(57)【要約】      （修正有）【課題】アイドルストップ後のエンジン再始動時に発生するスタータ突入電流により、エンジンの走行駆動系統に関係のある電気電子機器がリセットされないようにする。【解決手段】バッテリ１２０から給電されエンジンアースA1と接続され、エンジンアースA1および２重系アース回路Cを介してボディアースA2に接続させるスタータおよびエンジン再始動に関係のない第１種子機器３と、バッテリ１２０から給電されボディアースA2に接続され、エンジン再始動に関係がある第２種機器４を備え、前記エンジンアース回路Aとボディアース回路Bとを繋ぐ前記２重系アース回路Cにリレー１０を介設し、アイドルストップ後のスタータ再起動時のみ前記リレー１０を開き、スタータ突入電流が流れる前記エンジンアース回路Aと前記ボディアース回路Bを切断する構成としている。【選択図】図１
2015182711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイドルストップ機能を備えた自動車において、
バッテリから給電されると共にエンジン上に搭載されてエンジンアース回路と接続され、かつ、該エンジンアース回路および２重系アース回路を介してボディアース回路に接続させるスタータおよびエンジン再始動に関係のないエンジン上第１種電気・電子機器と、
バッテリから給電されると共にエンジン上に搭載され、前記エンジンアースと接続されずにボディアース回路に接続され、エンジン再始動に関係があるエンジン上第２種電気・電子機器と、
バッテリから給電されると共に前記ボディアース回路に接続されるボディ側電気・電子機器を備え、
前記エンジンアース回路とボディアース回路とを繋ぐ前記２重系アース回路にリレーを介設し、アイドルストップ後のスタータ再起動時のみ前記リレーを開き、スタータ突入電流が流れる前記エンジンアース回路と前記ボディアース回路を切断する構成としていることを特徴とする自動車の電圧降下抑制装置。
【請求項２】
前記スタータおよびエンジン再始動に関係のない前記エンジン上第１種電気・電子機器はオイルレベルセンサ、エアフローセンサを含むセンサ、アクチュエータ類であり、
前記エンジン再始動に関係があるエンジン上第２種電気・電子機器は、エンジンコントロールＥＣＵ、トランスミッションコントロールＥＣＵ、アイドルストップＥＣＵであり、前記ボティ側電気・電子機器は、照明装置、ドアロックＥＣＵ、パワーウインドＥＣＵ、エアコンＥＣＵである請求項１に記載の自動車の電圧降下抑制装置。
【請求項３】
前記リレーが開いて前記２重系アース回路を切断する時間は、スタータ突入電流の発生時間に対応する１秒以下であり、前記リレーの開閉をエンジンＥＣＵで制御している請求項１または請求項２に記載の自動車の電圧降下抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車の電圧降下抑制装置に関し、詳しくは、アイドルストップ機能を備えた自動車において、アイドルストップ状態からエンジン再始動時にスタータ突入電流が発生して車体へ大きなアース電流が流れ急減な電圧降下が発生するのを、バッテリに接続したワイヤハーネスの回路構成により抑制するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、自動車のアイドリング時にエンジンを自動停止し、該自動停止中のエンジンを再始動させるためにスタータを起動する制御装置を設け、所謂アイドルストップ機能が装備されている場合が多い。
前記アイドルストップ機能を備えた自動車では、アイドルストップ状態からエンジン再始動を行う際にスタータが起動される。其の際、スタータ突入電流が発生し、スタータと接続したアース回路に急激な電圧降下が発生しやすいため、アース電流をエンジンアース回路（Ａ）とボディアース回路（Ｂ）に分流している。
【０００３】
即ち、図４に示すように、バッテリ１２０から電源が供給されているスタータ１００をエンジン１１０上に搭載してエンジンアース（Ａ１）に接続し、エンジン１１０からバッテリ１２０に戻すエンジンアース回路（Ａ）と、エンジン１１０を２重系アース回路（Ｃ）を介して車体パネル１５０に接地してボディアース（Ａ２）し、車体パネル１５０をバッテリ１２０の−側に接続するボディアース回路（Ｂ）とに分流している。
【０００４】
そのため、スタータ１００と並列にバッテリ１２０から電源が供給されると共にエンジン１１０上に搭載してエンジンアース（Ａ１）しているエンジン上の電気・電子機器１３０、およびバッテリ１２０から電源が供給されると共にボデイアース（Ａ２）しているボデイ側の電気・電子機器１４０に大きな電圧降下が発生する。バッテリ１２０の蓄電残量が少なくバッテリ電圧が低下していると、前記電気・電子機器１３０、１４０のリセット電圧を下回ることがある。
【０００５】
そのため、エンジン上の電子機器１３０の１つであるエンジンコントロールＥＣＵがリセットされる恐れが有り、その場合、エンジンコントロールＥＣＵが再起動するまでエンジンが再始動できず自動車を発進させることができなくなる。また、電子機器１３０の１つであるトランスミッションコントロールＥＣＵがリセットされると、自動車発進時に変速制御出来なくなり、大きな変速ショックが発生し、走行に支障を来す恐れがある。
【０００６】
前記問題を無くすには、アイドルストップ前のバッテリ電圧が低下している場合には、バッテリの寿命電圧以上であってもアイドルストップ制御を行う必要がある。しかしながら、例えば、アイドルストップ時間を短縮したり、アイドルストップ頻度を下げる等の制御を行うと、燃費改善効果が減少する問題がある。また、バッテリ電圧を従来より高い電圧で交換が必要になる等の問題がある。
【０００７】
従来、特開平５−２７８５３６号公報において、スタータを作動させる際に他の照明装置やラジオ等の機器（前記ボデイ側の電気電子機器）に影響を与えない電圧制御方法が提供されている。該制御方法は図５に示すように、バッテリとして主バッテリ１２０Ａと並列に補助バッテリ１２０Ｂを設け、主バッテリ１２０Ａにスタータを接続し、電気・電子機器は第１リレー１６０を介して主バッテリ１２０と接続すると共に、第２リレー１６１を介して補助バッテリ１２０Ｂと接続している。スタータの使用時と非使用時に応じて、第１リレー１６０と第２リレー１６１の接点を切り替え、エンジン再始動時に補助バッテリ１２０Ｂから電気・電子機器に給電し、スタータ作動時の電圧降下の影響を電子機器に与えないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２７８５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１で提案されている補助バッテリを設け、エンジン再始動時に補助バッテリから電気・電子機器に給電し、予め設定された電圧値を確保する構成とすると、前記アイドルストップ機能を設けた場合に再始動時にスタータ突入電流の発生により生じる問題を解決できる。
しかしながら、特許文献１の装置では、補助バッテリ等の追加補器や追加装置が必要となり、設備コストがかかると共に、補助バッテリのメンテナンスが必要となりメンテナンス費用もかかる。さらに、車両重量が増加し、かつ、車両構造が複雑になる等の問題がある。
【００１０】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、補助バッテリを用いることなく、アイドルストップ機能を設けた自動車において、アイドルストップ後の再始動時にスタータ突入電流による電圧の急降下を抑制することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明は、アイドルストップ機能を備えた自動車において、
バッテリから給電されると共にエンジン上に搭載されてエンジンアース回路と接続され、かつ、該エンジンアース回路および２重系アース回路を介してボディアース回路に接続させるスタータおよびエンジン再始動に関係のないエンジン上第１種電気電子機器と、
前記バッテリから給電されると共にエンジン上に搭載され、前記エンジンアースと接続されずにボディアース回路に接続され、エンジン再始動に関係があるエンジン上第２種電気電子機器と、
前記バッテリから給電されると共に前記ボディアース回路に接続されるボディ側電気・電子機器を備え、
前記エンジンアース回路とボディアース回路とを繋ぐ２重系アース回路にリレーを介設し、アイドルストップ後のスタータ再起動時のみ前記リレーを開き、スタータ突入電流が流れる前記エンジンアース回路と前記ボディアース回路を切断する構成としていることを特徴とする自動車の電圧降下抑制装置を提供している。
【００１２】
前記のように、前記エンジンアース回路とボディアース回路とを接続する前記２重系アース回路にスタータ突入電流発生時に回路を開いて切断するリレーを設けているため、アイドルストップ状態からエンジン再始動を行う際に、スタータ突入電流が発生する瞬間はスタータ突入電流が流れるエンジンアース回路をボディアース回路と切断し、ボディアース回路にスタータ突入電流が流れないようにしている。その結果、ボディアース回路に接続している前記第２種機器に急激な電圧降下が発生するのを防止でき、エンジン再始動時にリセットされると問題が生じる前記第２種機器の電圧急降下を防止してリセットの発生を防止できる。
【００１３】
前記スタータおよびエンジン再始動に関係のない前記エンジン上第１種電気電子機器（以下、第１種機器と略称する）はオイルレベルセンサ、エアフローセンサを含むセンサ、アクチュエータ類等であり、      
前記エンジン再始動に関係があるエンジン上第２種電気・電子機器（以下、第２種機器と略称する）は、エンジンコントロールＥＣＵ、トランスミッションコントロールＥＣＵ、アイドルストップＥＣＵ等であり、
前記ボティ側電気電子機器は、照明装置、ドアロックＥＣＵ、パワーウインドＥＣＵ、エアコンＥＣＵ等である。
【００１４】
前記リレーが開いて前記２重系アース回路を切断する時間は、スタータ突入電流の発生時間に対応する１秒以下であり、前記リレーの開閉をエンジンＥＣＵで制御している。
【発明の効果】
【００１５】
前記のように、本発明では、アイドルストップ機能を有する自動車において、問題となるスタータ突入電流による機器の電圧急降下を抑制でき、エンジン再始動時にリセットされると問題が生じる前記第２種機器の電圧急降下を防止して、リセットの発生を防止できる利点を有する。
特に、エンジンアース回路とボディアース回路を繋ぐ２重系アース回路にスタータ起動時に回路を開くリレーを介設するだけの簡単な構成であるため、従来の特許文献１の補助バッテリを付設する場合と比較して、コスト低減、自動車重量の増加抑制、メンテナンスを簡単にできる等の種々の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す図面である。
【図２】実施形態の電圧測定試験を示し、（Ａ）は実施例の回路構成図、（Ｂ）は（Ａ）に示す回路部で測定した抵抗値、電流値、電圧降下を示すグラフ、（Ｃ）は前記回路部と接続した機器の電圧降下値を示すグラフである。
【図３】従来例の電圧測定試験を示し、（Ａ）は従来例の回路構成図、（Ｂ）は（Ａ）に示す回路部で測定した抵抗値、電流値、電圧降下を示すグラフ、（Ｃ）は前記回路部と接続した機器の電圧降下値を示すグラフである。
【図４】従来例の構成を示す図面である。
【図５】他の従来例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図１を参照して説明する。
本発明はアイドルストップ機能を備えた自動車に適用している。
自動車には１つのバッテリだけを搭載し、特許文献１で提示されている補助バッテリは搭載していない。
【００１８】
図１に示すように、バッテリ１２０の＋側端子１２０ａと電源線Ｗ１を介して接続されバッテリ１２０から給電されるスタータ１は、前記図４と同様に、自動車のアース機能を有する金属製パネルからなる車体パネル１５０に搭載したエンジン１１０の金属製のケース１１１上に搭載している。該スタータ１内のアース回路をエンジン１１０のケース１１１と接地し、エンジンアース（Ａ１）と接続している。ケース１１１をバッテリ１２０の−側端子１２０ｂとアース線Ｗ２を介して接続し、スタータ１をエンジンアース回路Ａを経てバッテリ１２０の−側端子１２０ｂと接続している。
【００１９】
また、バッテリ１２０の＋側端子１２０ａと電源線Ｗ３を介して接続し、バッテリ１２０から給電されると共にエンジン上に搭載されるエンジン上電気電子機器のうち、エンジン再始動に関係がなく、リセットされても問題がないエンジン上第１種電気電子機器３（以下、第１種機器３と略称する）がある。該第１種機器３では、そのアース回路をアース線Ｗ４を介してエンジン１１０のケース１１１に接地し、前記スタータ１と同様にエンジンアース回路Ａを経てバッテリ１２０のー側端子１２０ｂと接続している。即ち、エンジンアース回路Ａと接続している。
【００２０】
前記エンジン再始動に関係のない、即ち、走行駆動と関係のない第１種機器３として、
オイルレベルセンサ、エアフローセンサを含むセンサ、アクチュエータ類等が挙げられる。
【００２１】
また、エンジン１１０のケース１１１上に搭載するエンジン上電気電子機器のうち、エンジン再始動と関係があり、リセットされると問題が生じるエンジン上第２種電気電子機器４（以下、第２種機器と略称する）は、バッテリ１２０から電源線ｗ５を介して給電され、該第２種機器４のアース回路をアース線Ｗ６を介して車体パネル１５０に接地し、ボディアース（Ａ２）と接続している。該車体パネル１５０はアース線Ｗ７を介してバッテリ１２０の−側端子１２０ｂと接続している。このように、第２種機器４はボディアース回路Ｂを介してバッテリ１２０の−側端子１２０ｂと接続している。
【００２２】
前記第２種機器４は主として走行駆動系と関係のある電子制御ユニット（ＥＣＵ）からなる。該第２種機器４として、エンジンコントロールＥＣＵ（エンジンＥＣＵと略称）４Ａ、トランスミッションコントロールＥＣＵ、アイドルストップＥＣＵ等が挙げられる。
【００２３】
さらに、バッテリ１２０の＋側端子１２０ａと電源線Ｗ８を介して接続し、バッテリ１２０から給電されるボディ側電気・電子機器５がある。該ボディ側電気・電子機器５はエンジンのケース１１０上には搭載されない機器である。該ボディ側電気・電子機器５は前記第２種機器４と同様に、そのアース回路をアース線Ｗ９を介して車体パネル１５０に接地しボディアース（Ａ２）と接続している。車体パネル１５０は前記アース線Ｗ７を介してバッテリ１２０の−側端子１２０ｂと接続しているため、該ボディ側電気・電子機器５はボディアース回路Ｂを介してバッテリ１２０の−側端子１２０ｂと接続している。
【００２４】
前記ボディ側電気・電子機器５として照明装置、ドアロックＥＣＵ、パワーウインドＥＣＵ、エアコンＥＣＵ等が挙げられる。
【００２５】
前記エンジン１１０のケース１１１と車体パネル１５０とは二重系アース線ｗ１０を介して接続し、二重系アース回路Ｃを形成している。
該二重系アース線ｗ１０に、リレー１０を介設している。該リレー１０はエンジンＥＣＵ４Ａで制御し、エンジン再始動を検出するセンサからのエンジン再始動信号により、スイッチ片１０ａが接点１０ｐから外れ、二重系アース回路Ｃを開き、所定時間経過後はリレー１０のスイッチ片１０ａが接点１０ｐと接触し、二重系アース回路Ｃを閉じるものとしている。
前記リレー１０を開いて、二重系アース回路Ｃを切断する時間（Ｔ）は、１秒以下としている。即ち、スタータ１が起動してスタータ突入電流が生じる時間に前記時間（Ｔ）を対応させている。
【００２６】
前記のように、本発明では、エンジンアース回路Ａとボディアース回路Ｂとを接続する２重系アース回路Ｃにスタータ突入電流発生時に回路を開くリレー１０を設けている。
該構成とすることで、アイドルストップ状態からエンジン再始動を行う際に、スタータ１が起動する瞬間にスタータ突入電流が発生するため、該スタータ突入電流が発生する瞬間はスタータ突入電流が流れるエンジンアース回路Ａをボディアース回路Ｂと切断し、ボディアース回路Ｂにスタータ突入電流が流れないようにしている。その結果、ボディアース回路Ｂにアース線Ｗ６を介して接続している前記第２種機器４に急激な電圧降下が発生するのを防止できる。
前記第２種機器４と同様に、ボディアース回路Ｂにアース線Ｗ９を介して接続している前記ボディ側機器５にもスタータ突入電流による急激な電圧降下が発生するのを防止できる。
【００２７】
かつ、スタータ突入電流の発生期間が経過、即ち、エンジン始動した後にリレー１０をエンジンＥＣＵ４Ａが制御して２重系アース回路Ｃを閉じ、エンジンアース回路Ａをボディアース回路Ｂが繋がり、前記スタータ１および前記第１種機器３のアース電流はエンジンアース回路Ａとボディアース回路Ｂに分流される。
【００２８】
前記のように、アイドルストップ状態からエンジン再始動時に、２重系アース回路Ｃの回路が切断される。しかしながら、該２重系アース回路Ｃの役割はボディアースとエンジンアースとの電位差を小さくして、オルタネータで発生するノイズによりラジオノイズが発生するのを除去または低減するためである。エンジン再始動時はエンジン停止中であり、オルタネータは発電していないため、オルタネータノイズが発生しておらず、よって、ラジオノイズの発生を低減除去するための２重系回路Ｃを切断しても問題はない。
【００２９】
「比較実験」
実施例は前記実施形態の図１と同じ図２（Ａ）に示す構成とし、２重系アース回路Ｃにリレ−１０を介設している。図２（Ａ）に示すように、リレー１０を開いた状態での図２（Ａ）の各回路ａ、ｂ’、ｂ”，ｃ、ｅ、ｆの抵抗値、電流値、電圧降下を測定した。エンジン上の第１種機器３に流れる電流値を５Ａ、エンジン上の第２種機器４に流れる電流値を１０Ａ、ボディ側機器５の電流値を３０Ａと仮定した。
従来例は、前記図４と同様な図３（Ａ）に示す構成（リレー１０を設けていない構成）とし、実施例と同様に測定した。
【００３０】
実験例の測定結果を図２（Ｂ）（Ｃ）に示し、従来例の測定結果を図３（Ｂ）（Ｃ）に示す。
実施例では、電圧降下によりリセットされると問題が生じる前記第２種機器４の電圧降下は０．２５Ｖであり、従来例の第２種機器４の電圧降下は０．６７Ｖであった。
このように、電圧降下を約１／３に抑制でき、第２種機器４がスタータ突入電流でリセットされないことが確認できた。
【符号の説明】
【００３１】
１  スタータ
３  エンジン上第１種電気電子機器（第１種機器）
４  エンジン上第２種電気電子機器（第２種機器）
５  ボディ側電気電子機器
１０  リレー
１２０  バッテリ
１５０  車体パネル
Ａ  エンジンアース回路
Ｂ  ボディアース回路
Ｃ  ２重系アース回路
【図１】
2015182711.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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