JP7143541B1

JP7143541B1 - 短絡位置検出方法

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Publication number: JP7143541B1
Application number: JP2022029692A
Authority: JP
Inventors: 浩明北原
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-02-28
Filing date: 2022-02-28
Publication date: 2022-09-28
Anticipated expiration: 2042-02-28
Also published as: JP2023125552A

Abstract

【課題】車両における短絡した位置を検出することが可能な短絡位置検出方法および短絡位置検出装置を提供する。
【解決手段】短絡位置検出方法は、まず、車両Ｖのバッテリとは異なる他のバッテリＢＴ２の負極をボディアースに接続する。次に、他のバッテリＢＴ２の正極を電流出力装置１０の入力に接続する。次に、電流出力装置１０の出力を、車両Ｖの接続箇所としたヒューズのヒューズホルダーＨの負荷側に接続する。そして、電流出力装置１０を含む車両Ｖの電気系統における閉回路を形成し、電気系統の各配線に流れる電流を電流測定器Ａにより測定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、軽自動車から大型自動車、工事用車両などの各種の車両の電気系統における短絡した位置を検出する短絡位置検出方法に関するものである。

車両の電気系統は、バッテリやオルタネーター（発電機）を電源として、ヘッドライト、ウィンカー、ブレーキランプやその他の電気部品に配線により電流が供給される。
これら電気部品や電気部品を接続する配線に短絡が発生すると大電流が流れるため、ヒューズが溶断して電流路が遮断される。従って、短絡を放置した状態でヒューズを装着しても、通電すると再びヒューズが断線してしまうため、短絡位置を発見して修復しなければならない。

このような短絡位置を発見する方法として、特許文献１に記載されたものが知られている。
特許文献１に記載の電源ラインへの検出用フリッカ電流発生装置は、電源ラインに接続される可変抵抗器と、可変抵抗器の可動接片を駆動する駆動手段と、可変抵抗器に直列に接続される電流制限用の固定抵抗とを具備しており、直列に接続された可変抵抗器と固定抵抗器を電源ラインの一方の線路に直列に介在させ、駆動手段により可変抵抗器を駆動して可変抵抗器の抵抗値を増減してフリッカ電流を発生するように構成し、フリッカ電流の検出によって電源ラインの短絡箇所を探索できる構成としたものである。

特開平６－２２２１０３号公報

特許文献１に記載の電源ラインへの検出用フリッカ電流発生装置では、ブレイカ側から電源ラインを流れるフリッカ電流を順に検出し、短絡箇所を越えた途端に、フリッカ電流が検出されなくなることにより短絡位置を検出している。
しかし、車両では、配線が束ねられている。そのため、電流の測定のために、クランプメーターにより束ねられた配線を挟み込むと、行きの電流が流れる配線と帰りの電流が流れる配線とを一緒に挟み込むことになる。

ここで、従来の短絡位置検出方法を図面に基づいて説明する。例えば、図４に示すように電流出力装置１０からの出力側の接続用ケーブルを、溶断したヒューズを保持するヒューズホルダーＨの負荷側に接続し、電流出力装置１０からの入力側の接続用ケーブルをヒューズホルダーの電源となるバッテリＢＴ１側に接続する。
そうすることで、車両のバッテリＢＴ１からの電流が入力側の接続用ケーブルから電流出力装置１０へ流れ、電流出力装置１０の出力側の接続用ケーブルからヒューズホルダーＨの負荷側に流れる。

バッテリＢＴ１からの配線と、ヒューズホルダーからの配線とが束ねられていると、バッテリＢＴ１からの電流と、ヒューズホルダーからの電流との向きが反対となることで、それぞれの配線から発生した磁界が相殺されてしまう。

従って、特許文献１に記載の電源ラインへの検出用フリッカ電流発生装置では、クランプメーター等の電流測定器による電流の測定が、選択的に配線を挟み込める場合には、よいが、車両のように配線が束ねられ、電流測定器により一括して挟み込むしかないような場合では、電流が測定できない。

そこで本発明は、車両における短絡した位置を検出することが可能な短絡位置検出方法を提供することを目的とする。

本発明の短絡位置検出方法は、車両のバッテリとは異なる他のバッテリの負極をボディアースに接続し、前記他のバッテリを電源として前記他のバッテリの正極を電流出力装置の入力に接続し、前記電流出力装置の出力を、前記車両の接続箇所の負荷側に接続して、前記電流出力装置を含む前記車両の電気系統における閉回路を形成し、前記電気系統の各配線に流れる電流を電流測定器により測定することを特徴としたものである。

本発明の短絡位置検出装置は、車両のバッテリとは異なる他のバッテリであり、負極がボディアースに接続された他のバッテリと、前記他のバッテリを電源として前記他のバッテリの正極が入力に接続され、出力が前記車両の接続箇所の負荷側に接続された電流出力装置と、前記電流出力装置を含む前記車両の電気系統における閉回路の各配線に流れる電流を測定する電流測定器とを備えたことを特徴としたものである。

本発明の短絡位置検出方法および短絡位置検出装置によれば、車両のバッテリとは異なるバッテリからの電流を出力する電流出力装置の出力が、車両の接続箇所の負荷側に接続している。そのため、電流出力装置から流れる電流が、接続箇所の下流側に流れ、接続箇所の上流側には流れない。従って、電流出力装置からの電流が配線の束で往復しないので、電流測定器を移動させることで、各配線に流れる電流を測定することができる。

前記電流出力装置の出力を接続箇所の負荷側に接続して、前記電流測定器により各配線の電流が検出できなかったときに、電流出力装置の出力の接続位置を下流側に変更して各配線に流れる電流を前記電流測定器により測定することができる。
電流測定器により各配線の電流が検出できなかったときに、電流出力装置の出力の接続位置を、下流側に変更することで、電流路が遮断された箇所を避けて配線の下流側に移動させることにより、電流を測定することができる。

前記電流出力装置の出力の最初の接続位置を、ヒューズを保持するヒューズホルダーとすることができる。電流出力装置を、クリップなどにより簡単に配線に接続することができる。

前記他のバッテリを、前記車両のバッテリより低電圧とすることができる。車両のバッテリより低電圧とすることにより、電流路に介在したリレーを動作させないため、リレーの上流側での短絡と下流側での短絡とを切り分けすることができる。

前記電流出力装置は、前記電流出力装置が流す電流に応じた音を発する放音手段または発光する発光手段のいずれか一方または両方を有するものとすることができる。
放音手段による音が発せられたり、発光手段が発光したりすることで、配線における電流の流れを把握することができる。

本発明によれば、電流出力装置からの電流が配線の束で往復しないので、電流測定器を移動させることで、各配線に流れる電流を測定することができるので、車両における短絡した位置を検出することが可能である。

本発明の実施の形態に係る短絡位置検出方法および短絡位置検出装置を説明するための概略図である。電流出力装置の構成を説明するための図である。車両の電気系統の一例を示す図であり、短絡位置検出方法により短絡位置を検出することを説明するための図である。従来の短絡位置検出方法を説明するための概略図である。

本発明の実施の形態に係る短絡位置検出方法および短絡位置検出装置を図面に基づいて説明する。
本実施の形態に係る短絡位置検出方法および短絡位置検出装置は、車両の電気系統に発生した短絡故障の発生位置を検出することができる。

図１に示すように、短絡位置検出装置は、車両のバッテリとは異なる他のバッテリＢＴ２と、電流出力装置１０と、電流測定器Ａとを備えている。
本実施の形態に係る短絡位置検出方法は、まず、作業者が、電流出力装置１０を準備する。
電流出力装置１０は、図２に示すように、ケーシング１１に入力側の端子１２ｎと出力側の端子１２ｐが設けられている。入力側の端子１２ｎには、接続用ケーブル１３ｎが接続されている。出力側の端子１２ｐにも接続用ケーブル１３ｐが接続されている。接続用ケーブル１３ｎ，１３ｐに先端部には、クリップ１４ｎ，１４ｐが接続されている。

電流出力装置１０のケーシング１１には、第１通電手段１５ａと第２通電手段１５ｂとが内蔵されている。
第１通電手段１５ａは、電流を流すと断続的に通電する機能を有する。例えば、第１通電手段１５ａは、ウィンカーリレーとすることができる。第１通電手段１５ａをウィンカーリレーとしたときには、１分間に６０回～１２０回の通電と遮断とを繰り返すものとすることができる。
また、第２通電手段１５ｂは、断続通電手段１５ａからの指示されている間、電流を通電させる機能を有する。第２通電手段１５ｂは、第１通電手段１５ａより大電流を流すことができる。
また、ケーシング１１内には、放音手段として機能するブザー１６と、発光手段として機能するランプ１７とが設置されている。
更に、第２通電手段１５ｂと端子１２ｐとの間には、電流調整用の可変抵抗器１８が設けられている。可変抵抗器１８は、第２通電手段１５ｂに内蔵させてもよい。

電流出力装置１０の入力側の端子１２ｎには、第１通電手段１５ａと第２通電手段１５ｂに接続されている。第１通電手段１５ａからの出力は、第２通電手段１５ｂとブザー１６およびランプ１７に接続されている。
更に、ブザー１６と、ランプ１７と、可変抵抗器１８とは、出力側の端子１２ｐに接続されている。

この電流出力装置１０は、図１に示すように、入力側が、車両Ｖのバッテリ（図示せず）とは異なるバッテリＢＴ２の正極（＋）に接続されている。また、バッテリＢＴ２の負極（－）は、接続用ケーブル１９ａが車体Ｂに接続されていることで、接続用ケーブル１９ａを介してボディアースされている。
そして、電流出力装置１０の出力側は、ヒューズボックスにてヒューズを保持するためのヒューズホルダーＨの負荷側に、接続用ケーブル１９ｂを介して接続されている。
電流出力装置１０は、１Ａから２Ａでは配線で測定するときに電流が小さすぎて電流測定装置Ａにより測定できない可能性がある。そのため、電流出力装置１０は、可変抵抗器１８を調整して５Ａから８Ａを流すことができるのが望ましい。

バッテリＢＴ２は、電流出力装置１０の電源となるもので、例えば、車両のバッテリの＋２４Ｖより低電圧である＋１２Ｖとすることができる。

このように電流出力装置１０とバッテリＢＴ２とを車両Ｖの各所に接続することで、ボディアース－＞バッテリＢＴ２－＞電流出力装置１０－＞配線－＞電気部品－＞ボディアースとした閉回路が形成される。
接続が完了することで、電流測定器Ａにより電流出力装置１０からそれぞれの配線に流れる電流を測定する。電流測定器Ａは、配線を挟み込み包囲することで、電流を測定するクランプメーターとすることができる。

例えば、図３に示すように、ヒューズボックスのヒューズホルダーＨからの配線は、ウィンカーリレーＲＹの接点に接続されている。また、ヒューズホルダーＨからの配線は、ウィンカーレバーの操作により動作するスイッチＳＷを介してウィンカーリレーＲＹのコイルに接続されている。
ウィンカーリレーＲＹの接点からは、ランプＬ１～Ｌ３が並列に接続されている。
例えば、ランプＬ２が短絡故障しているとする。

このような状態の配線において、作業者は、電流出力装置１０から断続的に電流を流しながら、電流測定器Ａにより測定する。ランプＬ２が短絡していても、電流出力装置１０から断続的な電流を発生させているため、電気系統に焼損等の問題は発生しない。

ウィンカーレバーを作動させることで、スイッチＳＷを通電状態とするが、ウィンカーリレーＲＹは、バッテリＢＴ２が車両のバッテリの＋２４Ｖより低電圧である＋１２Ｖであるため、ヒューズホルダーＨの負荷側に電流を流しても、ウィンカーリレーＲＹの下流側には電流が流れない。
従って、電流測定器ＡによりランプＬ１～Ｌ３のそれぞれの配線に流れる電流を測定しても電流が検出されない。

なお、仮に、ウィンカーリレーＲＹの上流側で短絡が発生している場合には、上流側の配線からボディアースに電流が流れるため、電流測定器Ａにより電流が測定できることで、ヒューズホルダーＨからウィンカーリレーＲＹの間で短絡が発生していることが、この時点で検出できる。

電流測定器Ａにより電流が検出できなければ、電流出力装置１０の接続を、ウィンカーリレーＲＹより下流側に変更する。
そうすることで、ランプＬ１～Ｌ３に電流が流れる。ランプＬ２に短絡故障が発生していなければ、ランプＬ１，Ｌ２，Ｌ３のそれぞれに約０．４Ａ～０．５Ａの電流が流れる。

ここで、電流出力装置１０による動作を説明する。
バッテリＢＴ２から電流が、第１通電手段１５ａに電流が流れることで、第２通電手段１５ｂに断続的に電流が流れ、通電が指示される。
第２通電手段１５ｂは、第１通電手段１５ａからの断続的な通電の指示が出ている間が通電状態であるため、端子１２ｎから断続的な大電流が第２通電手段１５ｂを流れ、可変抵抗器１８により電流が調整されて端子１２ｐから出力される。
また、第１通電手段１５ａからの断続的な電流は、ブザー１６を断続的に鳴らせ、ランプ１７を点滅させる。
このようにして、電流出力装置１０から電流が出力される。

ランプＬ１，Ｌ３は電流出力装置１０からの電流がランプＬ２の短絡に伴って僅かしか、例えば、０．０５Ａ程度しか流れない。そのため、ランプＬ１，Ｌ３は点灯せず、電流測定器Ａでも測定できない程度の電流である。

しかし、図３に示すランプＬ２は短絡故障しているため、電流出力装置１０から電流が出力されている間は、ランプＬ２に、ランプＬ１，Ｌ３への電流より大きく流れる。例えば、ランプＬ２への回路のみ６Ａ程度が流れるため、電流測定器Ａにより大きな電流値が観測される。
従って、作業者は、ランプＬ２が短絡していることを検出することができる。

このように、本実施の形態に係る短絡位置検出方法によれば、図１に示すように、車両Ｖのバッテリとは異なるバッテリＢＴ２からの電流を出力する電流出力装置１０の出力が、車両Ｖの接続箇所となるヒューズホルダーＨの負荷側に接続している。そのため、電流出力装置１０から流れる電流が、ヒューズホルダーＨの下流側に流れ、ヒューズホルダーＨの上流側には流れない。
従って、図４では電流出力装置１０からの電流が配線の束で往復しているが、図１では、電流出力装置１０からの電流が配線の束で往復しないので、電流測定器Ａを移動させ、各配線に流れる電流を測定することで、車両における短絡した位置を検出することが可能である。

また、図３に示すように、電流出力装置１０の出力をヒューズホルダーＨの負荷側に接続して、電流測定器Ａにより各配線の電流が検出できなかったときに、電流出力装置１０の出力の接続位置を、例えば、ウィンカーリレーＲＹを超えて下流側に変更して各配線に流れる電流を電流測定器Ａにより測定する。
そうすることで、電流路が遮断された箇所を避けて配線の下流側に移動させ、電流を測定することができる。

最初の接続位置を、ヒューズを保持するヒューズホルダーＨとすることにより、電流出力装置１０を、クリップなどにより簡単に配線に接続することができる。

バッテリＢＴ２を、車両のバッテリより低電圧とすることにより、電流路に介在したリレーを動作させないため、リレーの上流側での短絡と下流側での短絡とを切り分けすることができる。

電流出力装置１０は、ブザー１６およびランプ１７の両方を備えているが、いずれか一方でもよい。ブザー１６が音を発声したり、ランプ１７が点灯（点滅）したりすることで、短絡により電流が流れていることがわかり、音量または発光強度により電流の流れる大きさも把握することが可能である。
なお、ランプ１７は発光して作業者に報知できればよいので発光ダイオードとしてもよい。また、ブザー１６は、音を発して作業者に報知できればよいのでスピーカーやアラーム等でもよい。

また、バッテリＢＴ２は、電流出力装置１０とは別体であるが、電源となるバッテリの負極がボディアースに接続できれば、電流出力装置１０に内蔵するようにしてもよい。
更に、電流出力装置１０は、第１通電手段１５ａと第２通電手段１５ｂの２つを備えているが、第１通電手段１５ａが大電流を断続的に流すことができれば、第１通電手段のみとしてもよい。その場合には、電流出力装置は、ブザー１６とランプ１７と可変抵抗器１８とを並列に接続し、第１通電手段を直列接続するようする。

本発明は、車両の短絡位置を検出することができるので、車両を修理する設備を備えた店舗や工場に好適である。

１０電流出力装置
１１ケーシング
１２ｎ，１２ｐ端子
１３ｎ，１３ｐ，１９ａ，１９ｂ接続用ケーブル
１４ｎ，１４ｐクリップ
１５ａ第１通電手段
１５ｂ第２通電手段
１６ブザー
１７ランプ
１８可変抵抗器
Ｖ車両
ＢＴ１，ＢＴ２バッテリ
Ｈヒューズホルダー
Ａ電流測定器
ＲＹウィンカーリレー
ＳＷスイッチ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ランプ

Claims

車両のバッテリとは異なる他のバッテリの負極をボディアースに接続し、前記他のバッテリを電源として前記他のバッテリの正極を電流出力装置の入力に接続し、前記電流出力装置の出力を、前記車両の接続箇所の負荷側に接続して、前記電流出力装置を含む前記車両の電気系統における閉回路を形成し、前記電気系統の各配線に流れる電流を電流測定器により測定する際に、前記電流出力装置の出力の最初の接続位置を、ヒューズを保持するヒューズホルダーとし、前記電流測定器により各配線の電流が検出できなかったときに、前記電流出力装置の出力の接続位置を下流側に変更して各配線に流れる電流を前記電流測定器により測定する短絡位置検出方法。
前記他のバッテリを、前記車両のバッテリより低電圧とする請求項１記載の短絡位置検出方法。
前記電流出力装置は、前記電流出力装置が流す電流に応じた音を発する放音手段または発光する発光手段のいずれか一方または両方を有する請求項１または２記載の短絡位置検出方法。