特開 2024-126942 電力分配装置、及び断線判定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024126942

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】電力分配装置、及び断線判定方法

(51)【国際特許分類】

   H02H 3/24 20060101AFI20240912BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20240912BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240912BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20240912BHJP

   H04B 3/54 20060101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

H02H3/24 L

B60R16/02 650S

H02J7/00 Q

H02J7/00 302B

H02H7/18

H04B3/54

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023035724

(22)【出願日】2023-03-08

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001678

【氏名又は名称】藤央弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】中野 洋

(72)【発明者】

【氏名】金川 信康

(72)【発明者】

【氏名】十文字 賢太郎

【テーマコード（参考）】

5G004

5G053

5G503

5K046

【Ｆターム（参考）】

5G004AA04

5G004BA05

5G004DC14

5G053AA07

5G053BA01

5G053DA01

5G053EA01

5G053EB08

5G053EC03

5G053FA05

5G503AA04

5G503AA07

5G503BA02

5G503BB01

5G503BB02

5G503CC02

5G503EA09

5G503FA06

5G503GA01

5G503GB03

5G503GD03

5G503GD06

5K046AA03

5K046BA02

5K046BB05

5K046PS31

5K046ZZ11

(57)【要約】

【課題】車両が走行中でも電源供給を遮断せずに車載電力ネットワークの断線を短時間で検出する。
【解決手段】電力幹線による２以上の経路で電力が供給され、車両負荷に電力を供給する電力分配装置であって、前記電力幹線の電流を検出する電流検出素子と、前記車両負荷の動作状態に応じて前記車両負荷以外の経路に流れる電流量を制御する検査電流制御部とを備える。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力幹線による２以上の経路で電力が供給され、車両負荷に電力を供給する電力分配装置であって、
前記電力幹線の電流を検出する電流検出素子と、
前記車両負荷の動作状態に応じて前記車両負荷以外の経路に流れる電流量を制御する検査電流制御部とを備えることを特徴とする電力分配装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電力分配装置であって、
前記検査電流制御部は、
前記車両負荷以外の経路に設けられる検査電流負荷を有し、
前記車両負荷の動作状態に応じて前記検査電流負荷に流れる検査電流量を制御することを特徴とする電力分配装置。

【請求項3】

請求項２に記載の電力分配装置であって、
前記検査電流制御部は、前記検査電流負荷への電流経路を開閉するスイッチを有することを特徴とする電力分配装置。

【請求項4】

請求項１に記載の電力分配装置であって、
前記検査電流制御部は、前記車両負荷に流れる電流が所定の閾値より小さい場合に前記車両負荷以外の経路に電流が流れるように制御することを特徴とする電力分配装置。

【請求項5】

請求項１に記載の電力分配装置であって、
前記電力幹線の電流が第１閾値以下となった場合に前記車両負荷以外の経路に所定の検査電流を流し、
さらに、前記電力幹線の電流が、第２閾値より小さい場合に前記電力幹線が断線と判定し、
前記第２閾値は前記第１閾値より小さいことを特徴とする電力分配装置。

【請求項6】

請求項５に記載の電力分配装置であって、
前記検査電流制御部は、前記車両負荷以外の経路に前記所定の検査電流が流れたときに前記第１閾値の値を前記検査電流の値より高く設定し、
前記検査電流の値は前記第２閾値の値より高く設定されることを特徴とする電力分配装置。

【請求項7】

請求項５に記載の電力分配装置であって、
前記検査電流はパルス状の電流であり、
前記検査電流制御部は、前記パルス状の検査電流が流れたときに前記電力幹線の電流が前記第２閾値より小さい場合に、前記電力幹線が断線と判定することを特徴とする電力分配装置。

【請求項8】

請求項７に記載の電力分配装置であって、
前記検査電流制御部は、車両停車時に前記検査電流をパルス状の電流に切り替えることを特徴とする電力分配装置。

【請求項9】

請求項５に記載の電力分配装置であって、
前記検査電流制御部は、
前記電力幹線の電流が前記第１閾値より大きいときに前記車両負荷以外の経路に所定値の電流を流し、
前記所定値の電流が流れるタイミングにおける前記電流検出素子に流れる幹線電流の変化によって、前記検査電流制御部の故障を診断することを特徴とする電力分配装置。

【請求項10】

電力分配装置における断線判定方法であって、
前記電力分配装置は、
電力幹線による２以上の経路で電力が供給され、前記供給された電力を車両負荷に供給し
前記電力幹線の電流を検出する電流検出素子と、
前記車両負荷の動作状態に応じて前記車両負荷以外の経路に流れる電流量を制御する検査電流制御部とを有し、
前記断線判定方法は
前記検査電流制御部が、前記電力幹線の電流が第１閾値以下となった場合に前記車両負荷以外の経路に所定の検査電流を流し、
前記検査電流制御部が、前記所定の検査電流が流れている間に、前記電力幹線の電流が第２閾値より小さい場合に前記電力幹線が断線と判定することを特徴とする断線判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車両に搭載する電力分配装置に関し、特に電源供給経路の故障検出に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車の電動化や自動運転化の進展により、車載電力ネットワークの高信頼化（冗長化）が求められており、一方で、電力供給のためのワイヤーハーネスの削減や、高効率化が求められている。従来の車載電力ネットワークは、バッテリーの近くにリレーボックスやヒューズボックスを設け、車両のセンサ、アクチュエータ毎に放射状に電源ケーブルを敷設して接続する構成が広く採用されている。このような車載電力ネットワークでは、車載機器の電動化や高信頼化の進展に伴って、センサやアクチュエータの搭載数が増加し、電源供給の冗長化のためにワイヤーハーネスが増大している。

【0003】

本技術分野の背景技術として、以下の先行技術がある。特許文献１（特開２０１６－５４６１７号公報）には、電力線が環状接続された環状電力線から電力が供給される、蓄電部の状態を監視する一つ以上の監視装置、および、前記監視装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記環状電力線の一部を構成する第一の電力配線と、電力供給源と前記第一の電力配線とに接続される第二の電力配線と、前記電力供給源から供給される電力の供給と遮断を切り替える切替部と、前記切替部を制御して前記環状電力線の異常あるいは前記監視装置の異常を検知する制御部と、を有し、前記監視装置は、前記環状電力線の一部を構成する第三の電力配線と、前記第三の電力配線に接続される前記監視装置に備えられる負荷に電力を供給する第四の電力配線と、を有する電力供給システムが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－５４６１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前述した特許文献１には、監視装置を環状接続した環状電力網による電力供給システムが記載されているが、電力の供給と遮断を切り替える切替部を備えて環状接続を一時的に切断した状態で、環状電力網に接続された各監視装置から電源供給状態を収集し、環状電力網に断線が生じているかを判定している。特許文献１では、断線診断の際に環状接続が一時的に切断されるため、環状電力網の一部において電力供給が遮断する可能性がある。そのため、特許文献１の電力供給網における断線検出は車両が停止しているときに限られる。

【0006】

車両が走行中に環状電力網の一部が断線すると、電力供給可能な経路の特定の区間に電流経路が集中し、環状電力網の許容電流を超える可能性がある。従って、高信頼化が必要な車載電力ネットワークでは、車両が走行中に短時間で断線を検出し、断線が生じた区間に応じて安全が保てる範囲で車載に搭載された機器の動作を制限し、機器へ供給される電力の制限が必要になる。

【0007】

そこで、車両が走行中でも電源供給を遮断せずに車載電力ネットワークの断線を短時間で検出する技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、電力幹線による２以上の経路で電力が供給され、車両負荷に電力を供給する電力分配装置であって、前記電力幹線の電流を検出する電流検出素子と、前記車両負荷の動作状態に応じて前記車両負荷以外の経路に流れる電流量を制御する検査電流制御部とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一態様によれば、車両が走行中でも電源供給を遮断せずに車載電力ネットワークの断線を短時間で検出できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の発明を実施するための形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】本発明の実施例の車載電力ネットワークの一例を示す図である。

【図1B】本発明の実施例の車載電力ネットワークの一例を示す図である。

【図1C】本発明の実施例の車載電力ネットワークの一例を示す図である。

【図2】第１実施例の電力分配装置１ａの構成を示す図である。

【図3A】第１実施例の判定部の動作による電力分配装置内部の電流経路及び電力幹線の電流変化を示す図である。

【図3B】第１実施例の判定部の動作による電力分配装置内部の電流経路及び電力幹線の電流変化を示す図である。

【図4】第１実施例における負荷電流ＩＬ、検査電流ＩＤ、幹線電流ＩＭのタイムチャートである。

【図5】第２実施例における負荷電流ＩＬ、検査電流ＩＤ、幹線電流ＩＭのタイムチャートである。

【図6】第３実施例の故障診断方法を示す図である。

【図7】第４実施例の電力分配装置１ａの構成例を示す図である。

【図8】負荷Ａ～Ｅの最低電流を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

【0012】

（第１実施例）
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃは、本実施例の車載電力ネットワークの一例を示す図である。

【0013】

図１Ａに示す車載電力ネットワークは、複数の電力分配装置１ａ～１ｄを有する。電力分配装置１ａ～１ｄは車両の前方、右側、左側、後方などの各ゾーンに設置され、各ゾーンにある車両負荷２ａ～２ｄに電力を供給する電源ハブである。電力分配装置１ａ～１ｄは、電力幹線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆによってリング状に接続されており、電力分配装置１ａ～１ｄの各々には複数の電力幹線から電力が供給される。リング状に接続された電力幹線３ａ、３ｂには、第１の電力源である１２Ｖのバッテリー４が接続される。バッテリー４としては、鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などを使用できる。また、電力幹線３ｅ、３ｆには第２の電力源であるＤＣ／ＤＣコンバータ５が接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、図示を省略する高電圧バッテリー（例えば４００Ｖバッテリー）の電圧を１２Ｖに降圧して電力幹線３ｅ、３ｆに供給する。高電圧バッテリーは、電気自動車やハイブリッド自動車において車輪を駆動するための走行用モータに電力を供給するバッテリーである。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５に代えて、車両のエンジンの駆動力で発電するオルタネータを電力幹線３ｅ、３ｆに接続してもよい。つまり、第１の電力源と第２の電力源は、異なるエネルギー源から供給されるものであれば、適宜選定されるとよい。

【0014】

図１Ａに示す車載電力ネットワークは、電力幹線がリング状に接続されるので、全ての電力分配装置１ａから１ｄが２系統で電力供給を受けられ、電力幹線のいずれかが断線した場合でも、別ルートから電力分配装置１ａ～１ｄへの電力供給を継続できる。例えば、図１Ａにおいて電力幹線３ａが断線すると、バッテリー４から電力幹線３ｂ、３ｄ、３ｆ、３ｅ、３ｃを介して電力分配装置１ａに電力を供給できる。また、バッテリー４の残量が少ない場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５から電力幹線３ｅ、３ｃを介して電力分配装置１ａに電力を供給できる。

【0015】

また、図１Ｂに示す車載電力ネットワークは、バッテリー４からの電力幹線３ａ、３ｃによる電力系統が電力分配装置１ａ、１ｃに接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ５からの電力幹線３ｂ、３ｄによる電力系統が電力分配装置１ｂ、１ｄに接続される。電力分配装置１ａと電力分配装置１ｄは電力幹線３ｇによって接続され、電力分配装置１ｃと電力分配装置１ｂは電力幹線３ｈによって接続される。このように、バッテリー４からの電力系統とＤＣ／ＤＣコンバータ５からの電力系統が電力幹線３ｇ及び電力幹線３ｈによってたすき掛けで接続されるので、全ての電力分配装置１ａ～１ｄが２系統で電力供給を受けられ、電力幹線のいずれかが断線した場合でも、別ルートから電力分配装置１ａ～１ｄへの電力供給を継続できる。例えば、図１Ｂにおいて電力幹線３ｃが断線すると、電力分配装置１ｃへのバッテリー４からの電力供給は途絶するが、ＤＣ／ＤＣコンバータ５から電力幹線３ｂ、３ｈを介して電力を供給できる。

【0016】

また、図１Ｃに示す車載電力ネットワークは、バッテリー４からの電力幹線３ａによる電力系統が電力分配装置１ａに接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ５からの電力幹線３ｅによる電力系統が電力分配装置１ｃに接続され、電力分配装置１ａと電力分配装置１ｃは電力幹線３ｃによって接続される。このように、バッテリー４からの電力系統とＤＣ／ＤＣコンバータ５からの電力系統が電力幹線３ｃによって接続されるので、全ての電力分配装置１ａ、１ｃが２系統で電力供給を受けられ、電力幹線のいずれかが断線した場合でも、別ルートから電力分配装置１ａ、１ｃへの電力供給を継続できる。例えば、図１Ｃにおいて電力幹線３ｃが断線すると、電力分配装置１ａへのＤＣ／ＤＣコンバータ５からの電力供給は途絶するが、バッテリー４から電力幹線３ａを介して電力を供給できる。また、電力分配装置１ｃへのバッテリー４からの電力供給は途絶するが、ＤＣ／ＤＣコンバータ５から電力幹線３ｅを介して電力を供給できる。

【0017】

図２は、本実施例の電力分配装置１ａの構成を示す図である。図２を参照して電力分配装置１ａの構成例を説明するが、他の電力分配装置１ｂ、１ｃ、１ｄも同じ構成でよい。

【0018】

電力分配装置１ａは、電力幹線３ａと電力幹線３ｃに接続される。電力分配装置１ａは、電力幹線３ａに流れる電流を検出する電流検出素子６ａと、電力幹線３ｃの電流を検出する電流検出素子６ｂを有する。電流検出素子６ａ、６ｂは、シャント抵抗器やホール素子などを使用できる。電力幹線３ａと電力幹線３ｃは遮断素子７ａ、７ｂを介して接続される。遮断素子７ａの一端は電力幹線３ａに接続され、他端は遮断素子７ｂに接続される。遮断素子７ｂの一端は遮断素子７ａに接続され、他端は電力幹線３ｃに接続される。遮断素子７ａと遮断素子７ｂの接続点には、保護回路８が接続され、保護回路８を介して車両負荷２ａに電力が供給される。保護回路８は、車両負荷２ａの各々への電流を制御して導通、遮断を切り替えて動作する他、車両負荷２ａの各々ごとに過電流や過電圧を検知すると電力供給を遮断する保護機能を有する。遮断素子７ａ、７ｂは、好ましくはパワーＭＯＳＦＥＴがよく、リレーなどの機械的スイッチでもよい。

【0019】

前述した構成において、電流検出素子６ａと遮断素子７ｂの間には検査電流制御部としての検査電流負荷９ａと検査電流スイッチ１０ａが接続されている。検査電流負荷９ａは、抵抗器などを用いてアースへ流す電流量を調整できる素子を選定するとよい。また、検査電流スイッチ１０ａは、半導体スイッチ（例えばＭＯＳ－ＦＥＴ）など回路に流れる電流を導通、遮断を切り替えて動作する素子を使用できる。

【0020】

電流検出素子６ａとしてシャント抵抗を用いる場合、電力分配装置１ａは、電流検出部１１ａと判定部１２ａを有する。電流検出部１１ａは、電流検出素子６ａの両端電圧から電力幹線３ａに流れる電流を検出する。判定部１２ａは、電流検出部１１ａで検出した電流値に基づいて検査電流スイッチ１０ａ及び遮断素子７ａの開閉を制御する。判定部１２は、コンパレータを用いて所定の閾値と比較する方法や、電流検出部１１ａでデジタル変換された電流値をマイコンを用いて判定する方法を採用できる。

【0021】

電力幹線３ｃ側も前述と同様な構成であり、電力分配装置１ａは、検査電流負荷９ｂ、検査電流スイッチ１０ｂ、電流検出部１１ｂ、及び判定部１２ｂを有する。判定部１２ｂは、電力幹線３ｃに流れる電流に従って、遮断素子７ｂ及び検査電流スイッチ１０ｂの開閉を制御する。

【0022】

図３Ａ、図３Ｂは、判定部１２ａの動作による電力分配装置１ａ内部の電流経路及び電力幹線３ａの電流変化を示す図である。

【0023】

図３Ａは、電力分配装置１ａに接続された車両負荷２ａに、電力幹線３ａ側から電力が供給される場合の電流経路を示す。車両負荷２ａが動作しており、電流を消費しているときは、車両負荷２ａへの負荷電流ＩＬが流れる。電力幹線３ａ側から電源供給している場合、電力幹線３ａの幹線電流ＩＭは負荷電流ＩＬとほぼ一致する。この時、電力幹線３ａにおいて断線が生じると、電流検出素子６ａが検出する電流がゼロとなり、判定部１２ａが電力幹線３ａの断線を判定し、遮断素子７ａを遮断して電力幹線３ａを切り離す。

【0024】

しかし、前述のように車両負荷２ａにおいて電流が消費されている場合、電力幹線３ａに流れる電流から断線を判定できるが、車両負荷２ａが動作していない場合や、車両負荷２ａがスタンバイ状態であり、負荷電流ＩＬが微小である場合、誤判定が生じる可能性がある。つまり、幹線電流ＩＭが微小の場合、車両負荷２ａが停止しているか、電力幹線３ａが断線しているかの判定が困難である。

【0025】

そこで、図３Ｂに示すように、幹線電流ＩＭが所定の電流値を下回ると、検査電流スイッチ１０ａを導通して、検査電流ＩＤを流して、幹線電流ＩＭを増加させる。つまり、幹線電流ＩＭの状態の監視結果による車両負荷２ａの動作状態に応じて、検査電流ＩＤを流すことができる。これにより、電力幹線３ａが正常であれば、検査電流ＩＤ以上の幹線電流ＩＭが流れる。この状態で、電力幹線３ａが断線すると、電流検出素子６ａによる検出電流がゼロになり、判定部１２ａが電力幹線３ａの断線を判定し、遮断素子７ａを遮断して、電力幹線３ａを切り離し、遮断素子７ｂを導通して、電力幹線３ｃからの電源供給に切り替えられる。

【0026】

また、前述の構成によれば、電力分配装置１ａが検出した断線情報を上位システムへ通知し、車両負荷２ａの動作を安全上最低限必要な負荷に制限したり、車両負荷２ａの優先度や電流容量に応じて動作の順番や同時に動作させる負荷を制限できる。これにより、リング状に接続された電力幹線のうち故障していない電力幹線に流れる過大電流を防止し、電力幹線を構成するケーブルの発熱による損傷を防止できる。また、このような制限機能によって、故障時においても電力幹線に流れる電流を抑制できるので、ワースト状態を想定した電源ケーブルの設計が不要になり、電源ケーブルのコストや重量を抑制できる。

【0027】

図４は、負荷電流ＩＬ、検査電流ＩＤ、幹線電流ＩＭのタイムチャートである。

【0028】

判定部１２ａは、負荷電流ＩＬが減少し、幹線電流ＩＭが第１の閾値Ｉｔｈ１（＝Ｉ１）より小さくなると、検査電流スイッチ１０ａが導通し、検査電流ＩＤが流れる。幹線電流ＩＭは負荷電流ＩＬと検査電流ＩＤを加算した値となる。検査電流スイッチ１０ａが導通すると、判定部１２ａは、第１の閾値Ｉｔｈ１をＩ１にＩＤを加算した値（Ｉ１＋ＩＤ）に更新する。つまり、検査電流負荷９ａに検査電流ＩＤが流れたときに、第１の閾値Ｉｔｈ１は検査電流ＩＤより高くなるように設定される。これにより、検査電流のＯＮ／ＯＦＦにより検査電流スイッチ１０ａが繰り返し開閉する発振を抑制できる。その後、負荷電流ＩＬが増加して、幹線電流ＩＭが再設定した第１の閾値Ｉｔｈ１（＝Ｉ１＋ＩＤ）を超えると、検査電流スイッチ１０ａをＯＦＦにして検査電流を止める。このとき、第１の閾値Ｉｔｈ１より小さく、かつ検査電流ＩＤより小さい第２の閾値Ｉｔｈ２を設け、幹線電流ＩＭが第２の閾値Ｉｔｈ２より小さいときに断線と判定し、遮断素子７ａを開にして電力幹線３ａを遮断する。つまり、検査電流ＩＤは断線判定の閾値となる第２の閾値Ｉｔｈ２より大きい値に設定される。この閾値設定によって断線を的確に判定できる。なお、検査電流スイッチ１０ａ、１０ｂは別タイミングで閉となるように、判定部１２ａと判定部１２ｂは、検査電流スイッチ１０ａ、１０ｂの動作タイミングを調整する。

【0029】

前述した実施例によれば、従来のようにリング接続状態を切り離すための切替動作による電源供給の遮断を回避できる。また、電力幹線の電流を監視する断線検出方法において、車両負荷２ａのＯＮ／ＯＦＦ状態や高負荷状態／低負荷状態に影響されずに断線状態を迅速かつ的確に検出できる。

【0030】

また、本実施例によれば、検査電流を常時流す必要がなく、車両負荷２ａを低減でき、幹線電流が減少した時のみ検査電流を流すので、断線検出のための電力消費を抑制できる。

【0031】

また、車載電力ネットワークの断線だけでなく、断線箇所も判定できる。

【0032】

本実施例では、検査電流負荷９ａと検査電流スイッチ１０ａからなる検査電流制御部を設けたが、検査電流制御部はこのような構成に限定されない。例えば、検査電流制御部を半導体素子によるスイッチングや定電流回路を用いた電流制御によって構成したり、マイコンやＩＣなどの演算素子を負荷として接続して、当該演算素子が実行する処理によって電流量を制御する構成としてもよい。

【0033】

（第２実施例）
第２実施例では、電流消費の抑制にさらに好適な検査電流の制御方法を示す。

【0034】

図５は、負荷電流ＩＬ、検査電流ＩＤ、幹線電流ＩＭのタイムチャートである。

【0035】

判定部１２ａは、負荷電流ＩＬが減少し、幹線電流ＩＭが第１の閾値Ｉｔｈ１（＝Ｉ１）より小さくなると、検査電流スイッチ１０ａがＯＮ／ＯＦＦを繰り返し切り替える動作をし、パルス状の検査電流ＩＤが流れる。幹線電流ＩＭは負荷電流ＩＬとパルス状の検査電流ＩＤを加算した値となる。検査電流スイッチ１０ａの導通時に、判定部１２ａは、幹線電流ＩＭが第２の閾値Ｉｔｈ２より小さいときに断線と判定する。その後、負荷電流ＩＬが増加して、幹線電流ＩＭが第１の閾値Ｉｔｈ１より大きくなると、検査電流スイッチ１０ａのＯＮ／ＯＦＦ動作を停止する。この構成においても、検査電流ＩＤより小さい第２の閾値Ｉｔｈ２を設け、幹線電流ＩＭが第２の閾値Ｉｔｈ２より小さいときに断線と判定する。つまり、検査電流ＩＤは断線判定の閾値となる第２の閾値Ｉｔｈ２より大きい値に設定される。この閾値設定によって断線を的確に判定できる。

【0036】

第２実施例では、負荷電流ＩＬが減少した時の断線診断のタイミングが検査電流スイッチ１０ａのＯＮ／ＯＦＦ動作の周期に依存する。つまり、タイミングが検査電流スイッチ１０ａのＯＮ／ＯＦＦ動作の２分の１周期分、断線検出が遅れる可能性がある。従って、例えば、イグニッションキーＯＦＦ中など車両が停車した状態で、断線検出タイミングの要求が緩和される車両状態において、バッテリー４に充電された電力消費を抑制するために有効である。

【0037】

第２実施例によれば、検査電流がパルス状に印加されるので、断線診断のための電力消費を抑制できる。

【0038】

（第３実施例）
第３実施例では、断線検出の確実性を向上させる構成を示す。第３実施例における断線検出機能は、検査電流負荷９ａ、検査電流スイッチ１０ａ、及び判定部１２ａによって構成される。

【0039】

図６は、第３実施例の故障診断方法を示す図である。

【0040】

車両負荷２ａが動作し幹線電流ＩＭが第１の閾値Ｉｔｈ１（＝Ｉ１）以上であるとき、検査電流スイッチ１０ａを開閉して検査電流負荷９ａに所定の検査電流ＩＤを繰り返し（例えば所定の時間間隔で）流し、電流検出素子６ａが幹線電流ＩＭの変化を検出しているかを判定する。これにより、検査電流負荷９ａ及び検査電流スイッチ１０ａの故障を診断できる。

【0041】

第３実施例の構成によれば、検査電流スイッチ１０ａを開閉しても幹線電流ＩＭの変化を確認できないときは、断線検出を構成するいずれかの部位が故障していると判定して、電力幹線３ａからの電源供給を禁止する。これにより、断線検出機能の故障による不検知状態を回避でき、電源供給の遮断を抑制できる。

【0042】

なお、第３実施例の検査電流負荷９ａ及び検査電流スイッチ１０ａの故障を診断は、第１実施例に適用するだけで無く、第２実施例にも適用できる。

【0043】

（第４実施例）
図７は、第４実施例の電力分配装置１ａの構成例を示す図である。第４実施例は、車両負荷２ａの動作情報や遮断素子７ａ、７ｂの状態に基づいて検査電流スイッチ１０ａの開閉が制御される点で前述した実施例と異なる。

【0044】

保護回路８は、車両負荷２ａのＯＮ／ＯＦＦ動作の制御するスイッチや、各負荷に流れる電流を検出する電流センサによって、車両負荷２ａの各負荷Ａ～Ｅが動作中であるかを示す動作情報を取得する。保護回路８が取得した動作情報を用いると負荷電流を推定できる。例えば、図８に示す車両のフロントゾーンの負荷Ａ～Ｅの最低電流を電力分配装置１ａのスイッチ制御装置１３に記憶し、動作中の車両負荷の最低負荷電流を合算した値が、第１の閾値Ｉｔｈ１以下であるかによって検査電流スイッチ１０ａを開閉する。また、遮断素子７ａが導通しており、電力幹線３ａから負荷電流が供給されていることを判定する。スイッチ制御装置１３は、マイクロコンピュータなどによって構成できる。

【0045】

例えば、断線判定の電流閾値を１００ｍＡとすると、ドライブレコーダだけが動作している場合は、検査電流を流さないと断線と判定されるので、検査電流スイッチ１０ａを閉にして、検査電流負荷９ａに検査電流を流す。

【0046】

第４実施例によれば、電力幹線３ａが正常であれば常に所定値以上の幹線電流ＩＭを流すことができ、電流検出素子６ａの検出電流の監視によって断線を判定できる。つまり、車両負荷２ａの動作状態に応じて検査電流を制御するので、負荷の動作状態にかかわらず電流検出素子６ａ、６ｂの検出電流を監視すれば断線を判定できる。

【0047】

以上に説明したように、本実施例の電力分配装置によると、接続された電力幹線に流れる電流がゼロ又は所定の閾値以下になると断線と判定できるため、走行中においても電源供給を遮断せずに車載電力ネットワークの断線を短時間で検出し、さらに、断線箇所も特定できる。

【0048】

また、車両負荷２ａの動作状態に応じて検査電流スイッチ１０ａ、１０ｂを制御するので、検査電流による電流消費を抑制できる。

【0049】

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。

【0050】

また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。

【0051】

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。

【0052】

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。

【符号の説明】

【0053】

１ａ～１ｄ…電力分配装置
２…車両負荷
３ａ～３ｆ…電力幹線
４…バッテリー
５…ＤＣ／ＤＣコンバータ
６ａ、６ｂ…電流検出素子
７ａ、７ｂ…遮断素子
８…保護回路
９ａ、９ｂ…検査電流負荷
１０ａ、１０ｂ…検査電流スイッチ
１１ａ…電流検出部
１２ａ…判定部
１３…スイッチ制御部

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】