(57)【要約】【課題】高電圧に対する安全性のさらなる向上を図ることができる、高電圧保護構造を提供する。【解決手段】高電圧機器２のケース５がボディ７（ボディアース）に接続され、そのケース５に内部信号線１２が外部信号線１３を介して電気的に接続されている。内部信号線１２には、プルアップ抵抗１４を介して、車載バッテリ１５の正極端子が電気的に接続されている。そのため、アース浮きや内部信号線１２または外部信号線１３の断線などの異常が生じていない正常時には、内部信号線１２からマイコン８にローレベルの信号が入力され、異常が生じている状態では、内部信号線１２からマイコン８にハイレベルの信号が入力される。【選択図】図１
2017114399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧を用いる高電圧機器および前記高電圧機器の動作／停止を制御する制御装置を搭載した車両に適用される構造であって、
前記高電圧機器の外装をなすケースがボディアースに接続され、
前記制御装置に信号を入力する信号線が前記ケースに電気的に接続され、
前記信号線にプルアップ抵抗を介して直流電源の正極端子が電気的に接続されている、高電圧保護構造。
【請求項２】
高電圧を用いる高電圧機器および前記高電圧機器の動作／停止を制御する制御装置を搭載した車両に適用される構造であって、
前記高電圧機器を覆い隠すように設けられる保護カバーがボディアースに接続され、
前記制御装置に信号を入力する信号線が前記保護カバーに電気的に接続され、
前記信号線にプルアップ抵抗を介して直流電源の正極端子が電気的に接続されている、高電圧保護構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧から人を保護するための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンから排出される排ガスを浄化する装置として、プラズマリアクタを用いたものが提案されている。プラズマリアクタでは、複数の放電電極がそれぞれ排ガスの流れに沿う方向に延び、互いに間隔を空けて平行をなして配置されている。放電電極間には、高電圧が印加される。高電圧の印加により、放電電極間に放電が生じて、放電によるプラズマが発生し、放電電極間を流通する排ガスが浄化される。
【０００３】
このプラズマリアクタを用いた排ガス浄化装置などの高電圧機器を車両に搭載するに際しては、高電圧に対する安全性の確保が重要である。たとえば、高電圧機器が作動している状態でメンテナンスなどのサービス作業が行われると、サービスマンが感電するおそれがある。そのため、高電圧機器が車載される場合、高電圧機器のケースがボディアースに接続される。また、サービスマンやユーザが高電圧機器に直接触れることができないよう、高電圧機器をカバーで覆うといった対策が講じられることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平１−１３０８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、高電圧に対する安全性のさらなる向上を図ることができる、高電圧保護構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するため、本発明の一の局面に係る高電圧保護構造は、高電圧を用いる高電圧機器および高電圧機器の動作／停止を制御する制御装置を搭載した車両に適用される構造であって、高電圧機器の外装をなすケースがボディアースに接続され、制御装置に信号を入力する信号線がケースに電気的に接続され、信号線にプルアップ抵抗を介して直流電源の正極端子が電気的に接続されている。
【０００７】
この構成によれば、高電圧機器のケースがボディアースに接続され、そのケースに信号線が電気的に接続されている。信号線には、プルアップ抵抗を介して、直流電源の正極端子が電気的に接続されている。これにより、ケースがボディアースに正常に接続され、信号線がケースに正常に接続され、信号線に断線などの異常がない状態では、信号線の電位が車両のボディと同電位となる。一方、ケースとボディアースとの接続不良により、ケースがボディアースから浮いた状態（アース浮きの状態）になったり、信号線に断線などの異常が生じたりすると、信号線の電位が直流電源の出力電圧と同電位となる。そのため、アース浮きや信号線の断線などの異常が生じていない正常時には、信号線から制御装置にローレベルの信号が入力され、異常が生じている状態では、信号線から制御装置にハイレベルの信号が入力される。したがって、制御装置では、信号線から入力される信号のレベルに基づいて、アース浮きや信号線の断線などの異常が生じているか否かを検出することができる。よって、アース浮きや信号線の断線などの異常が生じた場合に高電圧機器の動作を停止させるなど、高電圧に対する安全性のさらなる向上を図ることができる。
【０００８】
本発明の他の局面に係る高電圧保護構造は、高電圧を用いる高電圧機器および高電圧機器の動作／停止を制御する制御装置を搭載した車両に適用される構造であって、高電圧機器を覆い隠すように設けられる保護カバーがボディアースに接続され、制御装置に信号を入力する信号線が保護カバーに電気的に接続され、信号線にプルアップ抵抗を介して直流電源の正極端子が電気的に接続されている。
【０００９】
この構成によれば、高電圧機器の保護カバーがボディアースに接続され、その保護カバーに信号線が電気的に接続されている。信号線には、プルアップ抵抗を介して、直流電源の正極端子が電気的に接続されている。これにより、保護カバーがボディアースに正常に接続され、信号線が保護カバーに正常に接続され、信号線に断線などの異常がない状態では、信号線の電位が車両のボディと同電位となる。一方、保護カバーが取り外されて、保護カバーがボディアースから浮いた状態（アース浮きの状態）になったり、信号線の断線などの異常が生じたりすると、信号線の電位が直流電源の出力電圧と同電位となる。そのため、アース浮きや信号線の断線などの異常が生じていない正常時には、信号線から制御装置にローレベルの信号が入力され、異常が生じている状態では、信号線から制御装置にハイレベルの信号が入力される。したがって、制御装置では、信号線から入力される信号のレベルに基づいて、アース浮きや信号線の断線などの異常が生じているか否かを検出することができる。よって、アース浮きや信号線の断線などの異常が生じた場合に高電圧機器の動作を停止させるなど、高電圧に対する安全性のさらなる向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高電圧品が搭載された車両において、高電圧に対する安全性のさらなる向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る高電圧保護構造を図解的に示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る高電圧保護構造を図解的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る高電圧保護構造１を図解的に示す図である。
【００１４】
高電圧保護構造１は、高電圧を用いる高電圧機器２と、高電圧機器２を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）３とを搭載した車両４に適用される。
【００１５】
高電圧機器２は、たとえば、プラズマリアクタである。プラズマリアクタは、車両４のエンジン（図示せず）から排出される排ガスに含まれるＰＭを除去するために、エキゾーストパイプなどの排気管の途中部に介装される。プラズマリアクタには、複数の放電電極が備えられている。放電電極は、それぞれ排ガスの流れに沿う方向に延び、互いに間隔を空けて平行をなして交互に配置されている。放電電極間には、パルス波状の高電圧が印加される。これにより、放電電極間に放電が生じ、その放電によるプラズマが発生する。プラズマの発生により、電極パネル間を流通する排ガスに含まれるＰＭが酸化（燃焼）されて除去される。
【００１６】
高電圧機器２は、外装をなすケース５を備えている。ケース５は、導電性を有する材料からなり、アース線６やボルト結合により車両４のボディ７（ボディアース）に電気的に接続されている。
【００１７】
ＥＣＵ３は、たとえば、車両４に搭載される複数のＥＣＵのうちの１つである。複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。ＥＣＵ３は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを含む構成のマイコン（マイクロコントローラ）８を備えている。
【００１８】
ＥＣＵ３には、外部との接続のための接続端子として、信号端子９、電源端子１０およびアース端子１１が設けられている。
【００１９】
信号端子９は、ＥＣＵ３内において、内部信号線１２を介してマイコン８に接続されている。信号端子９には、ＥＣＵ３の外部から外部信号線１３の一端が接続される。外部信号線１３の他端は、高電圧機器２のケース５に電気的に接続されている。
【００２０】
電源端子１０は、ＥＣＵ３内において、プルアップ抵抗１４を介して、内部信号線１２と電気的に接続されている。また、電源端子１０には、ＥＣＵ３の外部において、車載バッテリ（たとえば、１２Ｖバッテリ）１５の正極端子と電気的に接続されている。
【００２１】
アース端子１１は、ＥＣＵ３内において、グランド線１６に接続されている。また、アース端子１１は、ＥＣＵ３の外部において、車載バッテリ１５の負極端子と電気的に接続されている。
【００２２】
以上の構成によれば、高電圧機器２のケース５がボディ７（ボディアース）に接続され、そのケース５に内部信号線１２が外部信号線１３を介して電気的に接続されている。内部信号線１２には、プルアップ抵抗１４を介して、車載バッテリ１５の正極端子が電気的に接続されている。これにより、ケース５がボディ７に正常に接続され、内部信号線１２が外部信号線１３を介してケース５に正常に接続され、内部信号線１２および外部信号線１３に断線などの異常がない状態では、内部信号線１２の電位が車両４のボディ７と同電位となる。一方、ケース５とボディ７との接続不良により、ケース５がボディ７から浮いた状態（アース浮きの状態）になったり、内部信号線１２または外部信号線１３に断線などの異常が生じたりすると、内部信号線１２の電位が車載バッテリ１５の出力電圧（たとえば、１２Ｖ）と同電位となる。そのため、アース浮きや内部信号線１２または外部信号線１３の断線などの異常が生じていない正常時には、内部信号線１２からマイコン８にローレベルの信号が入力され、異常が生じている状態では、内部信号線１２からマイコン８にハイレベルの信号が入力される。したがって、マイコン８では、内部信号線１２から入力される信号のレベルに基づいて、アース浮きや内部信号線１２または外部信号線１３の断線などの異常が生じているか否かを検出することができる。よって、アース浮きや内部信号線１２または外部信号線１３の断線などの異常が生じた場合に高電圧機器２の動作を停止させるなど、高電圧に対する安全性のさらなる向上を図ることができる。
【００２３】
また、アース浮きや内部信号線１２または外部信号線１３の断線などの異常が生じているか否かを検出するために、高電圧機器２の電位とアースとの電位とを比較するコンパレータ回路などが不要であり、プルアップ抵抗１４を用いた簡素かつ安価な構成の回路により、その異常が生じているか否かを検出することができる。
【００２４】
＜第２実施形態＞
図２は、本発明の第２実施形態に係る高電圧保護構造２１を図解的に示す図である。図２において、図１に示される各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号が付された部分の説明を省略し、高電圧保護構造２１について、図１に示される高電圧保護構造１との相違点のみを説明する。
【００２５】
高電圧保護構造２１では、ボディ７との間で高電圧機器２を覆い隠すように、保護カバー２２が設けられている。保護カバー２２は、導電性を有する材料からなる。保護カバー２２は、ボディ７に接触した状態で、金属製のボルト２３によりボディ７に固定されている。これにより、保護カバー２２は、ボディ７と電気的に接続（ボディアース）されている。
【００２６】
そして、外部信号線１３の一端は、信号端子９に接続され、その他端は、保護カバー２２に電気的に接続されている。
【００２７】
この構成によれば、図１に示される高電圧保護構造１と同様の作用効果を奏することができる。
【００２８】
すなわち、高電圧機器２の保護カバー２２がボディ７（ボディアース）に接続され、その保護カバー２２に内部信号線１２が外部信号線１３を介して電気的に接続されている。内部信号線１２には、プルアップ抵抗１４を介して、車載バッテリ１５の正極端子が電気的に接続されている。これにより、保護カバー２２がボディ７に正常に接続され、内部信号線１２が外部信号線１３を介して保護カバー２２に正常に接続され、内部信号線１２および外部信号線１３に断線などの異常がない状態では、内部信号線１２の電位が車両４のボディ７と同電位となる。一方、保護カバー２２がボディ７から取り外されて、保護カバー２２がボディ７から浮いた状態（アース浮きの状態）になったり、内部信号線１２または外部信号線１３に断線などの異常が生じたりすると、内部信号線１２の電位が車載バッテリ１５の出力電圧と同電位となる。そのため、アース浮きや内部信号線１２または外部信号線１３の断線などの異常が生じていない正常時には、内部信号線１２からマイコン８にローレベルの信号が入力され、異常が生じている状態では、内部信号線１２からマイコン８にハイレベルの信号が入力される。したがって、マイコン８では、内部信号線１２から入力される信号のレベルに基づいて、アース浮きや内部信号線１２または外部信号線１３の断線などの異常が生じているか否かを検出することができる。よって、アース浮きや内部信号線１２または外部信号線１３の断線などの異常が生じた場合に高電圧機器２の動作を停止させるなど、高電圧に対する安全性のさらなる向上を図ることができる。
【００２９】
また、アース浮きや内部信号線１２または外部信号線１３の断線などの異常が生じているか否かを検出するために、高電圧機器２の電位とアースとの電位とを比較するコンパレータ回路などが不要であり、プルアップ抵抗１４を用いた簡素かつ安価な構成の回路により、その異常が生じているか否かを検出することができる。
【００３０】
＜変形例＞
以上、本発明の２つの実施形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
【００３１】
たとえば、高電圧機器２の一例として、プラズマリアクタを挙げたが、高電圧機器２は、高電圧を用いる車載機器であればよい。高電圧を用いる車載機器としては、プラズマリアクタ以外に、高電圧電源、高電圧ハーネスなどを例示することができる。
【００３２】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１    高電圧保護構造
２    高電圧機器
４    車両
５    ケース
７    ボディ（ボディアース）
８    マイコン（制御装置）
１２  内部信号線（信号線）
１３  外部信号線（信号線）
１４  プルアップ抵抗
１５  車載バッテリ（直流電源）
２１  高電圧保護構造
２２  保護カバー
【図１】
2017114399.tif 000003
【図２】
2017114399.tif 000004