(57)【要約】【課題】自動的なエンジン再始動時および通常における電力供給を適切に行う。【解決手段】アイドルリングの際にエンジンを自動的にストップした後のエンジン再始動時において、バイパスリレー２２をオフし、電圧低下保護回路１８により第２グループ補機２０に電力を供給する。一方、通常時は、バイパスリレー２２をオンしておき、メインバッテリ１０から直接第２グループ補機２０に電力を供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
停止条件が成立した場合にエンジンを自動的に停止し、再始動条件が成立した場合にエンジンを再始動するエンジン制御システムを有する車両の電源回路において、
電気機器に電力を供給するバッテリと、
このバッテリからの電力供給を受けて動作し、前記エンジンの再始動を行うためのスタータと、
前記バッテリからの電力供給を受け動作する電気負荷と、
前記バッテリと前記電気負荷との間に設けられ、バッテリの電圧低下を補償する電圧低下保護回路と、
この電圧低下保護回路をバイパスして、バッテリと電気負荷とを直接接続するバイパススイッチと、
前記自動停止後にエンジンの再始動を行うときにバイパスリレーをオフして前記電圧低下保護回路を動作させ、その他のときにはバイパスリレーをオンすることでバッテリと電気負荷を前記電圧低下保護回路を介さずに接続するよう制御する制御装置と、
を有することを特徴とする電源回路。
【請求項２】
請求項１に記載の電源回路を搭載した車両であって、
前記バッテリは、車両のエンジンルームに設置され、
前記電圧低下保護回路は、ドライバ席の下方付近に設置され、
前記バイパススイッチは、バッテリの近傍に設けられていることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
停止条件が成立した場合にエンジンを自動的に停止し、再始動条件が成立した場合にエンジンを再始動するエンジン制御システムを有する車両の電源回路およびこれを搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、燃費を上昇する走行方式として、アイドルストップと呼ばれるシステムが知られている。このシステムでは、信号待ちなどで車両が停車しているときに、エンジンを自動的に停止し、その後車両が発進する際に、エンジンを自動的に再始動する。このように、車両停止中にエンジンを停止することにより、その間の燃料の消費および排ガスの排出を停止することができる。
【０００３】
ここで、エンジンの再起動を行う際には、スタータモータに大電流が流れる。このため、バッテリの電圧が低下し、バッテリからの電力供給を受けて動作している各種の電気負荷の動作が十分行えなくなる。
【０００４】
特許文献１には、電圧低下保護回路を設け、バッテリの電圧低下を補償して、電気負荷の動作を維持することが示されている。従って、エンジン再始動時においても、各種電気負荷へ供給される電圧の低下を防止して、その動作を維持することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３８９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、この特許文献１に記載の装置では、電圧低下保護回路を介し、電気負荷が接続されている。すなわち、この特許文献１に記載の装置では、不要時には、コンデンサなどの主要回路は切り離されているが、バッテリと電気負荷は電圧低下保護回路内のダイオードを介し接続される。従って、この電圧低下保護回路への引き回し配線や、電圧低下回路内のダイオードによる電圧低下が生じる。
【０００７】
本発明は、電気負荷への電力供給をより適切に行える電源回路およびこれを搭載した車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、停止条件が成立した場合にエンジンを自動的に停止し、再始動条件が成立した場合にエンジンを再始動するエンジン制御システムを有する車両の電源回路において、電気機器に電力を供給するバッテリと、このバッテリからの電力供給を受けて動作し、前記エンジンの再始動を行うためのスタータと、前記バッテリからの電力供給を受け動作する電気負荷と、前記バッテリと前記電気負荷との間に設けられ、バッテリの電圧低下を補償する電圧低下保護回路と、この電圧低下保護回路をバイパスして、バッテリと電気負荷とを直接接続するバイパススイッチと、前記自動停止後にエンジンの再始動を行うときにバイパスリレーをオフして前記電圧低下保護回路を動作させ、その他のときにはバイパスリレーをオンすることでバッテリと電気負荷を前記電圧低下保護回路を介さずに接続するよう制御する制御装置と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、前記バッテリは、車両のエンジンルームに設置され、前記電圧低下保護回路は、ドライバ席の下方付近に設置され、前記バイパススイッチは、バッテリの近傍に設けられていることが好適である。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、自動停止後にエンジンの再始動を行うときにバイパスリレーをオフして前記電圧低下保護回路を動作させ、その他のときにはバイパスリレーをオンすることでバッテリと電気負荷を前記電圧低下保護回路を介さずに接続する。そこで、電圧低下保護回路や、ここまでの配線における電圧降下を防止することができ、効果的な電力供給を達成できる。
【００１１】
また、バッテリをエンジンルームに設置し、電圧低下保護回路をドライバ席の下方付近に設置することで、電圧低下保護回路の設置の自由度を大きく取れ、かつバイパススイッチにより補機への配線長を十分短くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１は、実施形態の電源回路を含むシステムの全体構成を示すブロック図である。
【００１３】
メインバッテリ１０は、車両に搭載されて電気機器の電源であり、例えば１２Ｖの鉛バッテリで構成され、車両のエンジンルームに設置されている。このメインバッテリ１０には、オルタネータ１２、スタータ１４、第１グループ補機１６が接続されている。オルタネータ１２は、エンジンに接続され、エンジンの回転によって、発電を行い、これによってメインバッテリ１０を充電する。スタータ１４は、エンジンに接続されており、エンジンの始動時にメインバッテリ１０からの電力により駆動されエンジンを回転させて始動する。なお、本実施形態では、アイドルストップ時における再始動について利用され、イグニッションキーによる再始動の場合には他のスタータが利用されるものとするが、１つのスタータによりエンジンの始動をすべて行ってもよい。また、第１グループ補機１６は、メインバッテリ１０に直接接続されている電気負荷であり、ある程度の電圧降下が問題とならない機器やエンジンの再始動時に一時的に動作を停止しても問題のない機器である。例えば、エンジンＥＣＵなどのＥＣＵや、パワステ用モータなどである。
【００１４】
また、メインバッテリ１０には、電圧低下保護回路１８を介し、第２グループ補機２０が接続されている。電圧低下保護回路１８は、メインバッテリ１０の電圧が一時的に低下したときに、この低下量を補償して、出力にメインバッテリ１０の通常時出力と同等の出力を補償するものである。第２グループ補機２０は、エンジン再始動時において、供給電圧が電圧低下して欲しくない電気負荷であり、オーディオ、ナビゲーション装置などがこれに当たる。
【００１５】
そして、電圧低下保護回路１８をバイパス経路を設定するためのバイパスリレー２２が設けられている。すなわち、このバイパスリレー２２をオンすることによって、メインバッテリ１０は、電圧低下保護回路１８を介さず、直接第２グループ補機２０に接続される。
【００１６】
また、制御装置２４は、このバイパスリレー２２のオンオフを制御するもので、メインバッテリ１０から電源を得ている。
【００１７】
このようなシステムにおいて、制御装置２４は、図２に示すフローチャートに基づいて、バイパスリレー２２のオンオフおよび電圧低下保護回路１８のオンオフを制御する。すなわち、まずアイドルストップ時の再始動かを判定する（Ｓ１１）。この判定でＹＥＳであれば、バイパスリレー２２をオフするとともに、電圧低下保護回路１８をオンする（Ｓ１２）。これによって、エンジン再始動時においては、電圧低下保護回路１８の出力により第２グループ補機２０が動作することになり、第２グループ補機２０において、通常の動作が維持される。
【００１８】
一方、Ｓ１１の判定で、ＮＯの場合には、バイパスリレー２２をオンするとともに、電圧低下保護回路１８をオフする（Ｓ１３）。これによって、エンジン再始動時以外においては、第２グループ補機２０は、バイパスリレー２２を介し、メインバッテリ１０に直接接続される。従って、電圧低下保護回路１８を介することによる電圧の不要な低下を防止して、効率的な電力供給が行える。
【００１９】
なお、エンジンは、ブレーキを踏んだ状態で車両が停止した後所定時間を経過したときにオフする。次に、ブレーキを離すか、アクセルを踏んだ場合に、まずバイパスリレー２２をオフし、その後エンジン始動する。そして、エンジン始動完了（オルタネータ１２出力電圧が所定値、またはエンジン回転数が所定回転になった）時に、バイパスリレー２２をオンする。
【００２０】
また、イグニッションキーによるエンジン始動時（キー始動時）には、バイパスリレー２２のオンオフ処理は行わなくてよい。
【００２１】
なお、図１においては、バイパス経路をオンオフするバイパスリレー２２を用いたが、これに代えてバイパス経路または電圧低下保護回路１８のいずれかにメインバッテリ１０を接続する切り換えスイッチを利用してもよい。
【００２２】
図３には、電圧低下保護回路１８の一構成例を示す。入力は、ダイオードＤ１を介し出力に接続している。また、入力は、抵抗Ｒ、ダイオードＤ２、およびスイッチＳＷを介し出力に接続されており、抵抗ＲとダイオードＤ２の接続点がコンデンサＣを介しアースに接続されている。なお、図示のように、入力と出力は、バイパスリレー２２を介し接続されている。
【００２３】
従って、バイパスリレー２２がオンの場合には、入力と出力が短絡されて、この回路は何ら機能しない。一方、バイパスリレー２２がオフとなった場合には、この回路が機能する。まず、スイッチＳＷ２をオフしておくことで、出力電圧によらずコンデンサＣが入力電圧に応じて充電される。一方、スイッチＳＷをオンすることで、コンデンサＣから放電されて、出力電圧が維持される。
【００２４】
このような電圧低下保護回路１８を有する装置の動作を図４に基づいて説明する。まず、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンの場合には、バイパスリレー２２をオンする（Ｓ２１）。そして、コンデンサＣへの充電期間を待って（Ｓ２２）、スイッチＳＷをオンする（Ｓ２３）。これによって、通常時は、バイパスリレー２２がオン、スイッチＳＷがオンの状態になっており、コンデンサ２２は、出力に接続された状態になっている。
【００２５】
そして、始動の指令があるか否かを判定し（Ｓ２４）、始動指令があった場合には、バイパスリレー２２をオフする（Ｓ２５）。これによって、電圧低下保護回路１８が出力に接続される。この状態で、スタータ１４をオンして（Ｓ２６）エンジンを始動する。
【００２６】
エンジンが所定回転数になることなどによって、エンジン始動が完了した場合（Ｓ２７においてＹＥＳの場合）には、スイッチＳＷをオフするとともに、バイパスリレー２２をオンして（Ｓ２８）、Ｓ２２の判定に戻り、コンデンサＣの充電を行った後、スイッチＳＷをオンして、通常の状態に戻る。
【００２７】
なお、ＩＧオフの場合には、バイパスリレー２２をオフするとともに、スイッチＳＷもオフされる。
【００２８】
このようにして、Ｓ２５において、バイパスリレー２２がオフして、スイッチＳＷをオンして、スタータ１４を起動することで、電圧低下保護回路１８の出力電圧を維持することができる。
【００２９】
なお、ダイオードＤ１を省略することもできる。さらに、ＳＷを省略し、ＳＷの代わりに他のダイオードを挿入することもできる。
【００３０】
図５には、電圧低下保護回路１８の他の構成例を示してある。この例では、入力は、コイルＬ、ダイオードＤ３を介し出力接続される。また、ダイオードＤ３のカソードおよび出力は、コンデンサＣ２を介しアースに接続されている。さらにコイルＬとダイオードＤ３の接続部は、ＮＰＮトランジスタＱを介し、アースに接続され、このＮＰＮトランジスタＱのベースには、コントローラＣＯＮＴの出力が接続されている。このコントローラＣＯＮＴは、出力の電圧に応じて、ＮＰＮトランジスタＱのスイッチングを制御する。また、コントローラＣＯＮＴは、オンオフ信号によって、動作をオンオフする。
【００３１】
このような電圧低下保護回路１８においては、コントローラＣＯＮＴによって、ＮＰＮトランジスタＱのスイッチングを行うことで、コイルＬを利用して昇圧された電圧を得て、コンデンサＣ２を充電することができ、出力電圧をモニタしておきその電圧を所望の電圧に維持することができる。従って、バッテリ１０の電圧が下がっている状況においても、出力の電圧が低下しないようにすることができる。
【００３２】
このような電圧低下保護回路１８を有する装置の動作を図６に基づいて説明する。まず、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンの場合には、バイパスリレー２２をオンする（Ｓ３１）。これによって、通常時は、バイパスリレー２２がオン、コントローラＣＯＮＴがオフの状態になっており、バッテリの電圧がそのまま出力される。
【００３３】
そして、始動の指令があるか否かを判定し（Ｓ３２）、始動指令があった場合には、バイパスリレー２２をオフし（Ｓ３３）、この状態で、スタータ１４をオンして（Ｓ３４）エンジンを始動する。
【００３４】
エンジンが所定回転数になることなどによって、エンジン始動が完了した場合（Ｓ３５でＹＥＳの場合）には、バイパスリレー２２をオンして（Ｓ３６）、Ｓ３２に戻る。
【００３５】
なお、ＩＧオフの場合には、バイパスリレー２２をオフするとともに、コントローラＣＯＮＴもオフされる。
【００３６】
このようにして、始動時には、バイパスリレー２２がオフして、スタータ１４を起動することで、電圧低下保護回路１８の出力電圧を維持することができる。
【００３７】
図７は、車両への搭載例の模式図である。車両１００のエンジンルーム４０内には、各種の部品が収容されているが、例えば図示のように、メインバッテリ１０、エンジン４２、オルタネータ１２、スタータ１４、ＣＶＴ（無段変速）、ＣＶＴ用のオイルポンプ４６等が収容されており、さらにバイパスリレー２２も設置されている。オルタネータ１２、スタータ１４、オイルポンプ４６メインバッテリ１０が直接配線で接続されている。
【００３８】
一方、車室３０内は、メータ３２、パワステ（パワーステアリング）モータ３４、オーディオ３６、ナビゲーション装置３８などが配置され、また電圧低下保護回路１８は、車室３０内のドライバシート下方に設置されている。また、メータ３２、パワステモータ３４などには、メインバッテリ１０が直接配線で接続されているが、オーディオ３６、ナビゲーション装置３８については、バイパスリレー２２を介しメインバッテリ１０に接続されている。そして、バイパスリレー２２は、エンジンルーム内に配置されているため、バイパスリレー２２をオンした場合には、オーディオ３６、ナビゲーション装置３８は、比較的短距離で、メインバッテリ１０に接続される。
【００３９】
電圧低下保護回路１８は、バイパスリレー２２を介し、メインバッテリ１０およびオーディオ３６、ナビゲーション装置３８に接続されており、バイパスリレー２２がオフの際のみに機能する。
【００４０】
このように、電圧低下保護回路１８をドライバシートの下方に設置したので、十分な空間を用意することができる。さらに、バイパスリレー２２との距離はかなり遠くなるが、平常時にはバイパスリレー２２がオンしており、電圧低下保護回路１８への配線は問題とならない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態の電源回路を含むシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】動作を説明するフローチャートである。
【図３】電圧低下保護回路の構成例を示す図である。
【図４】図３の回路についての動作を説明するフローチャートである。
【図５】電圧低下保護回路の他の構成例を示す図である。
【図６】図５の回路についての動作を説明するフローチャートである。
【図７】車両への配置を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  メインバッテリ、１２  オルタネータ、１４  スタータ、１６  第１グループ補機、１８  電圧低下保護回路、２０  第２グループ補機、２２  バイパスリレー、２４  制御装置、３０  車室、３２  メータ、３４  パワステモータ、３４  モータ、３６  オーディオ、３８  ナビゲーション装置、４０  エンジンルーム、４２  エンジン、４６  オイルポンプ、１００  車両。
【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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