(57)【要約】【課題】電線の発火を確実に防止することができ、使用期間が長くて安価な遮断装置の提供。【解決手段】ＣＰＵ６３は、電線４の周囲温度と電線４の温度との温度差を経時的に繰り返し算出する。周囲温度にＣＰＵ６３が算出した温度差を加えた温度が所定温度以上である場合、制御回路５３はＦＥＴ５１をオフにすることによって電線４に流れる電流を遮断する。ＣＰＵ６３は、正の値である初期温度差を周囲温度に基づいて設定する。ＣＰＵ６３は、初回の温度差の算出では、設定した初期温度差を用い、以降の温度差の算出では、前回算出した温度差を用いる。【選択図】図１
2014204575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線の周囲温度と前記電線の温度との温度差を経時的に繰り返し算出する算出手段を備え、前記周囲温度に前記算出手段が算出した温度差を加えた温度が所定温度以上である場合に前記電線に流れる電流を遮断する遮断装置において、
正の値である初期温度差を前記周囲温度に基づいて設定する設定手段を備え、
前記算出手段は、
初回の前記温度差の算出では、前記設定手段が設定した前記初期温度差を用い、
以降の前記温度差の算出では、前回算出した温度差を用いるように構成してあること
を特徴とする遮断装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記周囲温度が低い程、前記初期温度差を大きい数値に設定するように構成してあること
を特徴とする請求項１に記載の遮断装置。
【請求項３】
前記電線に流れる電流を検出する検出手段を更に備え、
前記算出手段は、前記検出手段が検出した電流値Ｉ１（Ａ）と、前回算出した温度差ΔＴ１（℃）とを下記式に代入することによって、温度差ΔＴ２（℃）を算出するように構成してあること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遮断装置。
ΔＴ２＝ΔＴ１×ｅｘｐ（−Δｔ／τ）
＋Ｒｔｈ×Ｒ１×Ｉ１2 ×（１−ｅｘｐ（−Δｔ／τ））
Ｒ１＝Ｒｏ×（１＋κ×（Ｔａ＋ΔＴ１−Ｔｏ））
但しＲｔｈ：電線熱抵抗（℃／Ｗ）
Ｒｏ：所定温度Ｔｏ（℃）における電線抵抗（Ω）
Ｔａ：前記周囲温度（℃）
τ：電線放熱時定数（ｓ）
κ：電線抵抗温度係数（／℃）
Δｔ：前記算出手段の算出間隔（ｓ）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線温度を算出し、算出した電線温度が閾値以上である場合に電線に流れる電流を遮断する遮断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された多数の電気機器を接続するワイヤーハーネスの電線に電流が流れた場合、電線はジュール熱を発生する。例え、電線に流れる電流が過電流でなくても、電線に電流が流れることによって発生するジュール熱が電線の放熱量を超える可能性がある。電線から発生するジュール熱が電線の放熱量を超えた場合、電線温度が上昇する。そして、電線温度が一定の温度を超えた場合に電線が発火する。
【０００３】
特許文献１には、このような電線の発火を防止することができる遮断装置が開示されている。この遮断装置は、電線に流れる電流を検出し、電線の周囲温度と電線温度との温度差を経時的に繰り返し算出する。特許文献１に記載の遮断装置は、周囲温度と電線温度との温度差を、検出した電流値と、前回算出した温度差とを用いて算出し、算出した温度差を周囲温度に加算した温度、即ち、電線温度が所定温度以上である場合に電線に流れる電流を遮断する。これにより、電線が発火する前に電線に流れる電流を遮断し、電線の発火を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６２４４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の遮断装置では、電線の周囲温度と電線温度との温度差は、通常、マイクロコンピュータ（以下ではマイコンと記載する）のＣＰＵ（Central Processing Unit）によって算出され、ＣＰＵは、次に温度差を算出するために、算出した温度差をマイコンのＲＡＭ（Random Access Memory）に一時的に記憶する。また、多くのマイコンは、動作に不具合が生じた場合にリセットされて初期化するように構成されている。
【０００６】
マイコンが初期化された場合、ＲＡＭに記憶してある温度差は消去され、ＣＰＵは、温度差がゼロである、即ち、電線温度は周囲温度と一致しているとして、電線温度の算出を再開する。このため、例えば、電線温度が高い状態でマイコンが初期化された場合、その後にＣＰＵが算出する電線温度は実際の電線温度よりも低い。従って、実際の電線温度が所定温度以上である場合においても、電線に流れる電流が遮断されないので電線が発火する虞があり、電線の発火を確実に防止することができないという問題がある。
【０００７】
以上のような場合であっても、電線の発火を防止することができる遮断装置として、常時記憶を保持する不揮発性メモリを備え、ＣＰＵが温度差を算出する都度、不揮発性メモリに、算出した温度差を書き込む遮断装置が考えられる。しかしながら、この場合、温度差を記憶するための不揮発性メモリを備えなければならないために製造費用が嵩む。更には、温度差の書き込み回数が膨大となって不揮発性メモリが早期に劣化するので装置の使用期間が短いという問題がある。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電線の発火を確実に防止することができ、使用期間が長くて安価な遮断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る遮断装置は、電線の周囲温度と前記電線の温度との温度差を経時的に繰り返し算出する算出手段を備え、前記周囲温度に前記算出手段が算出した温度差を加えた温度が所定温度以上である場合に前記電線に流れる電流を遮断する遮断装置において、正の値である初期温度差を前記周囲温度に基づいて設定する設定手段を備え、前記算出手段は、初回の前記温度差の算出では、前記設定手段が設定した前記初期温度差を用い、以降の前記温度差の算出では、前回算出した温度差を用いるように構成してあることを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、電線の周囲温度から電線温度までの温度差を経時的に繰り返し算出する。温度差の算出を開始する場合、まず、正の値である初期温度差を電線の周囲温度に基づいて設定する。初回の温度差の算出では、設定された初期温度差を用いて、周囲温度と電線温度との温度差を算出し、以降の温度差の算出では、前回算出した温度差を用いて、周囲温度と電線温度との温度差を算出する。そして、周囲温度に、算出した温度差を加算した温度、即ち、電線温度が所定温度以上である場合に、電線に流れる電流を遮断する。
【００１１】
このため、例えば、周囲温度と電線温度との温度差を算出するマイコンが初期化されて再び最初から温度差の算出を開始する場合であっても、周囲温度に基づいて、正の値である初期温度差を適切に設定することによって、算出された電線温度が実際の電線温度を超えている状態に保つことが可能となる。
【００１２】
従って、実際の電線温度が所定温度以上となる前に確実に電線に流れる電流を遮断することができるので、電線の発火が確実に防止される。更には、算出した温度差を常時記憶する不揮発性メモリを使用する必要がなく、かつ、不揮発性メモリに温度差を書き込む必要がないため、装置は安価であり、かつ、装置の使用期間が長い。
【００１３】
本発明に係る遮断装置は、前記設定手段は、前記周囲温度が低い程、前記初期温度差を大きい数値に設定するように構成してあることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、周囲温度が低いときに初期温度差を大きい数値に設定し、周囲温度が高いときに初期温度差を小さい数値に設定することによって、常に、電線温度が高い状態であるという前提の下で電線温度の算出を開始することが可能となる。例えば、所定温度が１５０℃である場合、電線温度が１３０℃であるという前提の下で電線温度の算出を開始することが可能となる。このため、算出した電線温度を実際の電線温度よりも確実に上回らせることが可能となる。算出した電線温度を実際の電線温度よりも上回らせることによって、実際の電線温度が所定温度以上となる前に電線に流れる電流が遮断されるので、電線の発火がより確実に防止される。
【００１５】
本発明に係る遮断装置は、前記電線に流れる電流を検出する検出手段を更に備え、前記算出手段は、前記検出手段が検出した電流値Ｉ１（Ａ）と、前回算出した温度差ΔＴ１（℃）とを下記式に代入することによって、温度差ΔＴ２（℃）を算出するように構成してあることを特徴とする。
ΔＴ２＝ΔＴ１×ｅｘｐ（−Δｔ／τ）
＋Ｒｔｈ×Ｒ１×Ｉ１2 ×（１−ｅｘｐ（−Δｔ／τ））
Ｒ１＝Ｒｏ×（１＋κ×（Ｔａ＋ΔＴ１−Ｔｏ））
但しＲｔｈ：電線熱抵抗（℃／Ｗ）
Ｒｏ：所定温度Ｔｏ（℃）における電線抵抗（Ω）
Ｔａ：前記周囲温度（℃）
τ：電線放熱時定数（ｓ）
κ：電線抵抗温度係数（／℃）
Δｔ：前記算出手段の算出間隔（ｓ）
【００１６】
本発明にあっては、電線に流れる電流を検出し、検出した電流値と、前回算出した温度差とを前述の式に代入することによって、実際の電線の温度により近い電線の温度が算出される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、正の値である初期温度差を電線の周囲温度に基づいて設定するため、電線の発火を確実に防止することができ、使用期間が長くて安価な遮断装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る遮断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ＣＰＵが実行する動作の手順を示すフローチャートである。
【図３】電線の周囲温度と初期温度差との関係を示すグラフである。
【図４】遮断装置における効果の説明図である
【図５】遮断装置における効果の他の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る遮断装置の構成を示すブロック図である。この遮断装置１は、車両に好適に搭載され、バッテリ２の正極端子と負荷３の一端との間に電線４によって接続されている。バッテリ２の負極端子と負荷３の他端とは接地されている。遮断装置１は、電線４に流れる電流と電線４の周囲温度とを検出し、検出した電流値及び周囲温度を用いて電線４の電線温度を算出する。遮断装置１は、算出した電線温度が閾値以上である場合に、電線４に流れる電流を遮断する。
【００２０】
遮断装置１は、ＩＰＤ（Intelligent Power Device）１１、温度検出部１２、マイコン１３及びウォッチドッグ１４を備える。ＩＰＤ１１は、バッテリ２の正極端子と負荷３の一端との間に電線４によって接続され、更に、マイコン１３に接続されている。温度検出部１２は、電線４の近傍に配置され、マイコン１３に接続されている。マイコン１３は、ＩＰＤ１１及び温度検出部１２の他に、ウォッチドッグ１４に接続されている。
【００２１】
ＩＰＤ１１は、電線４に流れる電流を検出しており、マイコン１３から電流値の出力指示を受け付けた場合、検出した電流値を示す電流情報をマイコン１３に出力する。更に、ＩＰＤ１１は、マイコン１３から電線４に流れる電流の遮断指示を受け付けた場合、電線４に流れる電流を遮断する。
温度検出部１２は、電線４の周囲温度を検出しており、検出した周囲温度を示す温度情報をマイコン１３に出力している。
【００２２】
マイコン１３は、ＩＰＤ１１に出力指示を出力することによって、ＩＰＤ１１から電流情報を取得し、温度検出部１２から温度情報を取得する。マイコン１３は、ＩＰＤ１１及び温度検出部１２夫々から取得した電流情報及び温度情報が示す電流値及び温度を用いて電線４の電線温度を経時的に繰り返し算出する。マイコン１３は、算出した電線温度が閾値以上である場合、ＩＰＤ１１に遮断指示を出力して、電線４に流れる電流を遮断する。
【００２３】
また、マイコン１３は、正常に動作している間、ウォッチドッグ１４に所定周期でパルスを出力する。マイコン１３は、ウォッチドッグ１４からリセットを指示するリセット信号を受け付けた場合、初期化を行う。
ウォッチドッグ１４は、マイコン１３が出力しているパルスを受け付けており、例えば、マイコン１３の不具合によって、パルスがマイコン１３から一定期間入力されなかった場合、リセット信号をマイコン１３に出力する。
【００２４】
ＩＰＤ１１は、Ｎチャネル型のＦＥＴ（Field Effect Transistor）５１、電流検出部５２及び制御回路５３を有する。ＦＥＴ５１について、ドレインは電線４によってバッテリ２の正極端子に接続され、ソースは電線４によって負荷３の一端に接続され、ゲートは制御回路５３に接続されている。制御回路５３は、ＦＥＴ５１のゲートの他に、電流検出部５２及びマイコン１３に接続されている。
【００２５】
ＦＥＴ５１は、スイッチとして機能し、ゲートに所定電圧以上の電圧が印加された場合に電流がドレインからソースに流れてオンとなり、ゲートに印加されている電圧が所定電圧未満である場合に電流がドレインからソースに流れずにオフとなる。
電流検出部５２は、電線４に流れる電流を検出し、検出した電流値を制御回路５３に出力している。電流検出部５２は検出手段として機能する。
【００２６】
制御回路５３は、ＦＥＴ５１のゲートに印加している電圧を調整することによって、ＦＥＴ５１をオン／オフし、通常、ＦＥＴ５１をオンに維持している。また、制御回路５３は、マイコン１３から出力指示及び遮断指示を受け付ける。制御回路５３は、出力指示を受け付けた場合、電流検出部５２が検出した電流値を示す電流情報をマイコン１３へ出力する。制御回路５３は、遮断指示を受け付けた場合、ＦＥＴ５１をオフにし、電線４に流れる電流を遮断する。
【００２７】
マイコン１３は、入力部６１、出力部６２、ＣＰＵ６３、記憶部６４及びＲＡＭ６５を有し、これらはバス６６に接続されている。
入力部６１には、ＩＰＤ１１の制御回路５３及び温度検出部１２夫々から電流情報及び温度情報が入力され、入力部６１は、入力された電流情報及び温度情報が示す電流値及び周囲温度をＣＰＵ６３に通知する。出力部６２は、ＣＰＵ６３の指示に従って、出力指示及び遮断指示を制御回路５３に出力する。更に、出力部６２は、ＣＰＵ６３が正常に動作している間、ウォッチドッグ１４に所定周期でパルスを出力する。
【００２８】
ＣＰＵ６３は、記憶部６４に記憶してある制御プログラムをＲＡＭ６５にロードし、ロードした制御プログラムを実行することによって、出力部６２の動作の制御、及び、電線温度の算出等の処理を行う。記憶部６４は不揮発性メモリであり、記憶部６４に記憶されている内容はＣＰＵ６３によって読み出される。ＲＡＭ６５は一時的に情報を記憶するメモリであり、ＣＰＵ６３によって、ＲＡＭ６５への書き込みと、ＲＡＭ６５からの読み出しとが行われる。
ウォッチドッグ１４がマイコン１３にリセット信号を出力した場合、入力部６１、出力部６２、ＣＰＵ６３及びＲＡＭ６５夫々の動作は、初期化される。
【００２９】
図２は、ＣＰＵ６３が実行する動作の手順を示すフローチャートである。まず、ＣＰＵ６３は、温度検出部１２から入力部６１に入力された温度情報が示す電線４の周囲温度を取得する（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ６３は、初回の電線温度の算出に用いられて正の値である初期温度差を、ステップＳ１で取得した周囲温度に基づいて設定する（ステップＳ２）。ＣＰＵ６３は設定手段として機能する。
【００３０】
図３は電線４の周囲温度と初期温度差との関係を示すグラフである。図３に示す周囲温度と初期温度差との関係は記憶部６４に記憶されている。ＣＰＵ６３は、ステップＳ２では、図３に示すグラフを用いて、電線温度の算出に用いる初期温度差を、ステップＳ１で取得した周囲温度に対応する初期温度差に設定する。図３に示す周囲温度と初期温度差との関係では、電線４の周囲温度の増加と共に初期温度差は低下しているので、ステップＳ２では、ＣＰＵ６３は、電線４の周囲温度が低い程、初期温度差を大きい数値に設定する。ＣＰＵ６３によって設定された初期温度差はＲＡＭ６５に記憶される。図３のグラフでは、初期温度差は、正の値であり、常にゼロを超えている。
【００３１】
ＣＰＵ６３は、ステップＳ２を実行した後、出力部６２に出力指示を制御回路５３へ出力させることによって制御回路５３から入力部６１に入力された電流情報が示す電流値を取得する（ステップＳ３）。
【００３２】
ＣＰＵ６３は、ステップＳ３を実行した後、ステップＳ１又は後述のステップＳ７で取得した周囲温度と電線４の電線温度との温度差を算出する（ステップＳ４）。後述するように、算出した電線温度が閾値未満である間、ＣＰＵ６３はステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５及びＳ７を繰り返し実行する。
【００３３】
ステップＳ４で行われる初回の温度差の算出では、ＣＰＵ６３は、ステップＳ１で取得した周囲温度と、ステップＳ２で設定した初期温度差と、ステップＳ３で取得した電流値とを用いて、ステップＳ１で取得した周囲温度と電線温度との温度差を算出する。ステップＳ４で行われる２回目以降の温度差の算出では、ＣＰＵ６３は、ステップＳ７でステップＳ１と同様に取得した周囲温度と、前回ステップＳ４で算出した温度差と、ステップＳ３で取得した電流値とを用いて、ステップＳ７で取得した周囲温度と電線温度との温度差を算出する。ＣＰＵ６３は、算出手段としても機能する。
【００３４】
次に、ＣＰＵ６３は、ステップＳ１又はステップＳ７で取得した周囲温度にステップＳ４で算出した温度差を加えることによって、電線４の電線温度を算出する（ステップＳ５）。ステップＳ５で行われる初回の電線温度の算出では、ステップＳ１で取得した周囲温度にステップＳ４で算出した温度差を加えることによって電線温度を算出し、ステップＳ５で行われる２回目以降の電線温度の算出では、ステップＳ７で取得した周囲温度にステップＳ４で算出した温度差を加えることによって電線温度を算出する。
【００３５】
そして、ＣＰＵ６３は、ステップＳ５で算出した電線温度が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ６）。ＣＰＵ６３は、電線温度が閾値未満であると判定した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ１と同様に、温度検出部１２から入力部６１に入力された温度情報が示す電線４の周囲温度を取得し（ステップＳ７）、処理をステップＳ３に戻す。電線温度が閾値以上となるまでステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５及びＳ７の処理を繰り返し実行する。
【００３６】
ＣＰＵ６３は、ステップＳ６で電線温度が閾値未満であると繰り返し判定している間、ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５及びＳ７を所定周期ごとに実行する。このように、ＣＰＵ６３は、電線４の周囲温度と電線４の電線温度との温度差を経時的、具体的には、所定周期ごとに繰り返し算出する。
【００３７】
ＣＰＵ６３は、ステップＳ５で算出した電線温度が閾値以上であると判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、出力部６２に指示して制御回路５３に遮断指示を出力することによって電線４に流れる電流を遮断する（ステップＳ８）。出力部６２が制御回路５３に遮断指示を出力した場合、制御回路５３は、前述したように、ＦＥＴ５１をオフにし、電線４に流れる電流を遮断する。ここで、閾値は所定温度に該当する。
ＣＰＵ６３は、ステップＳ７を実行した後、動作を終了する。
【００３８】
ＣＰＵ６３は、ステップＳ４における２回目以降の温度差の算出では、直前のステップＳ３で取得した電流値と、前回ステップＳ４で算出した温度差と、ステップＳ７で取得した周囲温度とを（１）式及び（２）式に代入することによって温度差を算出する。
ΔＴ２＝ΔＴ１×ｅｘｐ（−Δｔ／τ）＋Ｒｔｈ×Ｒ１
×Ｉ１2 ×（１−ｅｘｐ（−Δｔ／τ））・・・（１）
Ｒ１＝Ｒｏ×（１＋κ×（Ｔａ＋ΔＴ１−Ｔｏ））・・・（２）
【００３９】
以下に、（１）式及び（２）式で用いられている変数及び定数を説明する。変数及び定数の説明では、括弧内に変数又は定数の単位を示している。ΔＴ１は、前回ステップＳ４で算出した温度差（℃）であり、ΔＴ２は、ステップＳ４で算出する温度差（℃）である。Δｔは、ステップＳ４で温度差ΔＴ２を算出する間隔（ｓ）であり、τは電線４の電線放熱時定数（ｓ）である。
【００４０】
Ｒｔｈは、電線４の電線熱抵抗（℃／Ｗ）であり、Ｒ１は、電線４の電線温度が前回ステップＳ５で算出した電線温度である場合における電線４の電線抵抗（Ω）である。Ｔｏは所定の温度（℃）であり、Ｒｏは温度Ｔｏにおける電線抵抗（Ω）である。ＴａはステップＳ７で取得した周囲温度（℃）であり、κは電線４の電線抵抗温度係数（／℃）である。Ｉ１は、ステップＳ３で取得した電流値（Ａ）である。ΔＴ１、ΔＴ２、Ｉ１及びＴａは変数であり、Δｔ、τ、Ｒｔｈ、Ｒｏ、κ及びＴｏは、予め設定されている定数である。
【００４１】
ステップＳ４における初回の温度差の算出では、ＣＰＵ６３は、ＴａにステップＳ１で取得した周囲温度と、ΔＴ１にステップＳ２で設定した初期温度差とを（１）式及び（２）式に代入することによって、ステップＳ１で取得した周囲温度と電線温度との温度差ΔＴ２を算出する。初回の温度差の算出における他の変数及び定数については、２回目以降の温度差の算出と同様に、Ｉ１は直前のステップＳ３で取得した電流値であり、Δｔ、τ、Ｒｔｈ、Ｒｏ、κ及びＴｏは予め設定されている定数である。
【００４２】
（１）式の（右辺）は第１項と第２項との和によって構成されている。ｅｘｐ（−Δｔ／τ）は、温度差の算出間隔Δｔが長い程小さくなるため、第１項は電線４の放熱を表す項である。また、（１−ｅｘｐ（−Δｔ／τ））は、温度差の算出間隔Δｔが長い程大きくなるため、第２項は電線４の発熱を表す項である。
【００４３】
遮断装置１では、前述したように、ＣＰＵ６３は、周囲温度が低い程、初期温度差を大きい数値に設定する。このため、ＣＰＵ６３は、常に、電線温度が高い状態であるという前提の下で電線温度の算出を開始することができる。例えば、電流を遮断するか否かを判定するための閾値が１５０℃である場合、周囲温度が低い程、初期温度差を大きい数値に設定することによって電線温度が１３０℃であるという前提の下で電線温度の算出を開始することができる。従って、ＣＰＵ６３が算出した電線温度を実際の電線温度よりも確実に上回らせることができる。これにより、実際の電線温度が閾値以上となる前に電線４に流れる電流が遮断されるので、電線温度の上昇によって生じる電線４の発火をより確実に防止することができる。
【００４４】
更に、電線温度が高い状態であるという前提の下で電線温度の算出を開始した場合であっても、（１）式及び（２）式を用いて電線温度を算出することによって、ＣＰＵ６３は、実際の電線温度に近い電線温度を算出することができる。
【００４５】
図４は遮断装置１における効果の説明図である。図４では、ＣＰＵ６３が算出した電線温度の推移が太線で示されており、実際の電線温度の推移が細線で示されている。図４に示すように、時間が経過するにつれて、即ち、ＣＰＵ６３が電線温度を算出する回数が増えるにつれて、ＣＰＵ６３が算出する電線温度は実際の電線温度に近づく。この理由を以下に説明する。
【００４６】
初期温度差を実際の電線４における温度差よりも大きい数値に設定した場合、初回の算出で初期温度差が代入される（１）式のΔＴ１は非常に大きな値となる。このため、（１）式の右辺に記載してある第１項の値は大きく減少する。そして、（１）式の右辺に記載してある第２項は、電流検出部５２が検出した電流値、即ち、実際に電線４に流れる電流の値であるため、低い。これにより、ＣＰＵ６３は、（１）式及び（２）式を用いた電線温度の算出を繰り返すことによって、算出される温度差ΔＴ２は減少し、実際の電線温度に近い電線温度が算出される。電線４に適切な一定の電流が流れ続けている場合において、ＣＰＵ６３が電線温度の算出を更に繰り返したとき、（１）式の第１項の減少量と、（１）式の第２項の増加量とが一致し、図４に示すように、ＣＰＵ６３が算出する温度差ΔＴ２は一定となる。
【００４７】
このため、遮断装置１では、実際の電線温度が十分に高くて閾値に近い場合にのみ、出力部６２から制御回路５３に遮断指示が出力されてＦＥＴ５１がオフとなり、電線４に流れる電流が遮断される。
なお、温度差ΔＴ２の算出に用いる式が、前回算出した温度差ΔＴ１に依存する放熱の項と、電線４に流れる電流の値Ｉ１に依存する発熱の項との和である場合、同様の効果が得られる。
【００４８】
また、ＣＰＵ６３が電線温度を繰り返し算出している間にウォッチドッグ１４がリセット信号をマイコン１３に出力して、ＣＰＵ６３が初期化され、電線温度の算出が再開された場合であっても、実際の電線温度が閾値以上となる前に電線４に流れる電流を遮断することができる。
【００４９】
図５は遮断装置１における効果の他の説明図である。図５では、ＣＰＵ６３が算出した電線温度の推移が太線で示されており、実際の電線温度の推移が細線で示されており、従来の遮断装置において算出される電線温度の推移が一点鎖線で示されている。
【００５０】
ここでは、図５に示すように、実際の電線温度が時間の経過と共に上昇して閾値に達する場合を説明する。初期温度差がゼロに設定されている従来の遮断装置では、図５に示すように、算出の途中でＣＰＵが初期化した場合、初期温度差がゼロであるため、電線温度の算出を再開した後に算出される電線温度は実際の電線温度よりも低い。このため、実際の電線温度が閾値となった時点では、算出した電線温度は閾値未満であり、電線に流れる電流が遮断されないので、電線が発火する虞がある。
【００５１】
遮断装置１では、図５に示すように、ゼロを超える値、即ち、正の値である初期温度差が設定されるため、電線４の電線温度が十分に高い状態であるという前提の下に、電線４の電線温度の算出が開始される。初期温度差が十分に大きな数値に設定された場合、前述したように、時間が経過するにつれてＣＰＵ６３が算出した電線温度は減少して実際の電線温度に近づく。更に、算出の途中でＣＰＵ６３が初期化して電線温度の算出を再開した場合、再び、数値が大きい初期温度差が設定されるので、ＣＰＵ６３が算出した電線温度は実際の電線温度よりも高い。
【００５２】
これにより、図５に示すように、ＣＰＵ６３は、実際の電線温度が閾値以上となる前に確実に電線４に流れる電流を遮断することができ、電線４の発火を確実に防止することができる。更には、ＣＰＵ６３が算出した温度差を常時記憶する不揮発性メモリを使用する必要がなく、かつ、不揮発性メモリに温度差を書き込む必要がないため、遮断装置１は安価であり、かつ、遮断装置１の使用期間は長い。
【００５３】
なお、ＣＰＵ６３は、電線４の周囲温度と電線温度との温度差を算出する式は、（１）式及び（２）式に限定されない。ＣＰＵ６３は、前回算出した温度差ΔＴ１に依存する放熱の項と、電線４に流れる電流の値Ｉ１に依存する発熱の項との和で構成される式であればよい。
【００５４】
また、ＣＰＵ６３は、周囲温度が低い程、初期温度差を大きい数値に設定しなくてもよく、ＣＰＵ６３は、算出する電線温度が実際の電線温度を超えるように、周囲温度に基づいて初期温度差を設定すればよい。更に、ＣＰＵ６３が周囲温度に基づいて初期温度差を設定する方法は、周囲温度と初期温度差との関係を示すグラフを用いて初期温度差を設定する方法に限定されない。例えば、ＣＰＵ６３は、周囲温度と初期温度差との関係を示す演算式に、温度検出部１２が検出した周囲温度を代入することによって初期温度差を算出してもよい。
【００５５】
また、ＣＰＵ６３は、初期温度差又は前回算出した温度差と、電流検出部５２が検出した電線４の電流値とを用いて、周囲温度と電線温度との温度差を算出したが、電線４の電流値を用いなくてもよい。ＣＰＵ６３は、初期温度差又は前回算出した温度差と、電線４に流れる電流に係る値、例えば、電線４内に設けられた抵抗の両端間の電圧とを用いて、周囲温度と電線温度との温度差を算出してもよい。
【００５６】
また、ＦＥＴ５１はスイッチとして機能すればよいため、ＦＥＴ５１の代わりに、Ｐチャネル型のＦＥＴ、バイポーラトランジスタ又はリレー接点等のスイッチを用いてもよい。更には、電線４に流れる電流を遮断する構成は、電線４の中途にスイッチを設けてスイッチをオフにする構成に限定されない。
【００５７】
開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５８】
１  遮断装置
４  電線
５１  ＦＥＴ
５２  電流検出部
５３  制御回路
６３  ＣＰＵ
【図１】
2014204575.tif 000003
【図２】
2014204575.tif 000004
【図３】
2014204575.tif 000005
【図４】
2014204575.tif 000006
【図５】
2014204575.tif 000007