源35の電圧Vbが、第3の電圧閾値V3よりも小さい旨のメッセージが表示される。
Further, when the voltage Vb is smaller than the third voltage threshold V3, the CPU outputs a load current reduction request signal to the
また、異常検出判断回路98は、前記衝突センサモニタ回路97から衝突検知信号を入力すると、ROMに記憶されている「衝突検知プログラム」に従って、MOSドライバ回路99に衝突検知信号を出力する。
Further, when the collision detection signal is input from the collision
MOSドライバ回路99は、「MOS1」端子〜「MOS4」端子に接続されている。
そして、MOSドライバ回路99は、第1の実施形態と同様に、異常検出判断回路98からの電流正常判断結果や電流異常判断結果を入力すると、入力した判断結果に対応する半導体リレーのゲートGに駆動許可信号及び駆動停止信号を出力する。
The
Then, as in the first embodiment, the
また、MOSドライバ回路99は、異常検出判断回路98から前記負荷電流減少要求信号を入力すると、入力した信号に対応する半導体リレーのゲートGに駆動許可信号及び駆動停止信号を出力する。詳しくは、MOSドライバ回路99は、負荷電流減少要求信号を入力すると、半導体リレーTR1,TR2のゲートGに駆動許可信号を出力し、半導体リレーTR3,TR4のゲートGに駆動停止信号を出力する。
Further, when the load current reduction request signal is input from the abnormality
さらにまた、MOSドライバ回路99は、異常検出判断回路98から前記衝突検知信号を入力すると、入力した信号に対応する半導体リレーのゲートGに駆動許可信号及び駆動停止信号を出力する。詳しくは、MOSドライバ回路99は、衝突検知信号を入力すると、半導体リレーTR1のゲートGに駆動許可信号を出力し、半導体リレーTR2,TR3,TR4のゲートGに駆動停止信号を出力する。
Furthermore, when the collision detection signal is input from the abnormality
次に、以上のように構成されたバッテリ直付けIPS81の作用について説明する。
まず、通常時においては、バッテリ直付けIPS81においては、電圧モニタ回路96にてバッテリ電源35の電圧Vbが検出される。そして、検出された電圧Vbは、バッテリ直付けIPS81の異常検出判断回路98によって、前記「異常電圧検出判断制御プログラム」に従って、第1〜第3の電圧閾値V1,V2,V3と比較される。
Next, the operation of the battery direct-attached
First, in the normal time, in the battery
検出された電圧Vbが、前記第1の電圧閾値V1よりも大きい場合(過充電時)には、異常検出判断回路98は、外部出力回路99aを介して「OUT1」端子に駆動停止信号を出力する。そして、「OUT1」端子に駆動停止信号が出力されると、オルタネータ86は駆動を停止し、バッテリ電源35への充電が停止される。従って、これにより、バッテリ電源35への過充電が防止される。
When the detected voltage Vb is larger than the first voltage threshold value V1 (overcharge), the abnormality
次に、検出された電圧Vbが、前記第2の電圧閾値V2より小さく、前記第3の電圧閾値V3以上である場合には、異常検出判断回路98が、外部出力回路99aを介して「OUT1」端子に駆動許可信号を出力する。そして、「OUT1」端子に駆動許可信号が出力されると、オルタネータ86は駆動を開始し、バッテリ電源35への充電が開始される。従って、これにより、バッテリ電源35の電圧Vbの低下に合わせて、オルタネータ86を駆動させてバッテリ電源35の充電を行うことができる。
Next, when the detected voltage Vb is smaller than the second voltage threshold value V2 and equal to or more than the third voltage threshold value V3, the abnormality
また、検出された電圧Vbが、前記第3の電圧閾値V3より小さい場合には、異常検出判断回路98は、負荷電流減少要求信号をMOSドライバ回路99に出力するとともに、「OUT2」端子に対してメッセージ表示信号を出力する。すると、MOSドライバ回路99は、「MOS1」端子及び「MOS2」端子に駆動許可信号を出力するとともに、「MOS3」端子及び「MOS4」端子に駆動停止信号を出力する。この結果、第1及び第2半導体リレーTR1,TR2のゲートGにそれぞれ駆動許可信号が出力され、前記第1及び第2の負荷群91,92が駆動される。また、第3及び第4半導体リレーTR3,TR4のゲートGには、それぞれ駆動停止信号が出力され、前記第3及び第4の負荷群93,94の駆動が停止される。
When the detected voltage Vb is smaller than the third voltage threshold value V3, the abnormality
また、「OUT2」端子にメッセージ表示信号が出力されると、表示パネル87には、バッテリ電源35の電圧Vbが、第3の電圧閾値V3よりも小さい旨のメッセージが表示される。
When a message display signal is output to the “OUT2” terminal, a message indicating that the voltage Vb of the
すなわち、バッテリ電源35の電圧Vbが第3の電圧閾値V3よりも小さくなるほど減少したときには、第1〜第4の負荷群91〜94のうち、第3及び第4の負荷群93,94の駆動が強制的に停止され、バッテリ電源35の消費電力が抑えられるようになる。さらに、表示パネル87には、バッテリ電源35の電圧Vbが第3の電圧閾値V3よりも小さい旨のメッセージが表示され、運転者に対して消費電力の減少を促すことができるよう
になっている。そして、バッテリ電源35のバッテリ上がりが防がれるようになる。
That is, when the voltage Vb of the
次に、衝突時の作用について説明する。自動車が衝突することによって、衝突センサ88において衝突が検知されると、衝突の発生を表す衝突検知信号がバッテリ直付けIPS81の「IN」端子に出力される。そして、「IN」端子に出力された衝突検知信号は、衝突センサモニタ回路97を介して異常検出判断回路98に出力される。
Next, the action at the time of collision will be described. When a collision is detected by the
そして、異常検出判断回路98は、衝突検知信号を入力すると、前記「衝突検知プログラム」に従ってMOSドライバ回路99に衝突検知信号を入力する。MOSドライバ回路99は、衝突検知信号を入力すると、半導体リレーTR1のゲートGに駆動許可信号を出力し、半導体リレーTR2,TR3,TR4のゲートGに駆動停止信号を出力する。この結果、第1の負荷群91のみ電流が供給され、第2〜第4の負荷群92〜94への電流の供給が遮断されて駆動が停止される。
Then, when the collision detection signal is input, the abnormality
これにより、自動車等において、衝突等の事故が発生したときには、第1〜第4の負荷群91〜94のうち、第1の負荷群91のみが駆動し、第2〜第4の負荷群92〜94については、駆動が停止されるようになる。この結果、事故が発生したときに外部との通信を行うための機器である第1の負荷群91が使用可能となる。また、事故が発生したときに、電流が通電されていると、発煙等の生じるおそれのある第2〜第4の負荷群92〜94は駆動が停止されているので、発煙等を防ぐことができる。
Thus, when an accident such as a collision occurs in an automobile or the like, only the
従って、第3の実施形態によれば、第1の実施形態における(2)の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
(4)上記第3の実施形態では、バッテリ直付けIPS81は、バスバー24が一体に延設されているリードフレーム18を備え、バスバー24を介して、バッテリ電源35のプラスターミナル37に対して直接固定されるようにした。そして、第1〜第4の負荷群91〜94等に接続可能な外部出力端子20と、リードフレーム18との間には、MOS
FET22を設けるようにし、制御基板83からの信号によって、リードフレーム18と外部出力端子20との間の電流の限流制御を行うことができるようにした。
Therefore, according to the third embodiment, in addition to the effect (2) in the first embodiment, the following effects can be obtained.
(4) In the third embodiment, the battery direct-attached
An
従って、このバッテリ直付けIPS81は、バッテリ電源35に対して直接固定されるので、バッテリ電源35とバッテリ直付けIPS81との間に別の部材を介在させる必要がなく、組み付け工数の簡略化と短縮化とを図ることができる。また、バッテリ電源35から、各負荷群91〜94へと供給される電流の限流制御をMOS FET22にて行うようにしたので、バッテリ電源35と、各負荷群91〜94との間の電流を、断続的に遮断したり流したりするように切り換えることができる。従って、多連ヒューズのように、電流の遮断の度に交換作業等を行う必要がないので、メンテナンスの手間を軽減させることができる。
Therefore, since the battery direct-attached
(5)上記第3の実施形態では、バッテリ直付けIPS81は、制御基板83上に、電圧モニタ回路96を備え、バッテリ電源35の電圧Vbを検出できるようにした。そして、制御基板83上の、異常検出判断回路98において、バッテリ電源35の電圧Vbの大きさと、第1〜第3の電圧閾値V1,V2,V3とが比較されるようにした。また、その比較結果に基づいて、オルタネータ86が駆動されたり、表示パネル87に表示が行われたり、第1〜第4の負荷群91〜94への電流が限流制御されるようにした。
(5) In the third embodiment, the battery direct attach
従って、バッテリ電源35の電圧Vbが低く、バッテリ上がりが生じるおそれがあっても、電圧Vbの大きさに基づいて、オルタネータ86の駆動が行われてバッテリ電源35の充電が行われたり、第1〜第4の負荷群91〜94の電流が限流制御されたりするようになり、バッテリ上がりを防ぐことができる。
Therefore, even if the voltage Vb of the
(6)上記第3の実施形態では、バッテリ直付けIPS81は、バッテリ電源35の電圧Vbを検出し、電圧Vbの大きさが、第3の電圧閾値V3よりも小さくなっている場合には、第1〜第4の負荷群91〜94のうち、優先順位の低い第3及び第4の負荷群93,94の駆動を強制的に停止するようにした。
(6) In the third embodiment, the battery direct-attached
従って、バッテリ電源35の電圧Vbが低く、バッテリあがりの可能性が高くなっている場合に、優先順位の低い第3及び第4の負荷群93,94の駆動が強制的に停止されることによって、バッテリあがりをより効率的に防ぐことができる。
Therefore, when the voltage Vb of the
(7)上記第3の実施形態では、自動車が衝突することによって、衝突センサ88において衝突が検知されると、バッテリ直付けIPS81の制御基板83には、衝突検知信号が入力されるようにした。そして、制御基板83の異常検出判断回路98では、衝突検知信号が入力されると、第1半導体リレーTR1にのみ駆動許可信号が出力され、第1の負荷群91にのみ電流が供給されるようにした。
(7) In the third embodiment, when a collision is detected by the
従って、自動車等において、衝突等の事故が発生したときには、第1〜第4の負荷群91〜94のうち、事故が発生したときに外部との通信を行うための機器である第1の負荷群91が使用可能となる。また、事故が発生したときに、電流が通電されていると、発煙等の生じるおそれのある第2〜第4の負荷群92〜94の駆動が停止されるので、発煙等を効果的に防ぐことができる。
Therefore, when an accident such as a collision occurs in an automobile or the like, the first load that is a device for communicating with the outside when the accident occurs in the first to
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記第1〜第3の実施形態においては、バッテリ直付けIPS11,61,81は、各電流センサF1〜F4を流れる電流の電流値の大きさが、レアショートが発生するおそれのある異常レベルとなると、MOSドライバ回路54,99に電流異常判断結果を出力するようにした。そして、レアショートの異常電流が流れている回路に対する通電が遮断されるようにした。これを、バッテリ直付けIPS11,61,81を、各電流センサF1〜F4を流れる電流の電流値の大きさが、デッドショートが発生するおそれのある異常レベルとなると、MOSドライバ回路54,99に電流異常判断結果を出力するようにしてもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the first to third embodiments, the battery
・上記第1〜第3の実施形態においては、バッテリ直付けIPS11,61,81は、第1〜第4電流センサF1〜F4を備え、電流センサF1〜F4を流れる電流の特性値に基づいて、各MOS FET22のオンオフ制御を行うようにした。これを、バッテリ直付けIPS11,61,81に、各MOS FET22の過熱を検出する温度検出手段を設け、温度検出手段の検出結果に基づいて、各MOS FET22のオンオフ制御を行うことができるようにしてもよい。
-In the said 1st-3rd embodiment, battery direct attachment IPS11, 61, 81 is provided with the 1st-4th current sensor F1-F4, and based on the characteristic value of the electric current which flows through the current sensor F1-F4. The on / off control of each
・上記第1〜第3の実施形態においては、バッテリ直付けIPS11,61,81は、制御IC31,69,95が、MOS FET22と別体となるようにした。これを、MOS FET22に、制御IC31,69,95を内蔵させるようにしてもよい。
In the first to third embodiments, the battery
・上記第1〜第3の実施形態においては、第1〜第4半導体リレーTR1〜TR4は、MOSドライバ回路54,99の駆動許可信号及び駆動停止信号に基づいて、オンオフ制御されるようにした。これを、第1〜第4半導体リレーTR1〜TR4を、PWM制御(Pulse Width Modulation、パルス幅変調制御)されるようにしてもよい。
In the first to third embodiments, the first to fourth semiconductor relays TR1 to TR4 are on / off controlled based on the drive permission signal and the drive stop signal of the
・上記第1〜第3の実施形態においては、電流センサF1〜F4を、MOS FET22と外部出力端子20との間に設けるようにした。これを、バッテリ電源35と外部出力
端子20との間であれば、電流センサF1〜F4の位置を他の位置にするようにしてもよい。
In the first to third embodiments, the current sensors F1 to F4 are provided between the
D…入力部としてのドレイン、S…出力部としてのソース、G…信号入力部としてのゲート、OUT1,OUT2…制御信号出力端子としての端子、IN…外部信号入力端子としての端子、11,61,81…インテリジェントパワースイッチ装置としてのバッテリ直付けIPS、18…リードフレーム、20…外部出力端子、21,63,83…制御手段としての制御基板、22…スイッチング素子としてのMOS FET、24…バッテリ接続端子としてのバスバー、35…バッテリ電源、37…バッテリターミナルとしてのプラスターミナル、52…電流検出手段としての電流モニタ回路、53,98…判断手段としての異常検出判断回路、86…外部機器としてのオルタネータ、87…外部機器としての表示パネル、88…外部信号発生機器としての衝突センサ、96…電圧検出手段としての電圧モニタ回路。
D: drain as an input unit, S: source as an output unit, G: gate as a signal input unit, OUT1, OUT2: terminals as control signal output terminals, IN: terminals as external
Claims (3)
同スイッチング素子の入力部に対して電気的に接続されているリードフレームと、
前記スイッチング素子の出力部と電気的に接続されている外部出力端子と、
前記スイッチング素子の信号入力部にオンオフ信号を付与することにより、前記リードフレームと前記外部出力端子との間を流れる電流を限流制御する制御手段とを備え、
前記リードフレームは、バッテリ電源のバッテリターミナルに対して電気的に接続可能なバッテリ接続端子を、一体に備えたインテリジェントパワースイッチ装置であって、
前記スイッチング素子及び各スイッチング素子に対応する前記外部出力端子は複数設けられ、各外部出力端子にはそれぞれ負荷群が接続されており、
駆動することにより発電を行い前記バッテリ電源への充電を行うとともに、駆動を停止することにより発電を停止し前記バッテリ電源への充電を停止するオルタネータの駆動及び駆動停止を制御するためのオンオフ信号を出力する制御信号出力端子と、
前記バッテリ電源の電圧を検出する電圧検出手段と、
第1の電圧閾値、第2の電圧閾値、第3の電圧閾値の順に小さい値に設定された第1〜第3の電圧閾値と、前記電圧検出手段により検出された電圧とを比較し、比較結果を出力する判断手段とを備え、
前記第1の電圧閾値は、前記バッテリ電源の電圧が該第1の電圧閾値よりも高い場合にバッテリ電源が過充電の状態になっていると判断するためのものであり、前記第2及び第3の電圧閾値は、前記バッテリ電源の電圧が該第2の電圧閾値よりも低い場合に前記オルタネータによる充電が必要なほどバッテリ電源の電圧が低下していると判断するためのものであり、前記バッテリ電源の電圧がさらに該第3の電圧閾値よりも低い場合に前記外部出力端子に接続された負荷群への電力の供給を減少させる必要があるほどバッテリ電源の電圧が低下していると判断するためのものであり、
前記制御手段は、前記判断手段における比較結果が、
前記バッテリ電源の電圧が前記第1の電圧閾値よりも高い場合には、前記制御信号出力端子に前記オルタネータの駆動を停止させるためのオフ信号を出力し、
前記バッテリ電源の電圧が前記第2の電圧閾値より低い場合には、前記制御信号出力端子に前記オルタネータを駆動させるためのオン信号を出力し、
前記バッテリ電源の電圧がさらに前記第3の電圧閾値より低い場合には、前記複数の外部出力端子のうち優先順位の低い負荷群が接続された外部出力端子に対応する前記スイッチング素子の駆動を停止させることにより該優先順位の低い負荷群への電流供給を遮断すべく該スイッチング素子の信号入力部にオフ信号を付与するとともに、前記複数の外部出力端子のうち優先順位の高い負荷群が接続された外部出力端子に対応する前記スイッチング素子の信号入力部にオン信号を付与することを特徴とするインテリジェントパワースイッチ装置。 A switching element;
A lead frame electrically connected to the input of the switching element;
An external output terminal electrically connected to the output portion of the switching element;
Control means for limiting the current flowing between the lead frame and the external output terminal by applying an on / off signal to the signal input unit of the switching element ;
The lead frame is an intelligent power switch device integrally including a battery connection terminal that can be electrically connected to a battery terminal of a battery power source ,
A plurality of the external output terminals corresponding to the switching element and each switching element are provided, and a load group is connected to each external output terminal,
An on / off signal for controlling driving and stopping of the alternator that generates power by driving and charges the battery power supply and stops power generation by stopping driving and stops charging the battery power supply. A control signal output terminal to output,
Voltage detection means for detecting the voltage of the battery power supply;
The first voltage threshold value, the second voltage threshold value, and the third voltage threshold value, which are set to smaller values in this order, are compared with the voltage detected by the voltage detection means, and compared. Judgment means for outputting the results,
The first voltage threshold is for determining that the battery power supply is in an overcharged state when the voltage of the battery power supply is higher than the first voltage threshold. The voltage threshold of 3 is for determining that the voltage of the battery power supply is low enough to require charging by the alternator when the voltage of the battery power supply is lower than the second voltage threshold. When the voltage of the battery power supply is further lower than the third voltage threshold, it is determined that the voltage of the battery power supply is so low that it is necessary to reduce the supply of power to the load group connected to the external output terminal. Is intended to
The control means indicates that the comparison result in the determination means is
When the voltage of the battery power supply is higher than the first voltage threshold value, an off signal for stopping the drive of the alternator is output to the control signal output terminal,
When the voltage of the battery power supply is lower than the second voltage threshold, an ON signal for driving the alternator to the control signal output terminal is output,
When the voltage of the battery power supply is further lower than the third voltage threshold, driving of the switching element corresponding to the external output terminal connected to the load group having a low priority among the plurality of external output terminals is stopped. By applying an off signal to the signal input unit of the switching element to cut off the current supply to the load group having a low priority level, a load group having a high priority level among the plurality of external output terminals is connected. An intelligent power switch device, wherein an ON signal is applied to a signal input portion of the switching element corresponding to the external output terminal .
前記リードフレームと前記外部出力端子との間を流れる電流を検出する電流検出手段を備え、
前記判断手段は、前記電流検出手段が検出した電流に基づいて、過電流であるか否かを判断し、判断結果を出力する手段であり、
前記制御手段は、前記判断手段から出力された過電流であるか否かの前記判断結果に応じたオンオフ信号を前記信号入力部に対して付与する手段であることを特徴とするインテリジェントパワースイッチ装置。 The intelligent power switch device according to claim 1,
Current detection means for detecting a current flowing between the lead frame and the external output terminal;
The determining means, based on the current the current detection unit detects, it is determined whether the overcurrent is hand stage you output the determination result,
The intelligent power switch device, wherein the control means is a means for giving an on / off signal according to the determination result as to whether or not the overcurrent is output from the determination means to the signal input unit. .
外部信号発生機器からの外部信号を入力する外部信号入力端子を備え、
前記制御手段は、前記外部信号入力端子から入力された前記外部信号に応じたオンオフ信号を前記信号入力部に対して付与する手段であることを特徴とするインテリジェントパワースイッチ装置。 The intelligent power switch device according to claim 1 or 2,
It has an external signal input terminal for inputting external signals from external signal generators,
The intelligent power switch device , wherein the control means is a means for giving an ON / OFF signal corresponding to the external signal input from the external signal input terminal to the signal input unit .
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