(57)【要約】【課題】  スイッチのＯＮ時に流れる突入電流を抑制する。【解決手段】  一実施形態に係る突入電流抑制回路は、第１端子と、定電圧線に接続された第２端子と、制御端子と、を有するトランジスタと、前記制御端子に接続された一端と、前記第２端子に接続された他端と、を有する第１抵抗と、前記制御端子に接続された一端と、他端と、を有する第２抵抗と、前記第１端子に接続された第１接点と、前記第２抵抗の前記他端に接続された第２接点と、前記第１接点及び前記第２接点を接続可能な可動接点と、を有するスイッチと、を備える。【選択図】  図１
2020048240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端子と、定電圧線に接続された第２端子と、制御端子と、を有するトランジスタと、
前記制御端子に接続された一端と、前記第２端子に接続された他端と、を有する第１抵抗と、
前記制御端子に接続された一端と、他端と、を有する第２抵抗と、
前記第１端子に接続された第１接点と、前記第２抵抗の前記他端に接続された第２接点と、前記第１接点及び前記第２接点を接続可能な可動接点と、を有するスイッチと、
を備える突入電流抑制回路。
【請求項２】
前記第１端子は、シリアルバスに接続される
請求項１に記載の突入電流抑制回路。
【請求項３】
前記第１端子は、前記シリアルバスを介して、ＩＣに接続される
請求項２に記載の突入電流抑制回路。
【請求項４】
前記シリアルバスは、ＬＩＮバスである
請求項２又は請求項３に記載の突入電流抑制回路。
【請求項５】
前記可動接点は、導電性ゴム又は金属により形成される
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の突入電流抑制回路。
【請求項６】
前記第１接点及び前記第２接点は、メッキにより形成される
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の突入電流抑制回路。
【請求項７】
前記トランジスタは、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の突入電流抑制回路。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の突入電流抑制回路と、
前記トランジスタ、前記第１抵抗、前記第２抵抗、前記第１接点及び前記第２接点が設けられた基板と、
前記第１接点及び前記第２接点の上方に前記可動接点を支持する支持部と、
を備えるエンジンスタート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、突入電流抑制回路及びエンジンスタート装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチをオンにすることにより、車両に搭載されたエンジンを起動するエンジンスタート装置が知られている。エンジンスタート装置のスイッチとして、固定接点及び可動接点が金メッキにより形成されたものが利用されている。このようなスイッチを利用することにより、低い接触圧（接触抵抗大）でもスイッチを確実にＯＮにすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３０４８７６号公報
【特許文献２】特開２００５−３５４８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のエンジンスタート装置では、スイッチのＯＮ時に流れる突入電流が大きくなり、固定接点と可動接点との間でアーク放電が発生することがあった。アーク放電は、スイッチの接触不良の原因となるため問題であった。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、スイッチのＯＮ時に流れる突入電流を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係る突入電流抑制回路は、第１端子と、定電圧線に接続された第２端子と、制御端子と、を有するトランジスタと、前記制御端子に接続された一端と、前記第２端子に接続された他端と、を有する第１抵抗と、前記制御端子に接続された一端と、他端と、を有する第２抵抗と、前記第１端子に接続された第１接点と、前記第２抵抗の前記他端に接続された第２接点と、前記第１接点及び前記第２接点を接続可能な可動接点と、を有するスイッチと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の各実施形態によれば、スイッチのＯＮ時に流れる突入電流を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】突入電流抑制回路の一例を示す図。
【図２】第１実施形態に係るエンジンスタート装置の一例を示す断面図。
【図３】比較例１を示す回路図。
【図４】比較例１の電流Ｉｓｗのシミュレーション結果を示すグラフ。
【図５】比較例１の電圧Ｖｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフ。
【図６】比較例１の電流Ｉｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフ。
【図７】実施例１を示す回路図。
【図８】実施例１の電流Ｉｓｗのシミュレーション結果を示すグラフ。
【図９】実施例１の電圧Ｖｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフ。
【図１０】実施例１の電流Ｉｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフ。
【図１１】比較例２を示す回路図。
【図１２】比較例２の電流Ｉｓｗのシミュレーション結果を示すグラフ。
【図１３】比較例２の電圧Ｖｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフ。
【図１４】比較例２の電流Ｉｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフ。
【図１５】実施例２を示す回路図。
【図１６】実施例２の電流Ｉｓｗのシミュレーション結果を示すグラフ。
【図１７】実施例２の電圧Ｖｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフ。
【図１８】実施例２の電流Ｉｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。
【００１０】
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るエンジンスタート装置について、図１〜図１０を参照して説明する。本実施形態に係るエンジンスタート装置は、スイッチをＯＮにすることにより、車両のエンジンを起動するための装置であり、車両前部のインストルメンタルパネルなどに装着される。本実施形態に係るエンジンスタート装置は、突入電流抑制回路１を備える。
【００１１】
まず、エンジンスタート装置が備える突入電流抑制回路１について説明する。図１は、突入電流抑制回路１の一例を示す図である。図１の突入電流抑制回路１は、トランジスタＴｒと、抵抗Ｒ１（第１抵抗）と、抵抗Ｒ２（第２抵抗）と、スイッチＳＷと、出力端子Ｔｏｕｔと、を備える。
【００１２】
トランジスタＴｒは、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであり、コレクタ端子（第１端子）と、エミッタ端子（第２端子）と、ベース端子（制御端子）と、を備える。コレクタ端子は、出力端子Ｔｏｕｔ及びスイッチＳＷの固定接点ｆｃ１（第１接点）に接続される。エミッタ端子は、グラウンド線（定電圧線）に接続される。すなわち、エミッタ端子は接地される。ベース端子は、抵抗Ｒ１の一端及び抵抗Ｒ２の一端に接続される。
【００１３】
抵抗Ｒ１は、トランジスタＴｒのベース端子及び抵抗Ｒ２の一端に接続された一端と、トランジスタＴｒのエミッタ端子及びグラウンド線に接続された他端と、を備える。
【００１４】
抵抗Ｒ２は、トランジスタＴｒのベース端子及び抵抗Ｒ１の一端に接続された一端と、スイッチＳＷの固定接点ｆｃ２（第２接点）に接続された他端と、を備える。
【００１５】
スイッチＳＷは、常時開接点であり、可動接点ｍｃと、固定接点ｆｃ１，ｆｃ２と、を備える。固定接点ｆｃ１は、トランジスタＴｒのコレクタ端子及び出力端子Ｔｏｕｔに接続される。固定接点ｆｃ２は、抵抗Ｒ２の他端に接続される。固定接点ｆｃ１，ｆｃ２とは、電気的に接続されないように配置される。スイッチＳＷがＯＮになると、可動接点ｍｃを介して、固定接点ｆｃ１，ｆｃ２が接続される。なお、本実施形態におけるスイッチＳＷについて、詳しくは後述する。
【００１６】
出力端子Ｔｏｕｔは、トランジスタＴｒのコレクタ端子及び固定接点ｆｃ１に接続される。出力端子Ｔｏｕｔは、シリアルバス２に接続可能な端子であり、シリアルバス２の一端に接続される。シリアルバス２の他端は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）３に接続される。すなわち、突入電流抑制回路１は、シリアルバス２を介して、ＥＣＵ３に接続される。シリアルバス２として、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）バスを利用できる。
【００１７】
このように、突入電流抑制回路１は、車載バッテリなどの電源とは接続されず、ＥＣＵ３からシリアルバス２を介して電力を供給される。ＥＣＵ３は、例えば、９Ｖ〜１５Ｖ程度の電圧を有する車載バッテリから電力を供給される。
【００１８】
突入電流抑制回路１は、スイッチＳＷがＯＦＦの場合、トランジスタＴｒがＯＦＦになるため、電流が流れない。したがって、出力端子ＴｏｕｔからＥＣＵ３に流れる電流Ｉｏｕｔは０となる。これに対して、突入電流抑制回路１は、スイッチＳＷがＯＮの場合、トランジスタＴｒがＯＮになるため、ＥＣＵ３から印加された電圧に応じた電流が流れる。したがって、出力端子ＴｏｕｔからＥＣＵ３に所定の電流Ｉｏｕｔが流れる。ＥＣＵ３は、突入電流抑制回路１からの電流Ｉｏｕｔを検出することにより、スイッチＳＷがＯＮになったことを検出し、エンジンを起動することができる。
【００１９】
次に、本実施形態に係るエンジンスタート装置について説明する。図２は、エンジンスタート装置の一例を示す断面図である。以下、図２における上方を、エンジンスタート装置の上方として説明する。図２のエンジンスタート装置は、突入電流抑制回路１と、筐体４と、ボタン５と、基板６と、保護部７と、を備える。
【００２０】
突入電流抑制回路１は、図２の斜線部分に相当する。すなわち、突入電流抑制回路１は、スイッチＳＷ（可動接点ｍｃ及び固定接点ｆｃ１，ｆｃ２）と、出力端子Ｔｏｕｔと、部分回路１１と、を備える。部分回路１１は、突入電流抑制回路１のうち、スイッチＳＷ及び出力端子Ｔｏｕｔを除く部分に相当する。部分回路１１には、トランジスタＴｒ及び抵抗Ｒ１，Ｒ２が含まれる。部分回路１１は、ディスクリートにより構成されてもよいし、ＩＣ（Integrated Circuit）により構成されてもよい。
【００２１】
なお、図２の例では、スイッチＳＷは、２つ設けられているが、１つ設けられてもよいし、３つ以上設けられてもよい。スイッチＳＷを複数設けることにより、ボタン５の押下時に、スイッチＳＷをより確実にＯＮにすることができる。
【００２２】
筐体４は、上面が開口した円筒形の筐体であり、内側にエンジンスタート装置の各構成を収納する。突入電流抑制回路１の出力端子Ｔｏｕｔは、突入電流抑制回路１をシリアルバスに接続可能なように、筐体４の外側に露出するように設けられる。図２の例では、出力端子Ｔｏｕｔは、筐体４の底面に設けられているが、筐体４の側面に設けられてもよい。
【００２３】
ボタン５は、筐体４の上面を覆う、平面視円形の部材である。ユーザがボタンを押下することにより、スイッチＳＷがＯＮになり、ＥＣＵ３がエンジンを起動する。
【００２４】
基板６は、突入電流抑制回路１が設けられる回路基板であり、筐体４の内側に固定される。より詳細には、図２に示すように、基板６上には、固定接点ｆｃ１，ｆｃ２と、部分回路１１と、が設けられる。固定接点ｆｃ１，ｆｃ２は、基板６上に形成された接点パターンに金属材料をメッキすることにより形成される。メッキ方法は、電解メッキであってもよいし、無電解メッキであってもよい。また、金属材料は、例えば、金、銅、アルミニウムであるが、これに限られない。
【００２５】
保護部７は、突入電流抑制回路１を保護するために、基板６の少なくとも一部を覆うように設けられる。保護部７は、シリコンゴムなどの、絶縁性の弾性体により形成される。
【００２６】
より詳細には、保護部７は、部分回路１１の上方を覆うように、基板６上に設けられる。すなわち、部分回路１１は、基板６と保護部７との間に形成された空間７１内に設けられる。保護部７によって空間７１への異物（水や塵）の侵入を抑制することにより、部分回路１１の故障を抑制し、部分回路１１の耐用期間を延ばすことができる。
【００２７】
また、保護部７は、固定接点ｆｃ１，ｆｃ２の上方を覆うように、基板６上に設けられる。すなわち、固定接点ｆｃ１，ｆｃ２は、基板６と保護部７との間に形成された空間７２内に設けられる。保護部７によって空間７２への異物（水や塵）の侵入を抑制することにより、スイッチＳＷの故障を抑制し、スイッチＳＷの耐用期間を延ばすことができる。
【００２８】
また、保護部７は、固定接点ｆｃ１，ｆｃ２の上方に可動接点ｍｃを支持するための支持部７３を備える。
【００２９】
支持部７３は、保護部７のうち、固定接点ｆｃ１，ｆｃ２の上方に位置する部分（空間７２の天井部分）に相当し、上下方向に延びた円筒形状を有する。支持部７３は、その上面が、ボタン５の下面と接するように形成される。また、支持部７３は、その底面にスイッチＳＷの可動接点ｍｃを固定される。また、支持部７３は、ボタン５の非押下時において、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２とが接触しないように形成される。この結果、ボタン５の非押下時には、スイッチＳＷがＯＦＦになる。一方、ユーザがボタン５を押下すると、支持部７３がボタン５に押下され、支持部７３の底面に設けられた可動接点ｍｃが固定接点ｆｃ１，ｆｃ２に接触し、スイッチＳＷがＯＮになる。
【００３０】
なお、本実施形態に係るエンジンスタート装置は、図２の例に限られない。エンジンスタート装置は、例えば、キーレスエントリー用の無線信号を受信するためのアンテナや充電用のキャパシタなどを備えてもよい。
【００３１】
ここで、本実施形態に係るスイッチＳＷについて説明する。本実施形態に係るスイッチＳＷは、可動接点ｍｃが金属により形成される。可動接点ｍｃとして、例えば、表面を金メッキした金属板を利用できる。このように、可動接点ｍｃを金属により形成することにより、スイッチＳＷのＯＮ時の抵抗（可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間の抵抗）が小さくなるため、後述する第２実施形態に比べて、低い接触圧でスイッチＳＷをＯＮにすることができる。この結果、ユーザは、容易にスイッチＳＷをＯＮにし、エンジンを起動させることができる。
【００３２】
なお、可動接点ｍｃを金属により形成する場合、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間に異物が挟まると、スイッチＳＷをＯＮにできなくなる恐れがある。このため、本実施形態では、保護部７は、空間７１，７２への異物の侵入を抑制するために、空間７１，７２の密閉性が高まるように形成されるのが好ましい。具体的には、保護部７は、空間７１，７２を密閉するように形成されるのが好ましい。この際、空間７１と空間７２との間に、空気の通路が形成されてもよい。
【００３３】
また、可動接点ｍｃを金属により形成する場合、後述する第２実施形態に比べて、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間の接触面積が小さくなるため、固定接点ｆｃ１，ｆｃ２のわずかな腐食により、スイッチＳＷをＯＮにできなくなる恐れがある。このため、本実施形態では、固定接点ｆｃ１，ｆｃ２は、耐腐食性が高まるように、厚く形成されるのが好ましい。本実施形態における固定接点ｆｃ１，ｆｃ２の厚さは、例えば、０．５μｍであるが、これに限られない。本実施形態では、固定接点ｆｃ１，ｆｃ２は、電解メッキにより形成されるのが好ましい。
【００３４】
次に、本実施形態に係るエンジンスタート装置の効果について、回路シミュレータによるシミュレーション結果を参照して説明する。まず、突入電流抑制回路１を備えない場合のエンジンスタート装置の動作について、図３〜図６を参照して説明する。
【００３５】
図３は、突入電流抑制回路１を備えないエンジンスタート装置の一例（以下、「比較例１」という）を示す回路図である。図３において、ＥＣＵ３は、模式的に示されており、抵抗Ｒ３，Ｒ４と、容量Ｃと、を備える。抵抗Ｒ３は、一端が電源線に接続され、他端が出力端子Ｔｏｕｔに接続されている。抵抗Ｒ４は、一端が出力端子Ｔｏｕｔに接続され、他端が接地されている。容量Ｃは、一端が出力端子Ｔｏｕｔに接続され、他端が接地されている。図３の比較例１において、スイッチＳＷのＯＮ時の抵抗値は１Ω、抵抗Ｒ３の抵抗値は５００Ω、抵抗Ｒ４の抵抗値は１ＭΩ、容量Ｃの容量値は１００ｐＦ、電源線の電圧は１２Ｖである。
【００３６】
図４〜図６は、図３の比較例１のシミュレーション結果を示すグラフである。図４〜図６のシミュレーションにおいて、スイッチＳＷは、１．０ｍｓまではＯＦＦであり、１．０ｍｓ以降ＯＮである。
【００３７】
図４は、スイッチＳＷを流れる電流Ｉｓｗのシミュレーション結果を示すグラフである。図４に示すように、電流Ｉｓｗは、スイッチＳＷがＯＦＦの間、０ｍＡであり、スイッチＳＷのＯＮの間、約２４ｍＡである。また、スイッチＳＷがＯＮになった瞬間の電流Ｉｓｗ（突入電流）は、約２４０ｍＡである。このように、比較例１では、スイッチＳＷのＯＮ時に流れる突入電流が大きくなる。
【００３８】
突入電流が大きい場合、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間でアーク放電が発生し、アーク熱により空間７２内の低分子シロキサンが酸化し、生成されたシリカが固定接点ｆｃ１，ｆｃ２に堆積する恐れがある。結果として、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間の接触不良が生じる恐れがある。
【００３９】
図５は、出力端子Ｔｏｕｔの電圧Ｖｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフである。図５に示すように、電圧Ｖｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦの間、約１２Ｖであり、スイッチＳＷがＯＮの間、約０Ｖである。電圧Ｖｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦからＯＮになると、瞬間的に約１２Ｖから約０Ｖに遷移する。
【００４０】
図６は、出力端子Ｔｏｕｔの電流Ｉｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフである。電流Ｉｓｗと図６に示すように、電流Ｉｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦの間、０Ｖであり、スイッチＳＷがＯＮの間、約−２４ｍＡである。図３の比較例１は、突入電流抑制回路１を備えないため、電流Ｉｓｗと電流Ｉｏｕｔとが一致する。電流Ｉｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦからＯＮになると、瞬間的に０から約−２４ｍＡに遷移する。
【００４１】
次に、本実施形態に係るエンジンスタート装置の動作について、図７〜図１０を参照して説明する。
【００４２】
図７は、本実施形態に係るエンジンスタート装置の一例（以下、「実施例１」という）を示す回路図である。実施例１のＥＣＵ３は、比較例１のＥＣＵ３と同様である。また、図７の実施例１において、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値は２ｋΩ、トランジスタＴｒの直流電流増幅率Ｈｆｅは１４５であり、他のパラメータは図３の比較例１と同様である。
【００４３】
図８〜図１０は、図７の実施例１のシミュレーション結果を示すグラフである。図８〜図１０のシミュレーションにおいて、スイッチＳＷは、１．０ｍｓまではＯＦＦであり、１．０ｍｓ以降ＯＮである。
【００４４】
図８は、スイッチＳＷを流れる電流Ｉｓｗのシミュレーション結果を示すグラフである。図８に示すように、電流Ｉｓｗは、スイッチＳＷがＯＦＦの間、０ｍＡであり、スイッチＳＷのＯＮの間、約０．５ｍＡである。また、スイッチＳＷがＯＮになった瞬間の電流Ｉｓｗ（突入電流）は、約５．６ｍＡである。このように、実施例１では、トランジスタＴｒにより、スイッチＳＷのＯＮ時に流れる突入電流が制限されるため、突入電流が比較例１に比べて小さくなる。
【００４５】
図９は、出力端子Ｔｏｕｔの電圧Ｖｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフである。図９に示すように、電圧Ｖｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦの間、約１２Ｖであり、スイッチＳＷがＯＮの間、約１．７Ｖである。電圧Ｖｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦからＯＮになると、瞬間的に約１２Ｖから約１．７Ｖに遷移する。
【００４６】
図１０は、出力端子Ｔｏｕｔの電流Ｉｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフである。図１０に示すように、電流Ｉｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦの間、０Ｖであり、スイッチＳＷがＯＮの間、約−２０．５ｍＡである。すなわち、スイッチＳＷがＯＮの間の電流Ｉｏｕｔが、図３の比較例１より大きい。これは、電流Ｉｓｗの一部がトランジスタＴｒにベース電流Ｉｂとして流れ込み、トランジスタＴｒがこのベース電流Ｉｂに応じたコレクタ電流Ｉｃを駆動するためである（Ｉｏｕｔ＝−（Ｉｃ＋Ｉｓｗ）＝−（Ｉｂ×Ｈｆｅ＋Ｉｓｗ））。電流Ｉｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦからＯＮになると、瞬間的に０から約−２０．５ｍＡに遷移する。
【００４７】
以上説明した通り、本実施形態によれば、トランジスタＴｒにより突入電流を制限することにより、突入電流を抑制することができる。この結果、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間のアーク放電の発生を抑制し、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間の接触不良を抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、突入電流抑制回路１は、シリアルバスを介して、ＥＣＵ３から電力を供給される。すなわち、突入電流抑制回路１を駆動するための独自の電源が不要である。したがって、本実施形態に係る突入電流抑制回路１は、新たな電源や電源線を用意することなく、既存のエンジンスタート装置に容易に適用することができる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、スイッチＳＷがＯＮの間の電流Ｉｏｕｔの駆動能力を向上させることができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係るエンジンスタート装置について、図１１〜図１８を参照して説明する。本実施形態では、スイッチＳＷの他の例について説明する。スイッチＳＷ以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００５１】
本実施形態に係るスイッチＳＷは、可動接点ｍｃが導電性ゴムにより形成される。可動接点ｍｃとして、例えば、カーボンを含有したシリコンゴムを利用できる。このように、可動接点ｍｃを導電性ゴムにより形成することにより、第１実施形態に比べて、可動接点ｍｃを安価に形成することができる。
【００５２】
また、可動接点ｍｃを導電性ゴムにより形成する場合、第１実施形態に比べて、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間の接触面積が大きくなる。これは、導電性ゴムが金属より柔軟であり、固定接点ｆｃ１，ｆｃ２の表面になじみやすいためである。これにより、固定接点ｆｃ１，ｆｃ２の腐食により、スイッチＳＷをＯＮできなくなる恐れが低くなるため、第１実施形態に比べて、固定接点ｆｃ１，ｆｃ２を薄く形成することができる。本実施形態における固定接点ｆｃ１，ｆｃ２の厚さは、例えば、０．０５μｍであるが、これに限られない。本実施形態では、固定接点ｆｃ１，ｆｃ２は、無電解メッキにより形成されるのが好ましい。
【００５３】
また、可動接点ｍｃを導電性ゴムにより形成する場合、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間に異物が挟まった場合であっても、可動接点ｍｃが変形することにより、可動接点ｍｃが固定接点ｆｃ１，ｆｃ２と接触し、スイッチＳＷをＯＮにすることができる。このため、本実施形態では、第１実施形態に比べて、保護部７に要求される密閉性を低下させ、エンジンスタート装置の製造工程における異物に対する工程管理の負担を低減させることができる。
【００５４】
次に、本実施形態に係るエンジンスタート装置の効果について、回路シミュレータによるシミュレーション結果を参照して説明する。まず、突入電流抑制回路１を備えない場合のエンジンスタート装置の動作について、図１１〜図１４を参照して説明する。
【００５５】
図１１は、突入電流抑制回路１を備えないエンジンスタート装置の一例（以下、「比較例２」という）を示す回路図である。比較例２のＥＣＵ３は、比較例１のＥＣＵ３と同様である。また、図１１の比較例２において、スイッチＳＷのＯＮ時の抵抗値は２００Ωである。これは、可動接点ｍｃが導電性ゴムにより形成されているためである。他のパラメータは図３の比較例１と同様である。
【００５６】
図１２〜図１４は、図１１の比較例２のシミュレーション結果を示すグラフである。図１２〜図１４のシミュレーションにおいて、スイッチＳＷは、１．０ｍｓまではＯＦＦであり、１．０ｍｓ以降ＯＮである。
【００５７】
図１２は、スイッチＳＷを流れる電流Ｉｓｗのシミュレーション結果を示すグラフである。図１２に示すように、電流Ｉｓｗは、スイッチＳＷがＯＦＦの間、０ｍＡであり、スイッチＳＷのＯＮの間、約１７ｍＡである。また、スイッチＳＷがＯＮになった瞬間の電流Ｉｓｗ（突入電流）は、約４４ｍＡである。このように、比較例２では、スイッチＳＷのＯＮ時に流れる突入電流が大きくなる。
【００５８】
突入電流が大きい場合、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間でアーク放電が発生し、アーク熱により空間７２内の低分子シロキサンが酸化し、生成されたシリカが固定接点ｆｃ１，ｆｃ２に堆積する恐れがある。結果として、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間の接触不良が生じる恐れがある。
【００５９】
図１３は、出力端子Ｔｏｕｔの電圧Ｖｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフである。図１３に示すように、電圧Ｖｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦの間、約１２Ｖであり、スイッチＳＷがＯＮの間、約４Ｖである。電圧Ｖｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦからＯＮになると、瞬間的に約１２Ｖから約４Ｖに遷移する。
【００６０】
図１４は、出力端子Ｔｏｕｔの電流Ｉｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフである。図１４に示すように、電流Ｉｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦの間、０Ｖであり、スイッチＳＷがＯＮの間、約−１７ｍＡである。図１１の比較例２は、突入電流抑制回路１を備えないため、電流Ｉｓｗと電流Ｉｏｕｔとが一致する。電流Ｉｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦからＯＮになると、瞬間的に０から約−１７ｍＡに遷移する。
【００６１】
図６及び図１４からわかるように、比較例２の電流Ｉｏｕｔは、比較例１の電流Ｉｏｕｔより小さくなっている。これは、比較例２のスイッチＳＷ（可動接点ｃｍ）の抵抗値が、比較例１のスイッチＳＷの抵抗値より高いためである。電流Ｉｏｕｔが小さいと、ＥＣＵ３が、スイッチＳＷがＯＮになったことを検出できない恐れがある。
【００６２】
次に、本実施形態に係るエンジンスタート装置の動作について、図１５〜図１８を参照して説明する。
【００６３】
図１５は、本実施形態に係るエンジンスタート装置の一例（以下、「実施例２」という）を示す回路図である。実施例２のＥＣＵ３は、比較例２のＥＣＵ３と同様である。また、図１５の実施例２において、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値は２ｋΩ、トランジスタＴｒの直流電流増幅率Ｈｆｅは１４５であり、他のパラメータは図１１の比較例２と同様である。
【００６４】
図１６〜図１８は、図１５の実施例２のシミュレーション結果を示すグラフである。図１６〜図１８のシミュレーションにおいて、スイッチＳＷは、１．０ｍｓまではＯＦＦであり、１．０ｍｓ以降ＯＮである。
【００６５】
図１６は、スイッチＳＷを流れる電流Ｉｓｗのシミュレーション結果を示すグラフである。図１６に示すように、電流Ｉｓｗは、スイッチＳＷがＯＦＦの間、０ｍＡであり、スイッチＳＷのＯＮの間、約０．５ｍＡである。また、スイッチＳＷがＯＮになった瞬間の電流Ｉｓｗ（突入電流）は、約５．１ｍＡである。このように、実施例２では、トランジスタＴｒにより、スイッチＳＷのＯＮ時に流れる突入電流が制限されるため、突入電流が比較例２に比べて小さくなる。
【００６６】
図１７は、出力端子Ｔｏｕｔの電圧Ｖｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフである。図１７に示すように、電圧Ｖｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦの間、約１２Ｖであり、スイッチＳＷがＯＮの間、約１．８Ｖである。電圧Ｖｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦからＯＮになると、瞬間的に約１２Ｖから約１．８Ｖに遷移する。
【００６７】
図１８は、出力端子Ｔｏｕｔの電流Ｉｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフである。図１８に示すように、電流Ｉｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦの間、０Ｖであり、スイッチＳＷがＯＮの間、約−２０．４ｍＡである。すなわち、スイッチＳＷがＯＮの間の電流Ｉｏｕｔが、図３の比較例１より大きい。これは、電流Ｉｓｗの一部がトランジスタＴｒにベース電流Ｉｂとして流れ込み、トランジスタＴｒがこのベース電流Ｉｂに応じたコレクタ電流Ｉｃを駆動するためである（Ｉｏｕｔ＝−（Ｉｃ＋Ｉｓｗ）＝−（Ｉｂ×Ｈｆｅ＋Ｉｓｗ））。電流Ｉｏｕｔは、スイッチＳＷがＯＦＦからＯＮになると、瞬間的に０から約−２０．４ｍＡに遷移する。
【００６８】
以上説明した通り、本実施形態によれば、トランジスタＴｒにより突入電流を制限することにより、突入電流を抑制することができる。この結果、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間のアーク放電の発生を抑制し、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間の接触不良を抑制することができる。
【００６９】
また、本実施形態によれば、突入電流抑制回路１は、シリアルバスを介して、ＥＣＵ３から電力を供給される。すなわち、突入電流抑制回路１を駆動するための独自の電源が不要である。したがって、本実施形態に係る突入電流抑制回路１は、新たな電源や電源線を用意することなく、既存のエンジンスタート装置に容易に適用することができる。
【００７０】
また、本実施形態によれば、トランジスタＴｒにより、スイッチＳＷがＯＮの間の電流Ｉｏｕｔの駆動能力を向上させることができる。これにより、抵抗値が高い材料で形成された可動接点ｍｃを有するスイッチを、エンジンスタート装置のスイッチＳＷとして利用することが可能となる。
【００７１】
例えば、ＥＣＵ３が、２０ｍＡ以下の電流Ｉｏｕｔを検出できない場合について考える。この場合、図１１の比較例２は、スイッチＳＷがＯＮの間の電流Ｉｏｕｔが１７ｍＡであるため、ＥＣＵ３は、スイッチＳＷがＯＮになったことを検出できない。したがって、比較例２は、エンジンスタート装置として利用することができない。すなわち、導電性ゴムにより形成された可動接点ｍｃを備えるスイッチを、エンジンスタート装置のスイッチＳＷとして利用することができない。
【００７２】
これに対して、図１４の実施例２は、スイッチＳＷがＯＮの間の電流Ｉｏｕｔが−２０．４ｍＡであるため、ＥＣＵ３は、スイッチＳＷがＯＮになったことを検出できる。したがって、実施例２は、エンジンスタート装置として利用することができる。すなわち、導電性ゴムにより形成された可動接点ｍｃを備えるスイッチを、エンジンスタート装置のスイッチＳＷとして利用することができる。
【００７３】
結果として、本実施形態によれば、電流Ｉｏｕｔの駆動能力を向上させることにより、スイッチＳＷの設計の自由度を向上させることができる。
【００７４】
なお、以上の各実施形態では、トランジスタＴｒがＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである場合を例に説明したが、トランジスタＴｒは、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタであってもよい。この場合、トランジスタＴｒのコレクタ端子を、電源線（定電圧線）に接続すればよい。また、トランジスタＴｒは、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などのＦＥＴであってもよい。この場合、以上の説明におけるエミッタ端子、コレクタ端子及びベース端子を、ドレイン端子、ソース端子及びゲート端子にそれぞれ読み替えればよい。ただし、電流Ｉｏｕｔの駆動能力の向上が要求される場合には、トランジスタＴｒは、バイポーラトランジスタであるのが好ましい。
【００７５】
また、本実施形態に係る突入電流抑制回路１は、エンジンスタート装置に限らず、スイッチを備える他の任意の装置に適用可能である。いずれの場合も、突入電流抑制回路１は、突入電流を抑制することにより、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間のアーク放電の発生を抑制し、可動接点ｍｃと固定接点ｆｃ１，ｆｃ２との間の接触不良を抑制することができる。また、電流Ｉｏｕｔの駆動能力を向上させることにより、スイッチＳＷの設計の自由度を向上させることができる。
【００７６】
また、突入電流抑制回路１を他の装置に適用する場合、出力端子Ｔｏｕｔは、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）やＰＣＩｅなどの、他の装置に応じたシリアルバス２に接続すればよい。この場合、シリアルバス２の他端は、ＥＣＵに限られず、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの、他の装置に応じた任意のＩＣに接続され得る。
【００７７】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１：突入電流抑制回路
２：シリアルバス
３：ＥＣＵ
４：筐体
５：ボタン
６：基板
７：保護部
７１，７２：空間
７３：支持部
ＳＷ：スイッチ
Ｔｒ：トランジスタ
Ｒ１〜Ｒ４：抵抗
Ｃ：容量
ｍｃ：可動接点
ｆｃ１，ｆｃ２：固定接点
Ｔｏｕｔ：出力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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