WO2020137451A1 - 電流遮断システム - Google Patents

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WO2020137451A1
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battery
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current
vehicle
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建二 村上
昭夫 麦島
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サンコール株式会社
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    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]

Definitions

  • the present invention relates to a current interruption system, and more particularly to a current path from a battery for a high voltage used in an electric vehicle (EV vehicle), a hybrid vehicle (HV vehicle), a plug-in hybrid vehicle (PHV vehicle), etc. to a motor.
  • the present invention relates to a current interruption system in which a shunt resistor used when measuring a current value is disconnected by a pyro switch based on a predetermined condition.
  • a pyro switch that shuts off the circuit when a short circuit or an overcurrent is detected in the circuit is known (for example, see Patent Document 1).
  • This type of pyro switch is also provided in a vehicle such as an electric vehicle (EV vehicle), a hybrid vehicle (HV vehicle), and a plug-in hybrid vehicle (PHV vehicle).
  • EV vehicle electric vehicle
  • HV vehicle hybrid vehicle
  • PSV vehicle plug-in hybrid vehicle
  • a shunt resistor used when measuring the current value of the current I flowing from the battery B to the motor M between the battery B and the motor M provided in the vehicle. 100 is connected.
  • the shunt resistor 100 is mainly composed of a resistor 101 and a base material 102 (so-called busper) made of metal such as copper.
  • the pyro switch 200 is provided on the base material 102 of the shunt resistor 100.
  • This pyro switch 200 includes a heater ignition unit 201 that receives a signal from an airbag control device that operates by detecting a collision at the time of a vehicle accident, an explosive powder 202 that explodes due to activation of the heater ignition unit 201, and an explosive powder 202 that explodes. 4B, as shown in FIG. 4B, a shunt resistor 100 and a cutting portion 203 for cutting the base material 102. A power source V for operating the heater ignition unit 201 is connected to the heater ignition unit 201.
  • the wiring of the battery B is safely disconnected by a signal from the airbag control device that detects and operates a collision at the time of an accident of the vehicle. It will be possible. That is, in the event of a vehicle accident, if the wiring of the battery B is broken or short-circuited as a result of the deformation of the vehicle, a large current flows, which may cause secondary damage such as heat generation or ignition of the wiring or the battery B. Will increase. However, by providing the pyro switch 200 and cutting the base material 102 of the shunt resistor 100, it is possible to prevent such a fear.
  • the base material 102 of the shunt resistor 100 is cut off by a signal from the airbag control device that operates by detecting a collision at the time of a vehicle accident, the wiring of the battery B is disconnected at the time of a vehicle accident. Even if damage such as a short circuit or a short circuit does not occur, when the signal from the airbag control device is received, the pyro switch 200 operates, and thus the base material 102 of the shunt resistor 100 is cut. As a result, there is a problem that the electric power is not supplied to the motor M and the like due to the loss of all the electric power supplied from the battery B, for example, the door of the vehicle cannot be opened and thus the vehicle cannot be exited.
  • an object of the present invention is to provide a current interruption system that can more safely disconnect the battery wiring by using a pyro switch.
  • a shunt resistor (100) for measuring a value of a current flowing from the battery (B) to the load portion (for example, the motor M),
  • a threshold detection unit (10) for detecting whether or not the current value measured by the shunt resistor (100) exceeds a preset threshold;
  • the threshold detection unit (10) includes a pyro switch (200) that disconnects the shunt resistor (100) when it detects that the threshold is exceeded.
  • a monitoring unit that monitors an electrical connection state between the threshold detection unit (10) and the pyro switch (200).
  • a transmission unit for example, a CAN communication unit 12 that transmits the contents monitored by the monitoring unit (11) to the vehicle ECU is further included.
  • the current value measured by the shunt resistor (100) for measuring the current value flowing from the battery (B) to the load portion (for example, the motor M) is set to a preset threshold value. Whether or not the threshold value is exceeded is detected by the threshold value detection unit (10), and when it is detected that the threshold value is exceeded, the shunt resistor (100) is disconnected by the pyro switch (200). This prevents the pyro switch (200) from operating when there is no damage such as disconnection of the wiring of the battery (B) or short circuit, and thus the power of the motor (M) from the battery (B). As a result, the problem that the vehicle door cannot be opened and the vehicle cannot be exited can be solved.
  • the threshold detection unit (10) detects that the current value measured by the shunt resistor (100) exceeds the threshold, the threshold detection unit (10) is located near the shunt resistor (100). Since the shunt resistor (100) is disconnected by the pyro switch (200), the pyro switch (200) is located near the shunt resistor (100). Therefore, the threshold detection unit (10) is provided near the pyro switch (200). As a result, the signal wiring indicating that the current value measured by the shunt resistor (100) exceeds the threshold value is located near the pyro switch (200). Therefore, it is possible to reduce the situation in which the signal from the airbag control device is damaged during a vehicle accident as in the conventional case.
  • the wiring of the battery can be disconnected more safely by using the pyro switch.
  • the monitoring unit (11) monitors the electrical connection state between the threshold detection unit (10) and the pyro switch (200), and the transmission unit (for example, CAN).
  • the communication unit 12) transmits the monitoring contents to the vehicle ECU.
  • the electrical connection state can be constantly monitored, it is possible to confirm whether or not a disconnection has occurred. Therefore, it is possible to solve the problem that the pyro switch (200) does not operate without noticing that the disconnection occurs as in the conventional case, and thus to disconnect the wiring of the battery (B) more safely.
  • FIG. 1 is a conceptual block diagram showing a system according to an embodiment of the present invention.
  • A shows a part of the system which concerns on the same embodiment, especially the conceptual block diagram which shows the state after a pyro switch has operated
  • (b) shows a part of the system which concerns on the same embodiment
  • FIG. 3 is a conceptual block diagram illustrating a method of suppressing energy generated after the pyro switch operates. It is a flowchart figure which shows one usage example of the system which concerns on the same embodiment.
  • FIG. 3 is a conceptual block diagram showing a conventional system, (a) showing a state before the pyro switch operates, and (b) showing a state after the pyro switch operates.
  • the system according to the present embodiment is provided between a current detection sensor 1, a suppression unit 2, a battery B and a motor M, and a current value of a current I flowing from the battery B to the motor M. And a pyroswitch 200 provided on a base material 102 of the shunt resistor 100.
  • the current detection sensor 1 includes a threshold detection unit 10, a monitoring unit 11, and a CAN communication unit 12.
  • the threshold detection unit 10 includes an amplifier 10a that amplifies the current value of the current I flowing from the battery B to the motor M measured by the shunt resistor 100, and a threshold value in which the current value amplified by the amplifier 10a is preset (for example, , 2000 A), and a comparator 10b for detecting whether or not the current exceeds 2000 A).
  • the output of the comparator 10b and the heater ignition unit 201 of the pyro switch 200 are electrically connected. Further, unlike the conventional case, the pyro switch 200 operates by receiving a signal when a preset threshold value (for example, 2000 A) is exceeded.
  • the monitoring unit 11 monitors the output of the threshold detection unit 10 (comparator 10b) and the electrical connection state of the heater ignition unit 201 of the pyro switch 200. Specifically, it is to monitor whether or not the current output from the threshold detection unit 10 (comparator 10b) flows to the heater ignition unit 201. As a result, it is possible to confirm whether or not there is a disconnection between the output of the threshold detection unit 10 (comparator 10b) and the wiring to the heater ignition unit 201 of the pyro switch 200. Thus, the content monitored by the monitoring unit 11 is output from the monitoring unit 11 to the CAN communication unit 12.
  • the current output from the threshold detection unit 10 (comparator 10b) is a minute current that does not activate the heater ignition unit 201.
  • the CAN communication unit 12 is a communication unit that uses CAN (Controller Area Network) as a communication protocol, and receives the content output from the monitoring unit 11. Then, the CAN communication unit 12 transmits the received content to a vehicle ECU (Electronic Control Unit) that controls each unit of the vehicle.
  • CAN Controller Area Network
  • vehicle ECU Electric Control Unit
  • the suppression unit 2 suppresses the energy generated when the base material 102 of the shunt resistor 100 is cut by the cutting unit 203 of the pyro switch 200 (see FIG. 2).
  • the suppressing unit 2 is composed of a diode 20, and the cathode side 20a of the diode 20 is connected between the base material 102 of the shunt resistor 100 and the motor M.
  • the anode side 20b is connected to the motor M.
  • a threshold value for example, 2000A is set in the comparator 10b of the threshold value detection unit 10 (step S1).
  • step S2 when the current I (see FIG. 1) flows from the battery B to the motor M, the shunt resistor 100 measures the current value (step S2).
  • the current value measured by the shunt resistor 100 is amplified by the amplifier 10a, and the comparator 10b detects whether or not the amplified current value exceeds a preset threshold value (for example, 2000A) (step S3). ).
  • a preset threshold value for example, 2000A
  • step S3 If the threshold is not exceeded (step S3: NO), the monitor 11 monitors the electrical connection state between the output of the threshold detector 10 (comparator 10b) and the heater ignition unit 201 of the pyro switch 200 (Ste S4). Then, the content monitored by the monitoring unit 11 is output from the monitoring unit 11 to the CAN communication unit 12 and received by the CAN communication unit 12. As a result, the monitored content is transmitted from the CAN communication unit 12 to the vehicle ECU (step S5).
  • the conventional problems can be solved. That is, conventionally, as shown in FIG. 4, the pyro switch 200 is operated by a signal from the airbag control device. Therefore, if there is a disconnection in the wiring between the heater ignition unit 201 and the signal from the airbag control device, the signal from the airbag control device cannot be received, so the pyro switch 200 does not operate, and There is a problem in that the wiring of the battery B cannot be safely cut. Further, there is a problem that such a state cannot be detected.
  • the monitoring unit 11 monitors the electrical connection state between the output of the threshold detection unit 10 (comparator 10b) and the heater ignition unit 201 of the pyro switch 200, and the CAN communication is performed.
  • the electrical connection state can be constantly monitored by transmitting the information to the vehicle ECU via the unit 12. Therefore, it is possible to confirm whether or not there is a disconnection in the wiring between the output of the threshold detection unit 10 (comparator 10b) and the heater ignition unit 201 of the pyro switch 200. As a result, it is possible to solve the problem that the pyro switch 200 does not operate without noticing that the disconnection has occurred, and thus the wiring of the battery B can be disconnected more safely. .. Further, by transmitting the monitoring content to the vehicle ECU that controls each part of the vehicle, it is possible to detect early that the vehicle ECU has a disconnection, and thus to promptly detect that a malfunction has occurred. It will be possible to inform.
  • step S3 YES
  • the threshold detection unit 10 (comparator 10b) outputs a signal indicating that the threshold value has been exceeded, and the heater ignition unit 201 receives the signal. Will be done.
  • the heater ignition unit 201 is activated.
  • the explosive powder 202 explodes, and the cutting unit 203 operates due to the explosive powder 202 that has exploded (step S6).
  • the cutting unit 203 cuts the base material 102 of the shunt resistor 100, thereby cutting the wiring of the battery B. (Step S7).
  • the conventional problem can be solved. That is, in the conventional art, as shown in FIG. 4, when a signal from the airbag control device is received, the pyro switch 200 receives the signal from the airbag control device even when the battery B is not broken or short-circuited during a vehicle accident. It will operate, and will cut
  • the pyro switch 200 if the pyro switch 200 is operated when the current value measured by the shunt resistor 100 exceeds the threshold value, the wiring of the battery B may be cut or short-circuited.
  • the threshold value for example, 2000 A
  • the pyro switch 200 is not operated.
  • the problem that the electric power is not supplied to the motor M and the like due to the loss of all the electric power supplied from the battery B, for example, the door of the vehicle cannot be opened and the vehicle cannot be exited from the vehicle can be solved.
  • the current detection sensor 1 detects that the current value measured by the shunt resistor 100 exceeds the threshold value. Since 10) is located near the shunt resistor 100 and the shunt resistor 100 is cut by the pyro switch 200, the pyro switch 200 is located near the shunt resistor 100. Therefore, the current detection sensor 1 (threshold value detection unit 10) is provided near the pyro switch 200. As a result, the signal wiring indicating that the current value measured by the shunt resistor 100 exceeds the threshold value is located in the vicinity of the pyro switch 200. It is possible to reduce the situation in which the signal from the control device (see FIG. 4) is damaged. Therefore, it is possible to reduce the situation in which the pyro switch 200 does not operate and the wiring of the battery B cannot be safely disconnected as in the conventional case.
  • the wiring of the battery B can be disconnected more safely by using the pyro switch 200.
  • the suppressing unit 2 that suppresses the energy generated when the base material 102 of the shunt resistor 100 is cut (see FIG. 2) by the cutting unit 203 of the pyro switch 200 is provided. .. That is, triggered by the signal output from the threshold detection unit 10 (comparator 10b) indicating that the threshold value has been exceeded, as shown in FIG. 2A, the cutting unit 203 causes the base material of the shunt resistor 100 to operate. When 102 is disconnected, a high voltage is generated on the motor M side due to the energy accumulated in the wiring of the battery B and the inductance of the components. Therefore, by providing the suppressing portion 2 on the motor M side, as shown in FIG.
  • the electric current is circulated in the arrow Y1 direction.
  • the energy generated when the wiring of the battery B is cut can be suppressed by using the pyro switch 200.
  • the cathode side 20a of the diode 20 is connected between the base material 102 of the shunt resistor 100 and the motor M, and the anode side 20b is connected to the motor M. Since this is sufficient, the circuit can be configured with a simple circuit configuration.
  • the current detection sensor 1 shown in the present embodiment is merely an example, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.
  • the threshold detection unit 10 is configured by the amplifier 10a and the comparator 10b has been shown, but the threshold detection unit 10 is not limited to this, and may be configured by only the comparator 10b.
  • the threshold detection unit 10 may be any one as long as it compares the current value of the current I flowing from the battery B to the motor M measured by the shunt resistor 100 with a preset threshold value (for example, 2000A). Such a circuit configuration may be used.
  • the present invention is not limited to this, and the shunt resistor 100 is used from the battery B to the motor M.
  • the current value of the current flowing to the load unit may be measured.
  • the current detection sensor 1 and the pyroswitch 200 may be manufactured separately or integrally. If it is manufactured as one unit, it can be made compact and the installation space can be reduced.
  • a trigger for operating the pyro switch 200 a signal due to exceeding a preset threshold value (for example, 2000 A) is used as a trigger.
  • a preset threshold value for example, 2000 A
  • the airbag control device You may use the signal from.
  • the suppressing unit 2 can be applied to the conventional system shown in FIG. 4 as well as the system described above.

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Abstract

パイロスイッチを用いて、バッテリの配線をより安全に切断することができる電流遮断システムを提供することを目的としている。バッテリ（Ｂ）からモータ（Ｍ）へ流れる電流値を計測するシャント抵抗器（１００）と、シャント抵抗器（１００）にて計測された電流値が予め設定された閾値を超えた否かを検出する閾値検出部（１０）と、閾値検出部（１０）が、閾値を超えたことを検出すると、シャント抵抗器（１００）を切断するパイロスイッチ（２００）と、を有してなる。

Description

電流遮断システム
　本発明は、電流遮断システムに関し、特に、電気自動車（ＥＶ車）、ハイブリット車（ＨＶ車）、プラグインハイブリット車（ＰＨＶ車）等で使用される高電圧用途のバッテリからモータへ流れる電流経路の電流値を計測する際に用いられるシャント抵抗器を、所定条件に基づき、パイロスイッチにて切断する電流遮断システムに関する。
　回路内で短絡または過電流が検出されたときに回路を遮断するパイロスイッチというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のパイロスイッチは、電気自動車（ＥＶ車）、ハイブリット車（ＨＶ車）、プラグインハイブリット車（ＰＨＶ車）等の車両内にも設けられている。
　この点、従来のシステムを、図４を参照して具体的に説明する。図４（ａ）に示すように、車両内に設けられているバッテリＢとモータＭとの間には、バッテリＢからモータＭへ流れる電流Ｉの電流値を計測する際に用いられるシャント抵抗器１００が接続されている。このシャント抵抗器１００は、抵抗体１０１と、銅等の金属からなる母材１０２（所謂バスパー）と、で主に構成されている。しかして、このようなシャント抵抗器１００の母材１０２上には、図４（ａ）に示すように、パイロスイッチ２００が設けられている。このパイロスイッチ２００は、車両の事故時に衝突を検出して動作するエアバック制御装置からの信号を受信するヒータ点火部２０１と、ヒータ点火部２０１の発動によって爆発する火薬２０２と、爆発した火薬２０２によって、図４（ｂ）に示すように、シャント抵抗器１００の母材１０２を切断する切断部２０３と、で構成されている。なお、ヒータ点火部２０１には、ヒータ点火部２０１を動作させるための電源Ｖが接続されている。
　かくして、このように、車両内にパイロスイッチ２００を設けておくことにより、車両の事故時に衝突を検出して動作するエアバック制御装置からの信号を契機として、バッテリＢの配線を安全に切断することができることとなる。すなわち、車両の事故時、車両の変形の結果としてバッテリＢの配線の切断やショート等の毀損が生じると、大電流が流れ、配線やバッテリＢの発熱・発火等の２次的被害の恐れが高まることとなる。しかしながら、このように、パイロスイッチ２００を設け、シャント抵抗器１００の母材１０２を切断することにより、このような恐れを防止することが可能となる。
特表２００３－５３４５２３号公報
　しかしながら、車両の事故時に衝突を検出して動作するエアバック制御装置からの信号を契機として、シャント抵抗器１００の母材１０２を切断するようにすると、車両の事故時、バッテリＢの配線の切断やショート等の毀損が生じていなくとも、エアバック制御装置からの信号を受信すると、パイロスイッチ２００が動作してしまい、もって、シャント抵抗器１００の母材１０２を切断してしまうこととなる。これにより、バッテリＢから供給される全電源の喪失により、モータＭ等に電力が供給されなくなることによって、例えば、車両のドアが開かなくなり、もって、車両外に出られないという問題があった。
　また、車両の事故時、エアバック制御装置からの信号が毀損してしまい、もって、パイロスイッチ２００が動作しなくなり、バッテリＢの配線を安全に切断することができないという問題があった。
　さらに、ヒータ点火部２０１とエアバック制御装置からの信号との配線に断線が生じていると、エアバック制御装置からの信号を受信することができないため、パイロスイッチ２００が動作せず、もって、バッテリＢの配線を安全に切断することができないという問題があった。また、そのような状態を検出することができないという問題があった。
　そこで、本発明は、上記問題に鑑み、パイロスイッチを用いて、バッテリの配線をより安全に切断することができる電流遮断システムを提供することを目的としている。
　上記本発明の目的は、以下の手段によって達成される。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
　請求項１の発明によれば、バッテリ（Ｂ）から負荷部（例えば、モータＭ）へ流れる電流値を計測するシャント抵抗器（１００）と、
　前記シャント抵抗器（１００）にて計測された電流値が予め設定された閾値を超えた否かを検出する閾値検出部（１０）と、
　前記閾値検出部（１０）が、前記閾値を超えたことを検出すると、前記シャント抵抗器（１００）を切断するパイロスイッチ（２００）と、を有してなることを特徴としている。
　また、請求項２の発明によれば、上記請求項１に記載の電流遮断システムにおいて、前記閾値検出部（１０）と、前記パイロスイッチ（２００）との電気的な接続状態を監視する監視部（１１）と、
　前記監視部（１１）にて監視された内容を車両ＥＣＵに送信する送信部（例えば、ＣＡＮ通信部１２）と、をさらに有してなることを特徴としている。
　次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
　請求項１に係る発明によれば、バッテリ（Ｂ）から負荷部（例えば、モータＭ）へ流れる電流値を計測するシャント抵抗器（１００）にて計測された電流値が予め設定された閾値を超えた否かを閾値検出部（１０）にて検出し、閾値を超えたことを検出すると、パイロスイッチ（２００）にてシャント抵抗器（１００）を切断するようにしている。これにより、バッテリ（Ｂ）の配線の切断やショート等の毀損が生じていない場合に、パイロスイッチ（２００）を動作させてしまうことが無くなり、もって、バッテリ（Ｂ）からモータ（Ｍ）の電力が得られなくなることによって、車両のドアが開かなくなり、車両外に出られないという問題を解決することができる。さらに、閾値検出部（１０）がシャント抵抗器（１００）にて計測した電流値が閾値を超えたことを検出するため、閾値検出部（１０）がシャント抵抗器（１００）の近傍に位置し、パイロスイッチ（２００）にてシャント抵抗器（１００）を切断する関係上、パイロスイッチ（２００）がシャント抵抗器（１００）の近傍に位置する。それゆえ、閾値検出部（１０）がパイロスイッチ（２００）の近傍に、設けられることとなる。これにより、シャント抵抗器（１００）にて計測した電流値が閾値を超えたことを示す信号配線が、パイロスイッチ（２００）の近傍に位置することとなる。それゆえ、従来のように、車両の事故時、エアバック制御装置からの信号が毀損してしまう事態を低減することができる。
　しかして、本発明によれば、パイロスイッチを用いて、バッテリの配線をより安全に切断することができる。
　また、請求項２に係る発明によれば、監視部（１１）にて、閾値検出部（１０）と、パイロスイッチ（２００）との電気的な接続状態を監視し、送信部（例えば、ＣＡＮ通信部１２）にて、その監視内容を車両ＥＣＵに送信するようにしている。これにより、電気的な接続状態を常に監視することができるため、断線が生じているか否かを確認することができる。それゆえ、従来のように、断線が生じていることに気付かず、パイロスイッチ（２００）が動作しないという問題を解決することができ、もって、バッテリ（Ｂ）の配線をより安全に切断することができる。また、車両の各部を制御する車両ＥＣＵに監視内容を送信することにより、車両ＥＣＵにて断線が発生していることを早期に検出することができ、もって、不具合が生じていることを早期に報知することができる。
本発明の一実施形態に係るシステムを示す概念ブロック図である。 （ａ）は同実施形態に係るシステムの一部を示し、特に、パイロスイッチが動作した後の状態を示す概念ブロック図、（ｂ）は、同実施形態に係るシステムの一部を示し、特に、パイロスイッチが動作した後に発生するエネルギーを抑制する方法を説明する概念ブロック図である。 同実施形態に係るシステムの一使用例を示すフローチャート図である。 従来のシステムを示し、(ａ)はパイロスイッチが動作する前の状態を示し、（ｂ）はパイロスイッチが動作した後の状態を示す概念ブロック図である。
　以下、本発明に係るシステムの一実施形態を、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明において、上下左右の方向を示す場合は、図示正面から見た場合の上下左右をいうものとする。また、従来と同一の部材は同一の符号を付し、詳細な説明は省略することとする。
　本実施形態に係るシステムは、図１に示すように、電流検出センサ１と、抑制部２と、バッテリＢとモータＭとの間に設けられ、バッテリＢからモータＭへ流れる電流Ｉの電流値を計測するシャント抵抗器１００と、シャント抵抗器１００の母材１０２上に設けられているパイロスイッチ２００と、で構成されている。
　電流検出センサ１は、図１に示すように、閾値検出部１０と、監視部１１と、ＣＡＮ通信部１２と、で構成されている。閾値検出部１０は、シャント抵抗器１００にて計測したバッテリＢからモータＭへ流れる電流Ｉの電流値を増幅する増幅器１０ａと、増幅器１０ａにて増幅された電流値が予め設定された閾値（例えば、２０００Ａ）を超えたか否かを検出する比較器１０ｂと、で構成されている。なお、比較器１０ｂの出力と、パイロスイッチ２００のヒータ点火部２０１とは電気的に接続されている。また、パイロスイッチ２００は、従来と異なり、予め設定された閾値（例えば、２０００Ａ）を超えたことによる信号を受信することによって、動作するようになっている。
　一方、監視部１１は、閾値検出部１０（比較器１０ｂ）の出力と、パイロスイッチ２００のヒータ点火部２０１との電気的な接続状態を監視するものである。具体的には、閾値検出部１０（比較器１０ｂ）から出力される電流がヒータ点火部２０１に流れるか否かを監視するものである。これにより、閾値検出部１０（比較器１０ｂ）の出力と、パイロスイッチ２００のヒータ点火部２０１との配線に断線が生じているか否かを確認することができる。かくして、監視部１１にて監視された内容は、監視部１１からＣＡＮ通信部１２に出力されることとなる。なお、閾値検出部１０（比較器１０ｂ）から出力される電流は、ヒータ点火部２０１が発動しない程度の微小電流である。
　一方、ＣＡＮ通信部１２は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を通信プロトコルとして用いた通信部であって、監視部１１より出力された内容を受信するものである。そして、このＣＡＮ通信部１２は、受信した内容を、車両の各部を制御する車両ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に送信されることとなる。
　抑制部２は、パイロスイッチ２００の切断部２０３にて、シャント抵抗器１００の母材１０２が切断される（図２参照）ことによって発生するエネルギーを抑制するものである。具体的には、図１に示すように、抑制部２は、ダイオード２０からなるもので、ダイオード２０のカソード側２０ａが、シャント抵抗器１００の母材１０２とモータＭとの間に接続され、アノード側２０ｂが、モータＭに接続されている。
　かくして、上記のように構成されるシステムは、次のように使用される。
　図３に示すように、まず、閾値検出部１０の比較器１０ｂに閾値（例えば、２０００Ａ）が設定される（ステップＳ１）。
　次いで、バッテリＢからモータＭへ電流Ｉ（図１参照）が流れると、シャント抵抗器１００にて電流値が計測されることとなる（ステップＳ２）。
　次いで、シャント抵抗器１００にて計測した電流値を増幅器１０ａに増幅し、増幅した電流値が予め設定された閾値（例えば、２０００Ａ）を超えたか否かを比較器１０ｂにて検出する（ステップＳ３）。
　閾値を超えていなければ（ステップＳ３：ＮＯ）、閾値検出部１０（比較器１０ｂ）の出力と、パイロスイッチ２００のヒータ点火部２０１との電気的な接続状態を監視部１１にて監視する（ステップＳ４）。そして、監視部１１にて監視された内容は、監視部１１からＣＡＮ通信部１２に出力され、ＣＡＮ通信部１２にて受信されることとなる。これにより、監視された内容がＣＡＮ通信部１２から車両ＥＣＵに送信されることとなる（ステップＳ５）。
　しかして、このようにすれば、従来の問題点を解決することができる。すなわち、従来においては、図４に示すように、エアバック制御装置からの信号を契機として、パイロスイッチ２００を動作させるようにしている。そのため、ヒータ点火部２０１とエアバック制御装置からの信号との配線に断線が生じていると、エアバック制御装置からの信号を受信することができないため、パイロスイッチ２００が動作せず、もって、バッテリＢの配線を安全に切断することができないという問題があった。また、そのような状態を検出することができないという問題があった。
　この点、本実施形態に示すように、閾値検出部１０（比較器１０ｂ）の出力と、パイロスイッチ２００のヒータ点火部２０１との電気的な接続状態を監視部１１にて監視し、ＣＡＮ通信部１２を介して、車両ＥＣＵに送信することにより、電気的な接続状態を常に監視することができる。それゆえ、閾値検出部１０（比較器１０ｂ）の出力と、パイロスイッチ２００のヒータ点火部２０１との配線に断線が生じているか否かを確認することができる。これにより、従来のように、断線が生じていることに気付かず、パイロスイッチ２００が動作しないという問題を解決することができ、もって、バッテリＢの配線をより安全に切断することができることとなる。また、車両の各部を制御する車両ＥＣＵに監視内容を送信することにより、車両ＥＣＵにて断線が発生していることを早期に検出することができ、もって、不具合が生じていることを早期に報知することができることとなる。
　一方、閾値を超えていれば（ステップＳ３：ＹＥＳ）、閾値検出部１０（比較器１０ｂ）より、閾値を超えたことを示す信号が出力され、もって、ヒータ点火部２０１にてその信号が受信されることとなる。これを受けて、ヒータ点火部２０１が発動することとなる。これにより、火薬２０２が爆発し、爆発した火薬２０２によって切断部２０３が動作することとなる（ステップＳ６）。切断部２０３が動作すると、図２（ａ）に示すように、切断部２０３にて、シャント抵抗器１００の母材１０２が切断されることとなり、もって、バッテリＢの配線が切断されることとなる（ステップＳ７）。
　しかして、このように、シャント抵抗器１００にて計測した電流値が閾値を超えたことにより、パイロスイッチ２００を動作させるようにすれば、従来の問題点を解決することができる。すなわち、従来においては、図４に示すように、車両の事故時、バッテリＢの配線の切断やショート等の毀損が生じていなくとも、エアバック制御装置からの信号を受信すると、パイロスイッチ２００が動作してしまい、もって、シャント抵抗器１００の母材１０２を切断してしまうこととなる。これにより、バッテリＢから供給される全電源の喪失により、モータＭ等に電力が供給されなくなることによって、例えば、車両のドアが開かなくなり、もって、車両外に出られないという問題があった。
　この点、本実施形態に示すように、シャント抵抗器１００にて計測した電流値が閾値を超えたことにより、パイロスイッチ２００を動作させるようにすれば、バッテリＢの配線の切断やショート等の毀損が生じていない場合（バッテリＢの配線の切断やショート等の毀損が生じていなければ、閾値（例えば、２０００Ａ）を超えることはない）に、パイロスイッチ２００を動作させてしまうことが無くなり、もって、バッテリＢから供給される全電源の喪失により、モータＭ等に電力が供給されなくなることによって、例えば、車両のドアが開かなくなり、車両外に出られないという問題を解決することができる。
　また、本実施形態に示すように、電流検出センサ１（閾値検出部１０）がシャント抵抗器１００にて計測した電流値が閾値を超えたことを検出するため、電流検出センサ１（閾値検出部１０）がシャント抵抗器１００の近傍に位置し、パイロスイッチ２００にてシャント抵抗器１００を切断する関係上、パイロスイッチ２００がシャント抵抗器１００の近傍に位置することとなる。それゆえ、電流検出センサ１（閾値検出部１０）がパイロスイッチ２００の近傍に、設けられることとなる。これにより、シャント抵抗器１００にて計測した電流値が閾値を超えたことを示す信号配線が、パイロスイッチ２００の近傍に位置することとなるから、従来のように、車両の事故時、エアバック制御装置からの信号（図４参照）が毀損してしまう事態を低減することができる。それゆえ、従来のように、パイロスイッチ２００が動作しなくなり、もって、バッテリＢの配線を安全に切断することができないという事態を低減させることができる。
　しかして、本実施形態によれば、パイロスイッチ２００を用いて、バッテリＢの配線をより安全に切断することができることとなる。
　ところで、図４（ｂ）に示すように、パイロスイッチ２００によって、シャント抵抗器１００の母材１０２を切断し、バッテリＢの配線を切断すると、バッテリＢの配線や部品の持つインダクタンスに蓄積されたエネルギーによって高電圧が発生し、もって、火花が生じて、バッテリＢや周辺デバイスの破壊・焼損に至る場合があるという問題があった。
　そこで、本実施形態においては、パイロスイッチ２００の切断部２０３にて、シャント抵抗器１００の母材１０２が切断される（図２参照）ことによって発生するエネルギーを抑制する抑制部２を設けている。すなわち、閾値検出部１０（比較器１０ｂ）より出力された閾値を超えたことを示す信号を契機として、図２（ａ）に示すように、切断部２０３にて、シャント抵抗器１００の母材１０２が切断されると、バッテリＢの配線や部品の持つインダクタンスに蓄積されたエネルギーによってモータＭ側に高電圧が発生することとなる。それゆえ、モータＭ側に抑制部２を設けることにより、図２（ｂ）に示すように、矢印Ｙ１方向に電流が還流されることとなる。これにより、パイロスイッチ２００の切断部２０３にて、シャント抵抗器１００の母材１０２が切断される（図２参照）ことによって発生するエネルギーを抑制することができることとなる。しかして、本実施形態によれば、従来のように、バッテリＢの配線や部品の持つインダクタンスに蓄積されたエネルギーによって高電圧が発生し、もって、火花が生じて、バッテリＢや周辺デバイスの破壊・焼損に至るという事態を低減させることができる。これにより、本実施形態に示すシステム自体を保護することができる。
　しかして、本実施形態によれば、パイロスイッチ２００を用いて、バッテリＢの配線を切断した際発生するエネルギーを、抑制することができることとなる。
　また、抑制部２をダイオード２０で構成することにより、ダイオード２０のカソード側２０ａを、シャント抵抗器１００の母材１０２とモータＭとの間に接続し、アノード側２０ｂを、モータＭに接続するだけで良いため、簡易な回路構成で構成できることとなる。
　なお、本実施形態において示した電流検出センサ１は、あくまで一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において種々の変形・変更が可能である。例えば、閾値検出部１０として、増幅器１０ａと、比較器１０ｂとで構成する例を示したが、それに限らず、比較器１０ｂだけで構成しても良い。また、閾値検出部１０は、シャント抵抗器１００にて計測したバッテリＢからモータＭへ流れる電流Ｉの電流値と、予め設定された閾値（例えば、２０００Ａ）とを比較するものであれば、どのような回路構成でも良い。
　また、本実施形態においては、シャント抵抗器１００にてバッテリＢからモータＭへ流れる電流Ｉの電流値を計測する例を示したが、それに限らず、シャント抵抗器１００にてバッテリＢからモータＭ以外の他の負荷部へ流れる電流の電流値を計測するようにしても良い。
　一方、電流検出センサ１とパイロスイッチ２００とを、製造するにあたっては、別体で製造しても良いし、一体として製造しても良い。一体として製造すれば、コンパクトにすることができ、設置スペースを小さくするこができる。
　また一方、本実施形態においては、パイロスイッチ２００を動作させる契機として、予め設定された閾値（例えば、２０００Ａ）を超えたことによる信号を契機としたが、この信号と合わせて、エアバック制御装置からの信号を用いても良い。
　また一方、抑制部２は、上記説明したシステム以外でも、図４に示す従来のシステムにも適用することが可能である。
１　　　　電流検出センサ
２　　　　抑制部
１０　　　閾値検出部
１１　　　監視部
１２　　　ＣＡＮ通信部（送信部）
２０　　　ダイオード
２０ａ　　カソード側
２０ｂ　　アノード側
１００　　シャント抵抗器
２００　　パイロスイッチ
Ｂ　　　　バッテリ
Ｍ　　　　モータ（負荷部）
 

Claims (2)

  1. 　バッテリから負荷部へ流れる電流値を計測するシャント抵抗器と、
    　前記シャント抵抗器にて計測された電流値が予め設定された閾値を超えた否かを検出する閾値検出部と、
    　前記閾値検出部が、前記閾値を超えたことを検出すると、前記シャント抵抗器を切断するパイロスイッチと、を有してなる電流遮断システム。
  2. 　前記閾値検出部と、前記パイロスイッチとの電気的な接続状態を監視する監視部と、
    　前記監視部にて監視された内容を車両ＥＣＵに送信する送信部と、をさらに有してなる請求項１に記載の電流遮断システム。
     
     
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