专利名称：用于机动车的电接线盒和电流配电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及将电流分配到负载的电流配电系统中使用的电接线盒，本发明还涉及用于机动车的电流配电系统，该系统通过装有继电器的接线盒，将例如由交流发电机或电池提供的电流分配到各个负载。
现有技术用于机动车的电流配电系统结构例如如图3所示。具体地说，第一保险丝(fusible link)2的一端与交流发电机1相连，第二保险丝4的一端与电池3的正极端相连，电池3的负极端接地。两个保险丝2和4的另一端与安装在发动机隔舱中的接线盒的输入端相连。例如直射灯系统、电动机系统和点火系统等各个负载7中每个负载的一端通过开关6，与接线盒5的多个输出端中对应的一个输出端相连。各个负载7的另一端都接地。
接线盒5容纳在输入端与各输出端之间配置的多个串联电路。每个串联电路主要由熔丝FS和继电器RL构成。例如当开关6接通时，继电器RL工作，将电流提供给相应的负载7。
当点火开关接通后发动机起动时，电流由电池3流入接线盒5，在发动机起动之后，通过对交流发电机1产生的交流电流进行整流得到的电流流入电池3，并且通过接线盒5流入各个负载7。
另一方面，当在负载7中发生短路时，过大的电流烧断沿通向负载7的电流路径配置的熔丝FS，从而切断流向负载7的电流。
但是，在现有技术的电流配电系统中，一旦熔丝FS被烧断，除非用新的熔丝更换烧断的熔丝FS，否则系统不可能恢复。这就导致维修工作非常慢。
因此，本发明的目的在于提供一种用于电流配电系统中的接线盒和一种电流配电系统，本发明能使维修工作简化，尤其是无需象现有技术那样更换熔丝。
上述目的是通过根据权利要求1的电接线盒和根据权利要求6的电流配电系统实现的。本发明的优选实施例是各从属权利要求的主题。
根据本发明，提供一种电接线盒，用于机动车的电流配电系统中，该电接线盒包括为外部负载设的电流检测器，该电流检测器适合于比较流入接线盒的输入电流与流出负载的输出电流，当输入电流与输出电流彼此基本相等时，输出正常检测信号，而当输入电流与输出电流彼此有差异时，输出异常检测信号；和为负载设的电流控制器，该电流控制器适合于当接收正常检测信号时，使输入电流沿通向负载的电流路径流动，而当接收异常检测信号时，使输入电流流入电流切断装置，从而切断流入负载的电流。
根据本发明的优选实施例，电流切断装置与电流路径并联设置。
电流检测器优选地包括差分放大器。
电流切断装置进一步优选地包括电阻值随着温度变化的热敏装置，其中热敏装置优选地包括正温度系数热敏电阻和/或热变阻器。
根据本发明，还提供一种用于机动车的电流配电系统，该系统包括至少一个根据本发明的电接线盒，在该系统中第一和第二保险丝分别与交流发电机和电池相连，接线盒的输入端与第一和第二保险丝相连，接线盒的多个输出端与至少一个相应负载相连。
根据优选的实施例，电流配电系统进一步包括用于形成从负载或各个负载到电池的电流反馈路径的装置线路。
根据另一个优选的实施例，电流检测器进一步包括用于检测电流变化的电流变化检测器。电流变化检测器能够检测例如由于外部作用导致负载的功能异常引起的电流变化，并且可以通过输出异常检测信号，从而指示存在负载或其他部件的误操作，使电流流入电流切断装置。
根据另一个优选的实施例，电流变化检测器将输入电流与预定的或可预定的阈值相比较，当输入电流不低于该阈值时，输出异常检测信号。因此，只要输入电流高于或等于预定的或可预定的阈值，就发出异常检测信号，例如通过控制面板上的故障指示灯发信号指示负载的误操作，或者使电流流入电流切断装置。可以在接通例如负载后一个预定的或可预定的时间间隔过去之后，执行输入电流与预定的或可预定的阈值的比较，这样作特别是为了确保起始的高电流消耗，即在给定时间之后减弱的高起始电流(例如由于电感的电磁充电或类似情况引起的电流短时脉冲波形干扰)不会导致发出异常检测信号。
根据另一个优选的实施例，电流变化检测器将实际输入电流与在先输入电流进行比较，当实际输入电流显著地高于在先输入电流时，输出异常检测信号。因此，通过存储在先输入电流，并且将实际输入电流与在先输入电流进行比较，就可以检测并发信号指示例如负载这样的部件的功能异常，例如向信号灯发出异常检测信号，或者使电流流入电流切断装置。
根据优选的实施例，提供了一种用于机动车的电流配电系统，在该系统中第一和第二保险丝分别与交流发电机和电池相连，接线盒的输入端与第一和第二保险丝相连，接线盒的多个输出端与各个负载相连，该系统包括用于形成从各个负载到电池的电流反馈路径的装配线路，其中接线盒包括为每个负载设的电流检测器，该电流检测器适合于比较流入接线盒的输入电流与通过对应的装配线路流出对应负载的输出电流，当输入电流与输出电流彼此相等时，输出正常检测信号，而当输入电流与输出电流彼此有差异时，输出异常检测信号；为每个负载设的电流控制器，该电流控制器适合于当接收正常检测信号时，使输入电流沿通向对应负载的电流路径流动，而当接收异常检测信号时，使输入电流流入电流切断装置，该装置包括与电流路径并联设置的热敏装置，其电阻随着温度变化，从而切断流入对应负载的电流。
因此，每个电流检测器比较输出电流与输入电流，当输入电流与输出电流彼此相等时，输出正常检测信号，而当输入电流与输出电流彼此有差异时，输出异常检测信号。电流控制器在接收正常检测信号时，使输入电流沿电流路径流入对应的负载，而当接收异常检测信号时，使输入电流流入电流切断装置，该装置包括与电流路径并联设置的热敏装置，其电阻值随着温度变化，从而根据热敏装置电阻值的变化，切断流入对应负载的电流。这就无需象现有技术那样更换熔丝，从而简化了维修工作。
如上所述，为每个负载设的电流检测器当输入电流与输出电流彼此相等时，输出正常检测信号，而当输入电流与输出电流彼此有差异时，输出异常检测信号。每个电流控制器当接收正常检测信号时，使电流沿电流路径流入对应的负载，而当接收异常检测信号时，通过电流切断装置切断流入负载的电流。因此，在负载中一发生短路或类似的异常情况时，就能够根据电流切断装置的热敏装置的电阻值的变化，切断流入负载的电流。这就无需象现有技术那样更换熔丝，从而提供了能够方便地维修的接线盒。
阅读以下的详细说明和附图，就能更清楚地看出本发明的上述和其他目的、特征和优点，在附图中
图1是根据本发明的一个实施例的示意方框图，图2是该实施例的详细方框图，和图3是现有技术电流配电系统图。
在图1中，与图3中的部件相同或相似的部件标以相同的参考数字。图1与图3的不同之处在于不是将各负载7和电池3的负极端接地，而是设有装配线路WH，形成从各负载7到电池3的电流反馈路径，因此形成了闭路结构。
另外，在接线盒5的输入端与对应的输出端之间，不是设有每个电路都由熔丝FS和继电器RL构成的串联电路，而是尤其为每个负载7特别设有串联的电流检测器11、电流控制器12和继电装置13。每个电流检测器11将流入接线盒5的输入电流与通过对应装配线路WH流出对应负载7的输出电流进行比较，当输出电流等于输入电流时，输出正常检测信号；而当输出电流与输入电流有差异或不同时，输出异常检测信号。每个电流控制器12当接收正常检测信号时，使输入电流沿通向对应负载7的电流路径流动，而当接收异常检测信号时，使输入电流流入电流切断装置，该装置包括与电流路径并联设置的正温度系数热敏电阻，从而切断流入对应负载7的电流。正温度系数热敏电阻是其电阻随温度变化的热敏装置。继电装置13包括从对应的电流控制器12向对应的负载7提供电流的继电器以及用于控制继电器的晶体管或类似控制装置。
下面参照图2说明各部件的详细结构。图2示出了为一个负载7设的电流检测器11、电流控制器12和继电装置13。虽然没有给出对用于其他负载7的结构的说明，但是为那些负载7所设的是同样的结构。
如图2中所示，电流检测器11包括差分放大器11a和反向阻断二极管11b。差分放大器11a的一个输入端与接线盒5的输入端相连，其另一个输入端通过二极管11b与装配线路WH相连。当输入电流I1等于输出电流I2时，电流检测器11输出低电平(下称L)信号作为正常检测信号，而当输入电流I1与输出电流I2有差异时，输出高电平(下称H)信号作为异常检测信号。
另外如图2中所示，电流控制器12包括与门12a、与非门12b、用作热敏装置的正温度系数热敏电阻12c和反向阻断二极管12d和12e。每个门电路12a和12b的一个输入端与接线盒5的输入端相连，而其另一个输入端与差分放大器11a的输出端相连。与门12a的输出端通过正温度系数热敏电阻12c以及二极管12d的正极和负极与继电装置13相连。与非门12b的输出端通过沿电流路径配置的二极管12e的正极和负极与继电装置13相连。
当差分放大器11a送出与正常检测信号对应的L输出时，与门12a送出L输出，与非门12b送出H输出，其结果是电流通过二极管12e和继电装置13提供到负载7。
另一方面，在负载7中发生短路的情况下，输入电流I1与输出电流I2变成彼此有差异(I1＜I2或I1＞I2)。因此，如上所述，差分放大器11a送出与异常检测信号对应的H输出。然后，与门12a送出H输出，与非门12b送出L输出，其结果是电流通过配置在与门12a之后的正温度系数热敏电阻12c以及二极管12d的正极和负极和继电装置13提供到负载7。
因此，即使在任何负载7中发生短路，也无需象现有技术那样更换熔丝，从而简化了维修工作。
上述实施例是对于正温度系数热敏电阻用作热敏装置的情况进行说明的。然而，应当能够理解热变阻器根据其电阻—温度特性也可以用于切断流入负载7的电流。
如上所述，根据本发明，为每个负载设的电流检测器，当输入电流与输出电流彼此相等时，输出正常检测信号，而当输入电流与输出电流彼此有差异时，输出异常检测信号。每个电流控制器当接收正常检测信号时，使电流沿电流路径流入对应的负载，而当接收异常检测信号时，通过电流切断装置切断流入负载的电流。因此，在负载中发生短路或类似的异常情况时，根据电流切断装置的热敏装置电阻值的变化，就能够切断流入负载的电流。这就无需象现有技术那样更换熔丝，从而提供了能够方便地维修的接线盒。
电流检测器11可以进一步包括用于检测电流变化的电流变化检测器11c。电流变化检测器11c能够检测例如由于外部影响导致负载7功能异常引起的电流变化，通过输出指示存在负载7或其他部件功能异常的异常检测信号H，可以使电流流入电流切断装置12a、12c、12d。
具体地说，电流变化检测器11c将输入电流I1与预定的或可预定的阈值进行比较，当输入电流I1不低于该阈值时，输出异常检测信号H。这样，只要输入电流I1高于或等于预定的或可预定的阈值，就发出异常检测信号H，例如，通过例如控制面板中的故障指示灯发信号指示负载7的功能异常，或者使电流流入电流切断装置12a、12c、12d。可以在接通例如负载7后一个预定的或可预定的时间间隔过去之后，执行输入电流I1与预定的或可预定的阈值的比较，这样作特别是为了确保起始的高电流消耗，即在给定时间之后减弱的高起始电流(例如由于电感的电磁充电或类似情况引起的电流短时脉冲波形干扰)不会导致发出异常检测信号H。
另外，电流变化检测器11c将实际输入电流I1与在先输入电流进行比较，当实际输入电流I1显著地高于在先输入电流时，输出异常检测信号H。因此，通过存储在先输入电流，并且将实际输入电流I1与在先输入电流进行比较，就可以检测并发信号指示例如负载7这样的部件的功能异常，例如向信号灯发出异常检测信号H，或者使电流流入电流切断装置12a、12c、12d。
权利要求
1.一种用于机动车的电流配电系统中的电接线盒，该电接线盒包括为外部负载(7)设的电流检测器(11)，该电流检测器适合于比较流入接线盒(5)的输入电流(I1)与流出负载(7)的输出电流(I2)，当输入电流(I1)与输出电流(I2)彼此基本相等时，输出正常检测信号(L)，而当输入电流(I1)与输出电流(I2)彼此有差异时，输出异常检测信号(H)；和为负载设的电流控制器(12)，该电流控制器适合于当接收正常检测信号(L)时，使输入电流(I1)沿通向负载(7)的电流路径(12b、12e)流动，而当接收异常检测信号(H)时，使输入电流(I1)流入电流切断装置(12a、12c、12d)，从而切断流入负载(7)的电流。
2.根据权利要求1的电接线盒，其特征在于电流切断装置(12a、12c、12d)与电流路径(12b、12e)并联设置。
3.根据权利要求1或2的电接线盒，其特征在于电流检测器(11)包括差分放大器(11a)。
4.根据前述任何一项权利要求的电接线盒，其特征在于电流切断装置(12a、12c、12d)包括电阻值随着温度变化的热敏装置(12c)。
5.根据权利要求4的电接线盒，其特征在于热敏装置(12c)包括正温度系数热敏电阻和/或热变阻器。
6.一个用于机动车的电流配电系统，该系统包括至少一个根据前述任何一项权利要求的电接线盒，在该系统中第一和第二保险丝(2、4)分别与交流发电机(1)和电池(3)相连，接线盒(5)的输入端与第一和第二保险丝(2、4)相连，接线盒的多个输出端与至少一个负载(7)相连。
7.根据权利要求6的电流配电系统，其特征在于进一步包括用于形成从负载(7)或各个负载到电池(3)的电流反馈路径的装配线路(WH)。
8.根据前述任何一项权利要求的电流配电系统，其特征在于电流检测器(11)进一步包括用于检测电流变化的电流变化检测器(11c)。
9.根据权利要求8的电流配电系统，其特征在于电流变化检测器(11c)将输入电流(I1)与预定的或可预定的阈值进行比较，当输入电流(I1)不低于该阈值时，输出异常检测信号(H)。
10.根据权利要求8或9的电流配电系统，其特征在于电流变化检测器(11c)将实际输入电流(I1)与在先输入电流进行比较，当实际输入电流(I1)显著地高于在先输入电流时，输出异常检测信号(H)。
全文摘要
装配线路WH构成从各个负载7到电池3的电流反馈路径。为每个负载7设有电流检测器11和电流控制器12。每个电流检测器11将流入接线盒5的输入电流与流出对应负载7的输出电流进行比较，当输入电流与输出电流彼此相等时，输出正常检测信号，有差异时，输出异常检测信号。每个电流控制器12当接收正常检测信号时，使输入电流流入对应负载7，而当接收异常检测信号时，使输入电流流入电流切断装置。
文档编号H02H3/087GK1135981SQ9610129
公开日1996年11月20日 申请日期1996年2月18日 优先权日1995年2月23日
发明者鬼塚孝浩, 阪雄次 申请人:住友电装株式会社