JPH10311860A - 車両用電源供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源線の損傷を的確かつ容易に検出して電源
線の発煙や火災を未然に回避し得る車両用電源供給装置
を提案する。 【解決手段】 外部導体５１ｃに一定電圧を印加する定
電圧印加手段５３と、外部導体５１ｃの電圧を所定の閾
値ＶTHと比較する比較手段５４と、比較手段５４の比較
結果を時間軸上で監視して異常判断を行う異常判定手段
５６とを設け、異常判定手段５６により異常判定結果が
得られたときに異常告知手段５５により電源線５１が損
傷したことを知らせるようにしたことにより、電源線５
１が発煙や火災を起こすような損傷を受けているか否か
を的確かつ容易に検出し得る車両用電源供給装置を実現
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用電源供給装置
に関し、例えば電源線のレアショート等が原因となって
生じる当該電源線の発煙を未然に防止するようになされ
た車両用電源供給装置に適用し得る。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両においては、一般にバッテリ
やオルタネータ等の電源部により発生させた電源を複数
の電線から構成されたワイヤハーネスを介して各負荷に
供給するようになっている。そしてそれらの電線の中で
特に大電流を必要とする負荷に接続される電線（基幹電
源線）はヒュージブルリンクに接続されており、これに
よりバッテリやオルタネータ等の電源部の電圧変動時や
電線のデッドショート時に発生する過大電流による各負
荷の破損や電線の発煙を防止できるようになっている。

【０００３】この種の電線は一般に、図５に示すよう
に、多数の芯線１ａをポリ塩化ビニルなどの絶縁被覆層
１ｂで保護した構造となっている。すなわち幹部電源線
や支部電源線は通常軟質塩化ビニルチューブを外挿した
り、テープ巻き等により集束、保護されており、芯線１
ａからの漏電を防止できるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両で
は、絶縁被膜層１ｂが経年劣化したり、車両エッジ部と
の接触、磨耗等により、線芯１ａがボディーに接触し、
いわゆるデッドショートやレアショート状態になる場合
がある。前者の場合にはヒュージブルリンクが溶断し車
両火災は防止されるが、後者の状態が続くと芯線１ａの
発熱によりヒュージブルリンクの溶断前に絶縁被膜層１
ｂが溶断、燃焼して車両火災を招くおそれがある。

【０００５】そこで従来、図６に示すように、芯線（以
下これを内部導体と呼ぶ）３ａと絶縁被膜層３ｂからな
る電源線１の外周に導電層（以下これを外部導体と呼
ぶ）１０ａ及び絶縁被膜層１０ｂを設けることにより電
線１０を形成すると共に、外部導体１０ａにランプ１２
を介して電源１１の電圧を印加するようにした構成のワ
イヤハーネス保護装置が提案されている（実公平７−４
７７４７号公報参照）。

【０００６】このワイヤハーネス保護装置によれば、絶
縁被膜層が損傷して外部導体１０ａが車両のボディーに
接触すると、ランプ１２に電流が流れてランプ１２が点
灯することにより、ユーザにワイヤハーネスの損傷をい
ち早く知らせることができ、ワイヤハーネスの発煙や車
両火災を未然に防止することができる。

【０００７】しかしながら、図６に示すような従来の構
成では、外部導体１０ａがボディーに接触するのに応じ
てランプ１２が点滅するだけなので、ユーザはその点灯
の度合いを見てワイヤハーネスの損傷の程度を判断しな
ければならず、非常に煩雑な問題があった。

【０００８】例えば、ランプ１２が僅かな光量で点灯し
たり、瞬間的に点灯しているだけであれば、その損傷の
程度は絶縁被膜１ｂにまでは及んでいないのでワイヤハ
ーネスを交換する必要はなく、これに対してランプ１２
の光量が大きかったり、頻繁に点灯しているようであれ
ば、ワイヤハーネスの交換が必要であるといった判断を
ユーザ自身が判断しなければならない欠点がある。

【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、電源線の損傷を的確かつ容易に検出して電源線の発
煙や火災を未然に回避し得る車両用電源供給装置を提案
しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明により成された請求項１に記載の車両用電源供
給装置は、図１の基本構成図に示すように、電源部５０
からの電源を電源線５１を介して各負荷５２に供給する
ようになされた車両用電源供給装置において、電源線５
１は、電源部５０と各負荷５２を電気的に接続する内部
導体５１ａと、当該内部導体５１ａの外周を被覆するよ
うに設けられた内部絶縁体５１ｂと、当該内部絶縁体５
１ｂの外周を被覆するように設けられた外部導体５１ｃ
と、当該外部導体５１ｃの外周を被覆するように設けら
れた外部絶縁体５１ｄとにより形成されると共に、車両
用電源供給装置は、外部導体５１ｃに電気的に接続され
外部導体５１ｃに一定電圧を印加する定電圧印加手段５
３と、外部導体５１ｃの電圧と所定の閾値ＶTHとを比較
する比較手段５４と、比較手段５４によって外部導体５
１ｃの電圧が閾値ＶTHよりも小さいことを表す比較結果
が得られたとき電源線５１に異常があることを知らせる
異常告知手段５５とを備えるようにする。

【００１１】以上の構成において、外部絶縁体５１ｄに
傷ができて外部導体５１ｃに車両のボディーが接触する
ようになると、外部導体５１ｃの電圧が定電圧印加手段
５３により印加された一定電圧よりも下がるようにな
る。そして外部導体５１ｃとボディーとの接触の程度が
大きくなり、電圧が大きく低下するようになると、外部
導体５１ｃの電圧は閾値ＶTHよりも小さくなるので、比
較手段５４によって電源線５１が損傷したことを表す異
常信号が異常告知手段５５に送出され、ユーザは異常告
知手段５５により電源線５１が損傷していることを知る
ことができる。この結果、ユーザは、自分自身では判断
をしなくても電源線５１の損傷を的確かつ容易に知るこ
とができるようになる。

【００１２】また本発明により成された請求項２に記載
の車両用電源供給装置は、請求項１の構成に加えて、比
較手段５４による比較結果を時間軸上で監視することに
より電源線５１に異常があるか否かを判定する異常判定
手段５６を備え、異常告知手段５５は異常判定手段５６
により電源線５１が異常であることを表す判定結果が得
られたとき電源線５１に異常があることを知らせるよう
にする。

【００１３】以上の構成において、例えば、比較手段５
４により外部導体５１ｃの電圧が閾値ＶTHよりも小さく
なっているという比較結果がある期間よりも長い時間得
られたような場合にのみ、異常判定手段５６により電源
線５１が損傷したことを表す異常信号が異常告知手段５
５に送出されるようになる。この結果、ボディーが外部
導体５１ｃに確実にくい込んでおり、次には内部導体５
１ａにまで達しようとする場合に初めて異常判定がされ
るようになり、電源線５１が危険な状態まで損傷してい
ることを、一段と的確に検出できるようになる。

【００１４】さらに本発明により成された請求項３に記
載の車両用電源供給装置は、電源部からの電源を電源線
を介して各負荷に供給するようになされた車両用電源供
給装置において、電源線は、電源部と各負荷を電気的に
接続する内部導体と、当該内部導体の外周を被覆するよ
うに設けられた内部絶縁体と、当該内部絶縁体の外周を
被覆するように設けられた外部導体と、当該外部導体の
外周を被覆するように設けられた外部絶縁体とにより形
成されると共に、車両用電源供給装置は、外部導体に電
気的に接続され外部導体に電圧を与える定電圧印加手段
と、外部導体の電流値と所定の閾値とを比較する比較手
段と、比較手段によって外部導体の電流値が閾値よりも
大きいことを表す比較結果が得られたとき電源線に異常
があることを知らせる異常告知手段とを備えるようにす
る。

【００１５】以上の構成において、外部絶縁体に傷がで
きて外部導体に車両のボディーが接触するようになる
と、外部導体は電気的にオープンな状態から接地した状
態に変わるので外部導体に電流が流れるようになる。そ
して外部導体とボディーとの接触の程度が大きくなる
と、その電流値は閾値よりも大きくなるので、比較手段
によって電源線が損傷したことを表す異常信号が異常告
知手段に送出され、ユーザは異常告知手段により電源線
が損傷していることを知ることができる。この結果、ユ
ーザは、自分自身では判断をしなくても電源線の損傷を
的確かつ容易に知ることができるようになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の一実
施形態を説明する。

【００１７】図２において、２０は全体として実施の形
態による車両用電源供給装置を示す。車両用電源供給装
置２０はバッテリ２１やオルタネータ２２等の電源部か
らの電源を電源線２５、２６を介して複数の負荷２７、
２８に供給するようになっている。

【００１８】また電源部と電源線２５、２６との間には
ヒュージブルリンク２３、２４が設けられ、これにより
電源線２５、２６が損傷したり、負荷２７、２８が故障
して電源線２５、２６に大電流が流れるようなときには
ヒュージブルリンク２３、２４が溶断することにより、
電源線２５、２６の発煙や負荷２７、２８の過電流によ
る破損を防止し得るようになっている。

【００１９】ここで図２中の点線で示すヒュージブルリ
ンク２３、２４と負荷２７、２８との間に設けられた電
源線２５、２６は、図３に示すように、電源部と各負荷
２７、２８を電気的に接続する内部導体４０と、当該内
部導体４０の外周を被覆するように設けられた内部絶縁
体４１と、当該内部絶縁体４１の外周を被覆するように
設けられた外部導体４２と、当該外部導体４２の外周を
被覆するように設けられた外部絶縁体４３とにより形成
されている。

【００２０】そして外部導体４２には、図２に示す定電
圧回路２９により形成された一定電圧が印加されるよう
になっている。定電圧回路２９は、図からも明らかなよ
うに、ツェナーダイオード３０と抵抗Ｒ１、Ｒ２からな
り、電源電圧ＶCCから定電圧を生成し、これを外部導体
４２に印加するようなっている。なお外部導体４２に印
加される定電圧は、外部導体４２とボディーが接触して
も絶縁被膜４３が発煙しないような低い電圧に選定され
ている。

【００２１】さらに外部導体４２は比較回路３１に接続
されており、比較回路３１は外部導体４２の電圧を所定
の閾値と比較する。具体的には、比較回路３１はコンパ
レータ３２の一方の入力端に外部導体４２の電圧を入力
すると共に、他方の入力端に電源電圧を抵抗Ｒ３及びＲ
４により分圧することにより得た基準電圧を入力するこ
とにより、外部導体４２の電圧を基準電圧と比較し、比
較結果に応じた論理値を出力するようになっている。

【００２２】コンパレータ３２からの出力論理値は判定
部３３に送出される。判定部３３はマイクロプロセッサ
構成でなり、コンパレータ３２からの出力論理値を時間
軸上で監視することにより電源線２５、２６に異常があ
るか否かを判定する。具体的には、判定部３３は、コン
パレータ３２から外部導体４２の電圧値が基準電圧値よ
りも低いことを表す論理値がある期間以上継続して出力
されたときにこれを異常と判断して、メータ３４に配設
された警告ランプ３５に異常信号を送出して警告ランプ
３５を点灯させる。

【００２３】ここで判定部３３の判定処理を、図４を用
いて説明する。すなわち車両のボディーとの接触等が原
因となって電源線２５、２６の絶縁被膜４３が磨耗する
と、図２の一点鎖線で示すように外部導体４２とボディ
ーとが接触することにより、外部導体４２の電圧ＶAは
ボディーとの接触時間及び接触した程度に応じて定電圧
値よりも低下する（図４（Ａ））。

【００２４】コンパレータ３２は、時点ｔ1から時点ｔ2
までの期間、時点時点ｔ4から時点ｔ5までの期間のよう
に、外部導体４２の電圧値ＶAが閾値電圧ＶTHよりも小
さくなったときのみ正論理の論理信号を出力する（図４
（Ｂ））。

【００２５】判定部３３はコンパレータ３２から正論理
の出力されている時間が短いものは無視して、正論理の
出力されている期間がある時間よりも長くなったときの
み正論理の異常信号を出力する。具体的には、時点ｔ1
から時点ｔ2までの期間は非常に短いのでこれは異常で
あると判断せず、これに対して時点時点ｔ4から時点ｔ5
までの期間は長いのでこのとき初めて電源線２５、２６
に損傷があったと決定するに値すると判断して、正論理
の異常信号を出力する（図４（Ｃ））。

【００２６】以上の構成において、絶縁被膜層４３に傷
ができて外部導体４２に車両のボディーが接触するよう
になると、外部導体４２の電圧が定電圧回路３２により
印加された一定電圧よりも下がるようになる。そして外
部導体４２とボディーとの接触の程度が大きくなり、電
圧の低下が大きくなると、外部導体４２の電圧は閾値よ
りも小さくなるので、コンパレータ３２によって正論理
の信号が出力される。

【００２７】判定部３３はコンパレータ３２からの正論
理の出力がある期間よりも長い時間得られたとき、警告
ランプ３５に異常信号を送出して警告ランプ３５を点灯
させる。この結果、ボディーが外部導体４２に確実にく
い込んでおり、次には内部導体４０にまで達しようとす
る場合に初めて異常判定がされるようになり、電源線２
５、２６が危険な状態まで損傷していることを的確に検
出して、これをユーザに知らせることができるようにな
る。

【００２８】かくしてユーザは、自分自身では判断をし
なくても電源線５１の損傷を的確かつ容易に知ることが
できるようになる。

【００２９】以上の構成によれば、外部導体４２に一定
電圧を印加する定電圧回路２９と、外部導体４２の電圧
ＶAを所定の閾値ＶTHと比較する比較回路３１と、比較
回路３１の比較結果を時間軸上で監視して異常判断を行
う判定部３３とを設け、判定部３３により異常判定結果
が得られたときに警告ランプ３５を点灯させるようにし
たことにより、電源線２５、２６が発煙や火災を起こす
ような損傷を受けているか否かを的確かつ容易に検出し
得る車両用電源供給装置２０を実現することができる。

【００３０】また外部導体４２には定電圧回路２９から
安定した電圧が印加されるようになるため、内部導体４
０から外部へのノイズの放出や外部から内部導体４０へ
のノイズの進入を防ぐことができるようになる。

【００３１】さらに定電圧回路２９により生成した安定
した電圧を外部導体４２に印加するようにしているの
で、例えばバッテリ２１の電圧をそのまま外部導体４２
に印加する場合と比較して、コンパレータ３２において
オルタネータ２２等による電圧変動を受けない比較処理
を行うことができるようになる。

【００３２】なお上述の実施形態においては、判定部３
３を設け、コンパレータ３２により外部導体４２の電圧
ＶAが閾値ＶTHよりも小さくなっているという比較結果
がある期間よりも長い時間得られたような場合にのみ異
常判定を行うようにした場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、判定部３３を省略してコンパレータ３
２からの論理値に基づいて直接警告ランプ３５を点灯さ
せるようにしてもよい。このようにした場合でも、コン
パレータ３２により閾値判定をしているので、従来のよ
うに単に外部導体に流れる電流に応じてランプを点灯さ
せるような場合と比べれば格段に的確かつ容易な異常検
出を行うことができる。

【００３３】また上述の実施形態においては、外部導体
４２に一定電圧を印加する定電圧回路２９と、外部導体
４２の電圧ＶAを所定の閾値ＶTHと比較する比較回路３
１と、比較回路３１の比較結果を時間軸上で監視して異
常判断を行う判定部３３とを設け、判定部３３により異
常判定結果が得られたときに警告ランプ３５を点灯させ
るようにした場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、外部導体４２に電気的に接続され外部導体４２に
電圧を与える定電圧印加手段と、外部導体４２の電流値
と所定の閾値とを比較する比較手段と、当該比較手段に
よって外部導体４２の電流値が閾値よりも大きいことを
表す比較結果が得られたとき電源線２５、２６に異常が
あることを知らせる異常告知手段とを設けるようにして
もよく、このようにした場合でも上述の実施形態とほぼ
同様の効果を得ることができる。

【００３４】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、ボディー
が外部導体に確実にくい込み、次には内部導体にまで達
しようとする場合に初めて電源線が異常であると判定し
てユーザに知らせることができるようになることによ
り、電源線の損傷を的確かつ容易に検出して電源線の発
煙や火災を未然に回避し得る車両用電源供給装置を実現
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両用電源供給装置の基本構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明による車両用電源供給装置の実施の形態
を示す接続図である。

【図３】電源線の構成を示す略線的断面図である。

【図４】異常判定処理の説明に供するタイミングチャー
トである。

【図５】一般的な電源線の構成を示す斜視図である。

【図６】従来のワイヤハーネス保護装置の構成を示す略
線的接続図である。

【符号の説明】

５０（２１、２２） 電源部（バッテリ、オルタ
ネータ） ５１（２５、２６） 電源線 ５１ａ（４０） 内部導体 ５１ｂ（４１） 内部絶縁体 ５１ｃ（４２） 外部導体 ５１ｄ（４３） 外部絶縁体 ５２（２７、２８） 負荷 ５３（２９） 定電圧印加手段（定電圧回
路） ５４（３１） 比較手段（比較回路） ５５（３５） 異常告知手段（警告ラン
プ） ５６（３３） 異常判定手段（判定部）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源部からの電源を電源線を介して各負
   荷に供給するようになされた車両用電源供給装置におい
   て、 前記電源線は、 前記電源部と前記各負荷を電気的に接続する内部導体
   と、当該内部導体の外周を被覆するように設けられた内
   部絶縁体と、当該内部絶縁体の外周を被覆するように設
   けられた外部導体と、当該外部導体の外周を被覆するよ
   うに設けられた外部絶縁体とにより形成されると共に、 前記車両用電源供給装置は、 前記外部導体に電気的に接続され、前記外部導体に一定
   電圧を印加する定電圧印加手段と、 前記外部導体の電圧と所定の閾値とを比較する比較手段
   と、 前記比較手段によって前記外部導体の電圧が前記閾値よ
   りも小さいことを表す比較結果が得られたとき、前記電
   源線に異常があることを知らせる異常告知手段とを具え
   ることを特徴とする車両用電源供給装置。
2. 【請求項２】 前記車両用電源供給装置は、さらに前記
   比較手段による比較結果を時間軸上で監視することによ
   り前記電源線に異常があるか否かを判定する異常判定手
   段を具え、 前記異常告知手段は、前記異常判定手段により前記電源
   線が異常であることを表す判定結果が得られたとき前記
   電源線に異常があることを知らせることを特徴とする請
   求項１に記載の車両用電源供給装置。
3. 【請求項３】 電源部からの電源を電源線を介して各負
   荷に供給するようになされた車両用電源供給装置におい
   て、 前記電源線は、前記電源部と前記各負荷を電気的に接続
   する内部導体と、当該内部導体の外周を被覆するように
   設けられた内部絶縁体と、当該内部絶縁体の外周を被覆
   するように設けられた外部導体と、当該外部導体の外周
   を被覆するように設けられた外部絶縁体とにより形成さ
   れると共に、 前記車両用電源供給装置は、 前記外部導体に電気的に接続され、前記外部導体に電圧
   を与える電圧印加手段と、 前記外部導体の電流値と所定の閾値とを比較する比較手
   段と、 前記比較手段によって前記外部導体の電流値が前記閾値
   よりも大きいことを表す比較結果が得られたとき、前記
   電源線に異常があることを知らせる異常告知手段とを具
   えることを特徴とする車両用電源供給装置。