(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一および第二の負荷装置のための電気回路装置にして、
前記第一の負荷装置に対する第一の通電オンオフ手段と、
前記第二の負荷装置に対する第二の通電オンオフ手段と、
前記第一および第二の負荷装置に共通の過電流遮断手段と、
前記第一の負荷装置の作動が要求されたことに応じて前記第二の通電オンオフ手段がオンになることを禁止して前記第一の通電オンオフ手段をオンにし、前記第二の負荷装置の作動が要求されたことに応じて前記第一の通電オンオフ手段がオンになることを禁止して前記第二の通電オンオフ手段をオンにする通電制御手段と
を有し、前記第一および第二の負荷装置が同時に通電されたとき前記過電流遮断手段が遮断されるようになっており、
前記通電制御手段は、前記第一及び第二の通電オンオフ手段のうちの一方の通電オンオフ手段をオンにして前記第一及び第二の負荷装置のうちの対応する一方の負荷装置を作動させた後、前記一方の通電オンオフ手段をオフにして前記一方の負荷装置の作動を終了したとき、引き続いて前記第一及び第二の負荷装置のうちの他方の負荷装置の作動が要求されていないときには、前記第一及び第二の通電オンオフ手段のうちの他方の通電オンオフ手段を所定の短時間のみオンにすることを特徴とする電気回路装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気回路装置であって、前記第一の負荷装置は車輌の内燃機関の燃料加熱ヒータであることを特徴とする電気回路装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電気回路装置であって、前記第一の負荷装置は車輌の内燃機関の排気浄化触媒加熱ヒータであることを特徴とする電気回路装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電気回路であって、装置前記第二の負荷装置は車輌のデフォガであることを特徴とする電気回路装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の電気回路であって、前記第二の負荷装置は車輌のエアコンであることを特徴とする電気回路装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気回路装置に係り、特にスイッチやリレーの如き通電オンオフ手段がオンのままとなるオンスティックを検出することができるよう改良された電気回路装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
負荷装置に通電を行う電気回路装置に於いては、負荷装置に対する通電をオンオフするスイッチあるいはリレーの如き通電オンオフ手段が設けられていても、何らかの原因により電気回路装置に過剰電流が生じたとき通電を自動的に遮断するよう、通電オンオフ手段に追加してヒューズあるいはノーヒューズブレーカの如き過電流遮断手段を設けることが一般に行われている。
【０００３】
また、電気回路装置が複数の負荷装置に通電を行なうものである場合、複数の負荷装置に対して過電流遮断手段を一つとすることも従来より普通に行なわれている。但し、この場合、過電流遮断手段に遮断を生ずる臨界電流の大きさは、それが共通に作用する複数の負荷装置の正常な作動時の電流値の合計よりは高い電流値に設定される。即ち、従来の過電流遮断手段を複数の負荷装置に対して共用する電気回路装置に於いては、複数の負荷装置の全てが同時に作動されても、それらが正常に作動している限り過電流遮断手段は作動せず、それが作動するのは、複数の負荷装置の少なくともいづれか一つに短絡的障害が生ずることにより、全ての負荷装置の正常な負荷電流の合計を超える電流が回路内に生じたときである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、負荷装置に通電オンオフ手段を介して選択的に通電を行なう電気回路装置に於いては、上記の如く過電流遮断手段によって対処できる短絡的障害の他に、通電オンオフ手段が正常に作動しなくなるという障害、即ち、通電オンオフ手段がオンの状態になったまま或はオフの状態になったまま動かなくなる（スティックする）という障害があり得る。かかる障害は、現今のコンピュータによりスイッチやリレーが制御される電気回路装置に於いて、コンピュータが日を追って微細化し、益々微電流にて作動する装置と化する現状に鑑み、心しておくべき事柄である。
【０００５】
この場合、通電オンオフ手段がオフの状態になったまま動かなくなることは、対応する負荷装置が作動すべきときに作動しない結果を来すので、当該電気回路装置に期待される作用効果が生じないことによって比較的容易に気付かれるであろうし、またその作用効果は、現今では多くの場合、該当する装置の通常の作動には必ずしも必要ではないが、その作動をよりよいものにするものであり、そのような場合には、当該作用効果が得られないことは、さして障害とはならない。しかし、通電オンオフ手段がオンの状態になったまま動かなくなると、多くの場合、対応する負荷装置に過熱や破損を生ずる虞れがある。しかも、かかる通電オンオフ手段のオンスティックは、従来の過電流遮断手段によっては対処されない。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、特に複数の負荷装置に対し通電を行う電気回路装置に於いて、各負荷装置に対する通電オンオフ手段のいづれかにそれがオン状態にとどまるオンスティック障害が生じたとき、それを検出することができるようにすることを主たる課題としている。
【０００７】
更に本発明は、上記の如き主たる課題を、複数の負荷装置に対し一つの手段を共通に使用することにより達成することを第一の付加的課題としている。
【０００８】
更に本発明は、上記の如き主たる課題および第一の付加的課題を、いづれかの通電オンオフ手段にそれがオン状態にとどまる障害が生じたとき、回路の通電を遮断して安全を図る態様にて達成することを第二の付加的課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の主たる課題および第一と第二の付加的課題は、本発明によれば、第一および第二の負荷装置のための電気回路装置にして、
前記第一の負荷装置に対する第一の通電オンオフ手段と、
前記第二の負荷装置に対する第二の通電オンオフ手段と、
前記第一および第二の負荷装置に共通の過電流遮断手段と、
前記第一の負荷装置の作動が要求されたことに応じて前記第二の通電オンオフ手段がオンになることを禁止して前記第一の通電オンオフ手段をオンにし、前記第二の負荷装置の作動が要求されたことに応じて前記第一の通電オンオフ手段がオンになることを禁止して前記第二の通電オンオフ手段をオンにする通電制御手段と
を有し、前記第一および第二の負荷装置が同時に通電されたとき前記過電流遮断手段が遮断されるようになっており、
前記通電制御手段は、前記第一及び第二の通電オンオフ手段のうちの一方の通電オンオフ手段をオンにして前記第一及び第二の負荷装置のうちの対応する一方の負荷装置を作動させた後、前記一方の通電オンオフ手段をオフにして前記一方の負荷装置の作動を終了したとき、引き続いて前記第一及び第二の負荷装置のうちの他方の負荷装置の作動が要求されていないときには、前記第一及び第二の通電オンオフ手段のうちの他方の通電オンオフ手段を所定の短時間のみオンにすることを特徴とする電気回路装置によって達成される。
【００１０】
即ち、上記の如き電気回路装置に於いて、前記通電制御手段は、前記第一の通電オンオフ手段をオンにして前記第一の負荷装置を作動させた後、該第一の通電オンオフ手段をオフにして該第一の負荷装置の作動を終了したとき、引き続いて前記第二の負荷装置の作動が要求されていないときには、前記第二の通電オンオフ手段を所定の短時間のみオンにするよう構成されていてよい。
【００１１】
また、上記の如き電気回路装置に於いて、前記通電制御手段は、前記第二の通電オンオフ手段をオンにして前記第二の負荷装置を作動させた後、該第二の通電オンオフ手段をオフにして該第二の負荷装置の作動を終了したとき、引き続いて前記第一の負荷装置の作動が要求されていないときには、前記第一の通電オンオフ手段を所定の短時間のみオンにするよう構成されていてよい。
【００１２】
上記の如き電気回路装置に於いて、前記第一の負荷装置は車輌の内燃機関の燃料加熱ヒータであってよく、或はまた、車輌の内燃機関の排気浄化触媒加熱ヒータであってよい。
【００１３】
また、上記の如き電気回路装置に於いて、前記第二の負荷装置は車輌のデフォガであってよく、或はまた、車輌のエアコンであってよい。
【００１４】
【発明の作用及び効果】
一つの電気回路装置による通電の対象となる複数の負荷装置には、上に第一の負荷装置の例として挙げた車輌の内燃機関の燃料加熱ヒータや車輌の内燃機関の排気浄化触媒加熱ヒータに対する第二の負荷装置の例として挙げた車輌のデフォッガや車輌のエアコンの如く、必ずしも同時に作動されなくても済むのがある。即ち、車輌の内燃機関の燃料加熱ヒータや排気浄化触媒加熱ヒータは、通常、内燃機関の冷温始動時に高々数十秒を越えない期間だけ作動されれば良いものであり、これに対し車輌のデフォッガやエアコンは、車輌或は内燃機関の冷温始動時であっても、その作動が機関始動より数十秒遅れたとしても、実質的に何ら障害とならないものである。
【００１５】
そこで、これら複数の負荷装置のうち、比較的短時間の作動にて済むものを第一の負荷装置とし、該第一の負荷装置の作動終了後に作動されれば済むものを第二の負荷装置とし、これら第一および第二の負荷装置に対し共通の過電流遮断手段を設け、第一の負荷手段に対する第一の通電オンオフ手段と第二の負荷装置に対する第二の通電オンオフ手段の作動を通電制御手段により制御し、第一の負荷装置の作動が要求されたことに応じて第二の通電オンオフ手段がオンになることを禁止して第一の通電オンオフ手段をオンにし、第一の負荷装置の作動が終了した後第二の負荷装置の作動が要求されたことに応じて第一の通電オンオフ手段がオンになることを禁止して第二の通電オンオフ手段をオンにするようにし、これら第一および第二の負荷装置に対する共通の過電流遮断手段は、第一および第二の負荷装置が同時に通電されたとき遮断されるようにしておけば、これら第一および第二の通電オンオフ手段のいづれかにそれがオン状態にとどまる障害が生じたときには、他方の通電オンオフ手段がオンにされたとき過電流遮断手段が遮断されることにより、二つの通電オンオフ手段に対しただ一つの過電流遮断手段を共用し、そのいづれにオンスティックが生じてもそれを検出することができ、しかもその検出は回路を遮断するという安全対策を施す態様にて達成される。
【００１６】
また上記の通電制御手段が、第一の通電オンオフ手段をオンにして第一の負荷装置を作動させた後、第一の通電オンオフ手段をオフにして第一の負荷装置の作動を終了したとき、引き続いて第二の負荷装置の作動が要求されていないときには、第二の通電オンオフ手段を所定の短時間のみオンにするようになっていれば、例えば第一の負荷装置が車輌の内燃機関の燃料加熱ヒータ或は排気浄化触媒加熱ヒータであり、第二の負荷装置が車輌のデフォッガ或はエアコンであり、非寒冷気候下の内燃機関の冷温始動時であって、燃料加熱ヒータ或は排気浄化触媒加熱ヒータは排気浄化の目的で作動されるが、デフォッガ或はエアコンは作動されないようなときにも、燃料加熱ヒータ或は排気浄化触媒加熱ヒータに対する通電オンオフ手段にそれがオン状態にとどまる障害が生じた時には、早期にそれを検出することができる。
【００１７】
また同様に、上記の通電制御手段が、第二の通電オンオフ手段をオンにして第二の負荷装置を作動させた後、第二の通電オンオフ手段をオフにして第二の負荷装置の作動を終了したとき、引き続いて第一の負荷装置の作動が要求されていないときには、第一の通電オンオフ手段を所定の短時間のみオンにするようになっていれば、例えば第一の負荷装置が車輌の内燃機関の燃料加熱ヒータ或は排気浄化触媒加熱ヒータであり、第二の負荷装置が車輌のデフォッガ或はエアコンであるとき、デフォッガ或はエアコンに対する通電オンオフ手段にそれがオン状態にとどまる障害が生じたときには、デフォッガ或はエアコンを停止したとき、次の内燃機関冷温始動時まで待つことなく、その障害が直ちに検出される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
添付の図１は、本発明による通電オンスティック検出型電気回路装置の一つの実施例を示す電気回路図である。図に於いて、１は第一の負荷装置であり、例えば上記の如く車輌の内燃機関の燃料加熱ヒータ或は排気浄化触媒加熱ヒータであってよい。２は第二の負荷装置であり、例えば上記の如く車輌のデフォッガ或はエアコンであってよい。負荷装置１に対する通電のオンオフは、リレーの如き通電オンオフ手段３によって切り換えられ、負荷装置２に対する通電のオンオフはリレーの如き通電オンオフ手段４によって切り換えられ、いづれの負荷装置に対する通電も、図には示されていない蓄電装置に接続された電源端子５より、ヒューズの如き過電流遮断手段６を経て行われるようになっている。通電オンオフ手段３および４のオンオフは、マイクロコンピュータを含む車輌運転制御装置７からの指令信号により、駆動回路８および９を経て、それぞれのコイル１０および１１が選択的に通電あるいは非通電とされることにより達成されるようになっている。駆動回路９は、車輌運転制御装置７からの指令信号の他に、手動スイッチ１２からの信号によって制御される。
【００１９】
過電流遮断手段６は、負荷装置１または２のいづれか一方のみが正常に作動しているときには遮断されないが、負荷装置１および２が同時に作動されるときには、それらの作動がいづれも正常な作動であっても遮断されるよう、その臨界電流が定められている。
【００２０】
上記の如く、例として、負荷装置１は車輌の内燃機関の燃料加熱ヒータ或は排気浄化触媒加熱ヒータであり、負荷装置２は車輌のデフォッガ或はエアコンであるとし、通電オンオフ手段３および４がそれぞれコイル１０および１１の通電により閉じるリレーであるとすると、内燃機関の冷温始動時に車輌運転制御装置７は駆動回路８へ指令信号を送り、コイル１０へ通電を行ってリレー３を閉じ、電源端子５からの電流により燃料加熱ヒータ或は排気浄化触媒加熱ヒータ１を作動させる。以下に図２のフローチャートを参照して説明される如く、車輌運転制御装置７は、駆動回路８へリレー３を閉じる指令信号を発するときには、それに先だって駆動回路９へ指令信号を送り、手動スイッチ１２からの指令信号に優先してリレー４のコイル１１への通電を禁止し、リレー４が正常である限りそれをオフ状態に維持する。燃料加熱ヒータ或は排気浄化触媒加熱ヒータ１の作動時間は、内燃機関のクランキング開始より高々数十秒である。
【００２１】
デフォッガ或はエアコン２の作動は、手動スイッチ１２を運転者または同乗者が手動にて閉じることにより行われる。この場合、手動スイッチ１２が閉じられることにより、駆動回路９へそのことが指示されてリレー４のコイル１１への通電が行われ、リレー４が閉じるようになってはいるが、上述の如く燃料加熱ヒータ或は排気浄化触媒加熱ヒータ１を作動させるときには、車輌運転制御装置７より駆動回路９へコイル１１への通電を禁止する信号が発せられ、この信号が手動スイッチ１２からの指令信号に優先し、燃料加熱ヒータ或は排気浄化触媒加熱ヒータ１が作動されるときには手動スイッチ１２を閉じてもデフォッガ或はエアコン２は作動されない。
【００２２】
以下に図２のフローチャートを参照して図１に示す電気回路装置の作動を一つの実施例について説明する。
【００２３】
図２に示すフローチャートによる制御は、図には示されていない車輌のイグニッションスイッチが閉じられることにより、車輌運転制御装置７内に組み込まれたマイクロコンピュータに於いて開始され、この種のコンピュータ制御の一般的技術に従って数十マイクロセカンドの周期にて連続して繰り返される。
【００２４】
制御が開始されると、ステップ１０にて制御に係る必要なデータの読み込みが行われる。次いで制御はステップ２０へ進み、装置１を作動させるべき条件が成立しているか否か、即ち上記の例では内燃機関が冷温状態より始動されつつあり、燃料過熱ヒータ或は排気浄化触媒加熱ヒータである負荷装置１に通電を行うべき状態となっているか否かが判断される。答えがイエスのときには、制御はステップ３０へ進み、ここで上記の例ではデフォッガ或はエアコンである負荷装置２の作動を禁止する指令が駆動回路９へ向けて発せられる。ついで制御はステップ４０へ進み、負荷装置１を作動させるべくその旨の指令が駆動回路８へ向けて発せられる。
【００２５】
次いで制御はステップ５０へ進み、ここでフラグＦ１が１にセットされる。制御はこの後、ステップ１０の前に戻り、負荷装置１の作動を続けるべき間、ステップ１０よりステップ２０、３０、４０、５０を通って循環する。
【００２６】
こうして負荷装置１の作動が所定時間行われ、最早その作動が必要でなくなったとき、或はもともと負荷装置１の作動が要求されていないときには、ステップ２０に於ける答えはノーであり、そのときには制御はステップ６０へ進み、ここでフラグＦ１が１であるか否かが判断される。負荷装置１が一度作動された後制御がステップ６０に至ったときには、フラグＦ１は１となっているので、このときには制御はステップ７０へ進み、負荷装置１の作動を停止させ、また負荷装置２に対し出されていた作動禁止指令が解除される。負荷装置１を当初から作動させることなく制御がステップ６０に至ったときには、フラグＦ１は、この種の制御に於ける常として、制御開始時に０にリセットされているので、答えはノーであり、制御はステップ７０をバイパスして次のステップ８０へ進む。
【００２７】
ステップ８０に於いては、フラグＦ２が１であるか否かが判断される。このフラグＦ２は後述のステップ１５０にて１にセットされるものであり、制御が初めてステップ８０に至ったときには、フラグＦ２は０であるので、答えはノーであり、これより制御はステップ９０へ進む。
【００２８】
ステップ９０に於いては、負荷装置２の作動条件が成立しているか否か、即ち上記の例では手動スイッチ１２が閉じられることによりデフォッガ或はエアコンの作動が要求されているか否かが判断される。答えがイエスのときには、制御はステップ１００へ進み、車輌運転制御装置７からは駆動回路８へ向けて負荷装置１の作動を禁止する信号が発せられるか、或は車輌運転制御装置７はそれ自身の内にて負荷装置１の作動を禁止する演算処理を行ない、しかる後制御はステップ１１０へ進み、車輌運転制御装置７からは駆動回路９へ向けて負荷装置２を作動させる信号、即ちこの場合手動スイッチ１２が閉じられることにより駆動回路７へ発せられていたデフォッガ或はエアコンに対する作動要求信号を実行させる制御が行われる。
【００２９】
次いで制御はステップ１２０へ進み、ここでフラグＦ４が１にセットされる。この状態でデフォッガ或はエアコンの作動が続けられるときには、制御はステップ１０よりステップ２０、６０、８０、９０、１００、１１０、１２０を通って循環する。
【００３０】
デフォッガ或はエアコンを停止すべく手動スイッチ１２が開かれると、ステップ９０に於ける判断はイエスよりノーに転ずるので、制御はステップ１３０へ進み、ここでフラグＦ４が１であるか否かが判断される。負荷装置２が一度作動されたときには、フラグＦ４は１にセットされているので、ステップ１３０の答えはイエスであり、制御はステップ１４０へ進み、負荷装置２の作動を停止し、負荷装置１に対し出されていた作動禁止の指令は解除される。次いで制御はステップ１５０へ進み、フラグＦ１は０にリセットされ、フラグＦ２が１にセットされ、制御はステップ１６０へ進む。一方、制御がステップ９０に至ったとき、その答えが初めからノーであるとき、即ち負荷装置２に対する作動要求は初めから出されていないときには、ステップ１３０に於ける答えはノーであり、このときには制御はステップ１４０および１５０をバイパスしてステップ１６０へ進む。
【００３１】
ステップ１６０に於いては、フラグＦ１が１であるか否かが判断される。ここでフラグＦ１が１であることは、制御が一度ステップ４０および５０を通ることにより負荷装置１が作動され、その作動が終わった後、負荷装置２が一度も作動されることなく制御がここに至ったことを示す。このときには制御はステップ１７０へ進み、以下に記載する要領にて負荷装置２をタイマを用いて所定の短時間だけ作動させることが行われる。即ち、ステップ１７０にてフラグＦ５が１にセットされているか否かが判断される。最初の答はノーであり、制御はステップ１８０へ進み、負荷装置２を短時間作動させるための時間を設定するタイマ２がセットされる。次いで制御はステップ１９０へ進み、負荷装置２が作動される。そしてステップ２００にてフラグＦ５が１にセットされる。制御はこれよりステップ１０へ戻り、再度ステップ２０、６０、８０、９０、１３０、１６０を経てステップ１７０に達するが、今度は答えがイエスとなるので、制御はステップ２１０へ進み、タイマ２がタイムアウトしたか否かが判断される。そしてタイマ２がタイムアウトするまで制御はこれよりステップ１９０へ進み、装置２の作動が続けられる。そしてタイマ２がタイムアウトすると、制御はステップ２２０へ進み、負荷装置２の作動が停止される。
【００３２】
こうして負荷装置１の作動終了後、引き続いて負荷装置２の作動が通常の作動要求により行われないときには、タイマ２によりセットされた短時間のみ負荷装置２が作動されることにより、負荷装置１に対する通電オンオフ手段３にそれがオンのままとなる障害が生じていないか否かの検出が行われる。勿論、負荷装置１の作動終了後、引き続いて負荷装置２の作動が通常の作動要求により行われるときには、ステップ１１０にて負荷装置２の作動が開始されたとき、もし負荷装置１に対する通電オンオフ手段３にそれがオンのままとなる障害が生じていれば、そのことがここで直ちに検出される。
【００３３】
ステップ２２０の後、制御はステップ２３０にてフラグＦ５を０にリセットし、更にステップ２４０にてフラグＦ１を０にリセットし、ステップ１０の前に戻る。
【００３４】
負荷装置２が作動されたときには、その作動が終了したとき、ステップ１５０にてフラグＦ２が１にセットされる。その後引き続いて負荷装置１に対する作動要求が出れば、ステップ４０にて負荷装置１が作動されるので、もしこのとき負荷装置２に対する通電オンオフ手段４にそれをオンのままとする障害が生じていれば、そのことが直ちに検出されるが、負荷装置２の作動終了後、負荷装置１に対する作動要求が出されていないと、制御はステップ２０よりステップ６０へ進み、これよりステップ７０をバイパスしてステップ８０に至る。このときにはフラグＦ２が１にセットされているので、制御はこれよりステップ２５０へ進み、以下に記載される要領にてタイマにより負荷装置１を短時間だけ作動させることが行われる。
【００３５】
即ち、ステップ２５０にてフラグＦ３が１であるか否かが判断される。最初は答はノーであり、制御はステップ２６０へ進み、負荷装置１を短時間作動させるためのタイマ１がセットされる。そして制御はステップ２７０へ進み、負荷装置１の作動が行われる。次いで制御はステップ２８０にてフラグＦ３を１にセットし、ステップ１０の前に戻る。こうして制御がステップ２０よりステップ６０、８０を経て再びステップ２５０に至ると、今度はフラグＦ３は１にセットされているので、制御はステップ２９０へ進み、タイマ１が負荷装置１の短時間作動のために設定された時間に対しタイムアウトしたか否かが判断される。答がノーである間、制御はステップ２７０へ進み、負荷装置１の作動が続けられる。そしてタイマ１がタイムアウトすると、制御はステップ３００へ進み、負荷装置１の作動が停止され、ステップ３１０および３２０にてそれぞれフラグＦ３およびフラグＦ２を０にリセットした後、制御はステップ１０へ戻る。
【００３６】
こうして負荷装置２の作動後、引き続いて負荷装置１が通常の作動要求に応じて作動されないときにも、直ちに負荷装置１の短時間作動が行われ、負荷装置２に対する通電オンオフ手段４にそれをオンのままとする障害が生じていれば、それを早期に検出することができる。
【００３７】
以上に於いては本発明を一つの実施例について詳細に説明したが、かかる実施例について本発明の範囲内にて種々の修正が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による通電オンスティック検出型電気回路装置の一つの実施例を示す電気回路図。
【図２】本発明による電気回路装置の作動の一つの実施例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１．．．第一の負荷装置
２．．．第二の負荷装置
３．．．通電オンオフ手段
４．．．通電オンオフ手段
５．．．電源端子
６．．．過電流遮断手段
７．．．車輌運転制御装置
８．．．駆動回路
９．．．駆動回路
１０．．．コイル
１１．．．コイル
１２．．．手動スイッチ
【図１】
0003669934.tif 000002
【図２】
0003669934.tif 000003