(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から負荷へ電力を供給する電力供給回路を開閉するとともに、車両の車室外に配置された第１リレーと、
前記電力供給回路を開閉するとともに、前記車室内に配置された第２リレーと、
前記第１リレーの異常を検出する異常検出手段と、
前記第１リレーが正常である場合には前記第１リレーを開閉させ、前記第１リレーが異常である場合には前記第２リレーを開閉させるリレー制御手段と
を備える車両用電源装置。
【請求項２】
前記第１リレーは前記車両のエンジンルーム内におけるサスペンションストラット支持部の近傍に配置したこと
を特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源から負荷への電力供給回路を開閉するリレーを有する車両用電源装置に関し、特に信頼性及び車室内の静粛性を向上したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のエンジン冷却水を循環させるウォーターポンプは、始動直後の暖機運転中のように冷却水を循環させる必要がない場合には停止して燃費を向上することが提案されている。
このようなウォーターポンプは、エンジンからの駆動力の伝達、遮断を切換える電磁クラッチを備えている。バッテリから電磁クラッチへ電力を供給する回路は、電磁リレーによって開閉される。
【０００３】
一般に、ウォーターポンプ用の電磁クラッチは、非通電時にクラッチが接続されてウォーターポンプを駆動するようになっており、リレーには非励磁時に接点がオープンされるノーマルオープンリレーが用いられる。
しかし、このようなリレーをエンジンルーム内に配置した場合、リレーが水や埃に曝されることから、信頼性の確保が難しい。例えば、リレーがクローズされた状態で作動不能となった場合には、ウォーターポンプの駆動が不可能となってエンジンのオーバーヒートや損傷が懸念される。
【０００４】
また、リレーを車室内に配置すれば、水や埃に曝されることはないため、信頼性の確保は容易となるが、この場合、リレーの作動音によって車室内の静粛性が損なわれてしまう。
このようなリレーの作動音に関する従来技術として、例えば特許文献１には、エンジン回転数や車速が高くなったときにリレーを作動させ、リレー以外の騒音によってリレー作動音を聞こえにくくすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７５７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
車室内の静粛性が良好な車両においては、上述した特許文献１に記載された技術のように、エンジン回転数が高い場合や車速が高い場合であっても、他の騒音によってリレーの作動音を隠蔽することは困難であり、車室内の静粛性と電源装置の信頼性をより高いレベルで両立させることが要望されている。
本発明の課題は、信頼性及び車室内の静粛性を向上した車両用電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、電源から負荷へ電力を供給する電力供給回路を開閉するとともに、車両の車室外に配置された第１リレーと、前記電力供給回路を開閉するとともに、前記車室内に配置された第２リレーと、前記第１リレーの異常を検出する異常検出手段と、前記第１リレーが正常である場合には前記第１リレーを開閉させ、前記第１リレーが異常である場合には前記第２リレーを開閉させるリレー制御手段とを備える車両用電源装置である。
請求項２の発明は、前記第１リレーは前記車両のエンジンルーム内におけるサスペンションストラット支持部の近傍に配置したことを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）通常時には車室外に配置した第１リレーのみを作動させることによって、車室内の静粛性を向上することができる。また、第１リレーの異常時には車室内に配置した第２リレーを作動させることによって、正常時の機能と同等の機能を維持することができ、電源装置の信頼性を向上することができる。
（２）第１リレーをエンジンルーム内においては比較的水や埃がかかりにくいサスペンションストラット支持部の近傍に配置することによって、第１リレーの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用した車両用電源装置の実施例の模式的回路図である。
【図２】実施例の車両用電源装置における第１リレーの搭載位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、信頼性及び車室内の静粛性を向上した車両用電源装置を提供する課題を、エンジンルーム内に配置されたノーマルオープンの第１リレー、及び、車室内に配置されたノーマルクローズの第２リレーを直接に接続し、第１リレーの欠陥時に第２リレーをオープンすることによって解決した。
【実施例】
【００１１】
以下、本発明を適用した車両用電源装置の実施例について説明する。実施例の車両用電源装置は、例えば、乗用車等の自動車に搭載されるものである。
図１は、実施例の車両用電源装置の模式的回路図である。
図１に示すように、車両用電源装置１は、例えば図示しないエンジンの冷却水を循環するウォーターポンプをオンオフする電磁クラッチ２に電力を供給するものである。
電磁クラッチ２は、非通電時にはエンジンからウォーターポンプへの動力伝達を可能とし、通電時には遮断するものである。電磁クラッチ２は、エンジンルーム内（車室外）に配置されている。
【００１２】
車両用電源装置１は、バッテリ３、電力ライン４、第１リレー５、第２リレー６、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）７、電圧モニタライン８等を備えて構成されている。
バッテリ３は、車両の各種電装品に電力を供給する２次電池である。バッテリ３は、エンジンルーム内（車室外）に配置されている。
電力ライン４は、バッテリ３のプラス極から電磁クラッチ２のプラス端子へ電力を供給する配線である。なお、バッテリ３のマイナス極及び電磁クラッチ２のマイナス側端子は車体にアースされている。
【００１３】
第１リレー５は、電力ライン４の中間部分に設けられ、電磁的に駆動される可動接点により回路を開閉する電磁リレーである。
第１リレー５は、エンジンルーム内（車室外）に配置されている。
第１リレー５は、非励磁時に接点がオープンされるノーマルオープンリレーである。
【００１４】
第２リレー６は、電力ライン４の中間部分における第１リレー５と電磁クラッチ２との間に設けられ、電磁的に駆動される可動接点により回路を開閉する電磁リレーである。
第２リレー６は、車室内に配置されている。
第２リレー６は、非励磁時に接点がクローズされるノーマルクローズリレーである。
【００１５】
ＥＣＵ７は、エンジン及びその補機類を統括的に制御するものであって、ＣＰＵ等の情報処理装置、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の記憶装置、入出力インターフェイス等を備えて構成されている。ＥＣＵ７は、車室内に配置されている。
ＥＣＵ７は、第１リレー５及び第２リレー６のコイル作動用の電流を供給する機能を備え、本発明にいうリレー制御手段として機能する。また、ＥＣＵ７は、第１リレー５の異常を検出する機能を備え、本発明にいう異常検出手段として機能する。この点については、後に詳しく説明する。
また、ＥＣＵ７には、第２リレー６と電磁クラッチ２との間における電力ライン４の電圧（車体アース部との電位差）を検出する電圧モニタライン８が接続されている。
【００１６】
次に、上述した第１リレー５の配置について説明する。
図２は、第１リレー５が搭載される車両前部の車体構造を示す模式的斜視図であって、エンジン、補機類、灯火類、車両外板などが装着されないいわゆるホワイトボディ状態を示している。
車体１０は、例えばスチールプレスパネルをスポット溶接等によって接合したモノコック構造を有する。車体１０は、バルクヘッド１１、メインサイドフレーム１２、アッパサイドフレーム１３、エプロン１４、ストラットタワー１５等を備えて構成されている。
【００１７】
バルクヘッド１１は、図示しない車室の前端部に設けられ、車室とエンジンルームとを仕切る隔壁である。
メインサイドフレーム１２は、図示しないエンジンの左右にそれぞれ設けられ、車両の前後方向に伸びて配置された梁状の部材である。メインサイドフレーム１２には、エンジン及びフロントサスペンションが取り付けられる図示しないサブフレームが結合される。メインサイドフレーム１２の後端部は、バルクヘッド１１の下部に接続されている。
【００１８】
アッパサイドフレーム１３は、バルクヘッド１１の上端部における左右端部から、それぞれ前方側へ突き出して配置された梁状の部材である。アッパサイドフレーム１３は、図示しないフロントフードの側端部（フェンダーの上端部）にほぼ沿って配置される。
エプロン１４は、左右それぞれのメインサイドフレーム１２とアッパサイドフレーム１３との間に配置されたパネル状の部材である。エプロン１４の一部には、図示しない前輪を収容するためエンジンルーム内側へバルジ状に張出して形成されたホイールハウスが設けられている。
【００１９】
ストラットタワー１５は、図示しないストラット式フロントサスペンションのストラット上端部を支持するものである。ストラットタワー１５は、エプロン１４のホイールハウス部の上部に設けられている。
ストラットタワー１５は、上下方向にほぼ沿って伸びたトンネル状に形成され、ストラットの上部はこの内部に収容される。ストラットの上端部に設けられたストラットアッパーマウントは、ストラットタワーの上面部にボルト等によって締結される。
【００２０】
図２に示すように、第１リレー５は、例えば右側のストラットタワー１５の前面部に取り付けられている。
なお、このような配置は一例であって、ストラットタワー１５の側面部、後面部や、ストラットタワー１５と隣接するエプロン１４の部分に第１リレー５を取り付けてもよい。
【００２１】
本実施例において、ＥＣＵ７は、第１リレー５が正常に作動する通常状態においては、第２リレー６には通電せずにクローズ状態を維持させ、第１リレー５のみを動作させて電磁クラッチ２の接続、切断を切替える。
具体的には、エンジンの暖機運転中には第１リレー５に通電（励磁）して、電磁クラッチ２に電力を供給し、電磁クラッチ２を切断させてウォーターポンプを停止させる。
その後、エンジンの暖機が終了すると、ＥＣＵ７は第１リレー５の通電（励磁）を中止して、電磁クラッチ２への電力供給を停止する。これによって、電磁クラッチ２は接続され、ウォーターポンプが作動してエンジン内を冷却水が循環する。
【００２２】
ＥＣＵ７は、電圧モニタライン８の検出電圧をモニタしており、第１リレー５への通電を停止したにも関わらず電圧が低下しない場合には、第１リレー５の異常を判定する。このように、第１リレー５の接点をオープンできないような故障が発生した場合には、そのままではウォーターポンプの駆動が不可能となってエンジン冷却水の循環が停止し、オーバーヒートや最悪の場合にはエンジン損傷が懸念される。
このような場合に、ＥＣＵ７は、第２リレー６に通電（励磁）することによって、第２リレーの接点をオープンさせて電磁クラッチ２への電力供給を停止し、ウォーターポンプを作動させる。
このとき、ＥＣＵ７は、例えば図示しないインストルメントパネルの警告灯を点灯させるなどして、ドライバ等のユーザに点検、修理を促す。
【００２３】
以上説明した本実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）通常時には車室外であるエンジンルーム内に配置した第１リレー５のみを作動させることによって、車室内の静粛性を向上することができる。また、ＥＣＵ７が第１リレー５の異常を判定した場合には、車室内に配置した第２リレー６を作動させることによって、車両用電源装置１の信頼性を向上することができる。
（２）第１リレー５をエンジンルームのなかでは比較的水や埃がかかりにくいストラットタワー１５の前面部に配置することによって、第１リレー５の信頼性を向上することができる。
【００２４】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）上述した実施例では、車両用電源装置によって電力が供給される電気的負荷は例えばウォーターポンプの電磁クラッチであったが、本発明はこれに限らず、その他の電気的負荷への電力供給にも適用することができる。
（２）実施例ではノーマルオープンの第１リレー及びノーマルクローズの第２リレーを直接に接続しているが、リレー種類の組み合わせや接続方法は特に限定されない。また、３個以上のリレーを組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１    車両用電源装置                    ２    電磁クラッチ
３    バッテリ                          ４    電力ライン
５    第１リレー                        ６    第２リレー
７    エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）    ８    電圧モニタライン
１０    車体                            １１    バルクヘッド
１２    メインサイドフレーム            １３    アッパサイドフレーム
１４    エプロン                        １５    ストラットタワー
【図１】
0005391138.tif 000002
【図２】
0005391138.tif 000003