JP2002004986A - スタータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車等が海等に転落してスタータ１０およ
びスタータ１０の始動に係わる電源供給系統部品が水没
する場合に、水没が原因によるスタータモータの作動を
確実に防止し、他の車載電気装置の作動に足りる電源電
圧を確保することができるスタータ駆動装置を提供す
る。 【解決手段】 水没センサ９をスタータ１０の本体内
部、或いはスタータ１０およびスタータ１０の始動に係
わる電源供給系統部品を囲む空間の上下、左右、前後に
それぞれ間隔を有して囲む六面体を構成する各コーナー
位置のうち、前記した六面体の辺上において水没センサ
が互いに隣り合わない関係となるコーナー位置に水没セ
ンサを配設する。そして、前記した位置に配置した水没
センサ９よりの水没したことを検知する信号をスイッチ
素子４とＥＣＵ８により構成する制御手段が受けて、ス
タータ１０への電源供給を遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に搭載さ
れたエンジンの始動を行うスタータ駆動装置に関し、特
に水没センサを備えたスタータ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等が海水等に水没し、自動車等に
搭載されたエンジンの始動を行うスタータおよびスター
タの始動に係わる電源供給系統部品が水没した場合に
は、例えばスタータの始動に係わる部品の一つであるス
タータリレーの端子間において海水等が媒体となって漏
電し、スタータマグネットスイッチへ通電されてスター
タモータが駆動されることがある。スタータモータが駆
動されると大電流がスタータモータに流れ、電源電圧が
低下する。この電源電圧の低下状況によっては、他の車
載電気装置の作動に足りる電源電圧以下となる場合があ
る。

【０００３】ここで言う電源供給系統部品とは、操作者
がバッテリからの電源供給のオンオフを行う負荷スイッ
チ（スタータスイッチ）と、負荷スイッチの操作により
スタータへの電源供給を継電するスタータリレーと、ス
タータリレーを経由して電源供給されるスタータ本体
と、これら各部品間を接続する配線および端子等を全て
総称して電源供給系統部品と呼称する。

【０００４】そこで、特開２０００−２３３４７号公報
に開示されているスタータ始動回路においては、スター
タの始動に係わる部品の一つであるスタータリレーの端
子開放電圧を、水没状況下におけるスタータモータ駆動
時の電源電圧よりも高くなるように設定している。これ
により、水没が原因によりスタータモータが駆動される
ことがあっても電源電圧が低下し、スタータリレーの端
子接続はオフされる。そして、スタータリレーの端子接
続がオフされるとスタータモータへの通電は遮断される
ので、電源電圧は上昇してスタータリレーの端子開放電
圧よりも高くなって、再びスタータリレーを再動作させ
てスタータモータは駆動する。このように、スタータモ
ータをオンしたままとせず、スタータモータのオンオフ
を繰り返して電源電圧を確保している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した特開
２０００−２３３４７号公報に開示されているスタータ
始動回路の構成では、水没によりスタータモータが駆動
される状況になると、スタータモータのオンオフを繰り
返すので、他の車載電気装置の作動に足りる電源電圧を
安定して確保するのが難しい。また、スタータモータ
は、駆動される初期において大電流を消費することから
電源電圧は低下するので電源電圧を高い状態に維持しに
くく、他の車載電気装置を確実に作動させるのは難しい
という問題があった。また、スタータの始動に係わる部
品の一つであるスタータリレーにおいてのみの漏電を対
策しているが、スタータの始動に係わる他の部品におい
て漏電する可能性がある。

【０００６】本発明は上記事情に鑑み、自動車等が海水
等に水没してスタータを含めた始動に係わる電源供給系
統部品が水没する状況を確実かつ速やかに検知し、水没
が原因によるスタータモータの作動を防止することによ
り、他の車載電気装置の作動に足りる電源電圧を確保可
能にするスタータ駆動装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の請求項１記載のスタータ駆動装置によ
ると、スタータの始動に係わるスタータおよびスタータ
リレーを含む電源供給系統部品の近傍に配設した水没セ
ンサが、前述した電源供給系統部品の水没する状況を確
実かつ速やかに検知し、バッテリーよりスタータスイッ
チおよびスタータリレーを介してマグネットスイッチへ
電源供給を行う通電経路を強制遮断するように構成した
ので、水没が原因によるスタータモータの作動を防止す
ることができる。

【０００８】本発明の請求項２記載のスタータ駆動装置
によると、電源供給系統部品を囲む空間の上下、左右、
前後にそれぞれ間隔を有して囲む六面体を構成する各コ
ーナー位置のうち、六面体の辺上において水没センサが
互いに隣り合わない関係となるコーナー位置に水没セン
サを配設した。

【０００９】これにより、電源供給系統部品が上下、左
右、前後のいずれの方向より水没する状況となっても、
電源供給系統部品が水没する手前の位置において水没セ
ンサが確実かつ速やかに水没を検知することができる。

【００１０】また上述した位置に配設することにより、
少ない個数（４個）の水没センサの配設で上述した効果
を発揮するので、低コストなスタータ駆動装置とするこ
とができる。

【００１１】本発明の請求項３記載のスタータ駆動装置
によると、水没センサをスタータの本体内部に配設し
た。

【００１２】スタータの本体内部は、スタータモータ等
の発熱による空気膨張開放を主目的に密閉構造ではない
ものの、水溜まり走行時程度の被水ではスタータの内部
へ浸水しない構造である。このような構造体のスタータ
の本体内部へ水没センサを配設することにより、水没時
のみにスタータの本体内部へ浸水し、水没センサが確実
にスタータの水没を検知することが可能となる。

【００１３】これによりスタータの本体内部への浸水し
た場合にあっては、この浸水が原因による漏電を防ぐ手
段が難しいが、スタータの本体内部の水没センサがスタ
ータ水没を検知してスタータモータの作動を回避させる
ことにより、他の車載電気装置の作動に足りる電源電圧
を確保することができる。

【００１４】本発明の請求項４記載のスタータ駆動装置
によると、水没センサにより水没したことを検知したと
き、バッテリーよりスタータスイッチおよびスタータリ
レーを介してマグネットスイッチへ電源供給を行う通電
経路を強制遮断する制御手段をスタータの本体内部に配
設したことにより、スタータと一体化できてコンパクト
な構成とすることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１６】（第１実施形態）以下説明するスタータ駆
動装置は自動車等が海水等に水没し、自動車等に搭載さ
れたスタータの始動に係わるスタータおよびスタータリ
レーを含む電源供給系統部品が水没した場合に確実かつ
速やかに水没を検知し、この水没を検知した信号を用い
てスタータモータの作動を回避させることにより、他の
車載電気装置の作動に足りる電源電圧を確保するもので
ある。

【００１７】図１は、本発明の第１実施形態のスタータ
駆動装置を含むスタータ駆動回路を示す回路図である。

【００１８】図１に示すように、キースイッチ２はアク
セサリースイッチ２ａとスタータースイッチ２ｂを有す
る。

【００１９】スタータ駆動回路は、操作者がバッテリー
１からの電源供給のオンオフを行うスタータースイッチ
２ｂと、スタータースイッチ２ｂの操作によりスタータ
１０への電源供給を制御するスタータリレー３と、スタ
ータリレー３よりスタータ１０内のマグネットスイッチ
５の駆動コイルへの通電経路にスイッチ素子４を備え
た。このスイッチ素子４はＥＣＵ８からオンオフ制御す
る制御信号を得ており、ＥＣＵ８は水没センサ９から水
没したことを検知する信号を得られるように接続されて
いる。また水没センサ９の他方の端子は、アース接続さ
れている。

【００２０】ＥＣＵ８にはアクセサリースイッチ２ａを
介して電源供給されており、自動車等の運転中に水没セ
ンサ９から水没検知信号（この場合接地信号）を入力す
ると、スイッチ素子４をオフしてスタータリレー３を遮
断状態に強制固定し、水没による誤作動よりバッテリー
１からスタータ１０への電源供給を停止する構成であ
る。なお、始動時以外もスイッチ素子４をオンするよう
に制御されている。このような構成の中でのスイッチ素
子４とＥＣＵ８は、水没センサ９により水没したことを
検出した場合にスタータ１０への電源供給を遮断する制
御手段を構成している。

【００２１】なお、水没センサ９は、スタータ１０を含
めた始動に係わる電源供給系統部品（主にスタータ１
０、キースイッチ２、スタータリレー３、等）が水没し
た場合に、もしくは水没しそうな場合に、その状態を確
実かつ速やかに検知するため、スタータ１０を含む電源
供給系統部品の近傍に設置される。

【００２２】そして、図１中のスタータ１０は従来より
用いられている構成を示し、電源供給される部品として
マグネットスイッチ５、ヨークフィールド６、アーマチ
ュア７により構成される。ヨークフィールド６とアーマ
チュア７は、スタータモータを構成している。

【００２３】上記したＥＣＵ８は、エンジンを制御する
ＥＣＵと合体させて構成してもよいし、別個に設けても
よい。

【００２４】また水没センサ９としては、図１中で示す
ように水が電極間に付着して電気抵抗が低下し電流が増
加することによって水の浸入を検知する方式に限らず、
圧力により水の浸入を検知する等、水の浸入を検知でき
るセンサであればよい。

【００２５】また、説明の便宜上図１中には１個の水没
センサ９を示したが、水没センサ９の数およびその配置
については図２および図３を用いて、以下説明する。

【００２６】図２は図１に示した水没センサの配置の概
念を示す説明図、図３は図２に示した水没センサの配置
の概念を具体化した例を示す説明図である。

【００２７】図２に示す２０は、バッテリー、キースイ
ッチ、スタータリレー、スタータ、およびこれら各部品
間を接続する＋側配線および端子等を示し、スタータお
よびスタータの始動に係わる電源供給系統部品である。

【００２８】ここで自動車等が海等に転落し、自動車等
がいずれの方向より水没する状況となっても、スタータ
を含む電源供給系統部品２０の水没を確実かつ速やかに
検知できるようにするには、電源供給系統部品２０を囲
う空間に対し、水没センサ９を上下（Ｙ−Ｙ）、左右
（Ｘ−Ｘ）、前後（Ｚ−Ｚ）の各方向にそれぞれ間隔を
有して配設すればよい。

【００２９】前述した位置に配設した水没センサ９は、
電源供給系統部品２０が水没する前に水没を検知するこ
とができる。

【００３０】ちなみに、図２に示す構成の水没センサ９
の配置では、合計６個の水没センサ９を必要とする。そ
こで、これと同等の検知機能を有しつつ水没センサ９の
個数を低減できる水没センサ９の配置例を図３に示す。

【００３１】図３に示す水没センサ９の配置は、電源供
給系統部品２０を囲う空間の上下、左右、前後にそれぞ
れ間隔を有して囲繞する六面体を構成する８個のコーナ
ー位置のうち、センサを配置しても互いに隣接しない関
係となる４個のコーナー位置にそれぞれ水没センサ９が
配設されるように構成した。この配置は、検知方向の重
複状態を最小限とした配置である。

【００３２】上記した位置に配設することにより、少な
い個数（４個）の水没センサの配設であるにも係わら
ず、スタータ１０を含む電源供給系統部品２０を囲う空
間が上下、左右、前後のいずれの方向より水没する状況
となっても確実かつ速やかに水没を検知することができ
る。よって、図２の構成に比べて低コストなスタータ駆
動装置とする効果がある。

【００３３】次に、図１に示したスタータ駆動装置を含
むスタータ駆動回路の作動を説明する。

【００３４】まず、キースイッチ２を操作してアクセサ
リースイッチ２ａをオンするとＥＣＵ８に電源が供給さ
れ、スイッチ素子４は通常オン制御されている。

【００３５】水没センサ９が水没を検知しない状態にお
いては、従来のスタータの作動を行う。つまり、スター
タースイッチ２ｂがオンされるとスタータリレー３のコ
イル部が励磁されスタータリレー３の接点が閉じる。次
いでスタータリレー３の接点を経由してスイッチ素子４
へ導かれる。

【００３６】ここで水没センサ９内の電極間においては
海水等が侵入しない状態であり、これにより水没センサ
９内の電極間において通電せず、ＥＣＵ８はスイッチ素
子４をオンさせる信号を出力する。

【００３７】よって、スタータリレー３およびスイッチ
素子４を経由してマグネットスイッチ５のコイル部が励
磁されマグネットスイッチ５の接点が閉じる。こうし
て、ヨークフィールド６、アーマチュア７に通電されて
スタータ１０は駆動される。

【００３８】水没センサ９が水没を検知した状態におい
ては、例えば図３に示す各コーナー位置に４個配設され
た水没センサ９の少なくとも一つが水没を検知する。つ
まり、水没センサ９内の電極間に海水等が侵入すること
により水没センサ９内の電極間の電気抵抗が低下して通
電し、水没検知信号をＥＣＵ８に出力するため、ＥＣＵ
８はスイッチ素子４を直ちにオフさせる。これにより、
スイッチ素子４はスタータリレー３とマグネットスイッ
チ５のコイル部の間の通電経路を遮断する。

【００３９】それによって、キースイッチ２およびスタ
ータリレー３内の接点間に海水等が侵入し、これら接点
間が実質ショートする場合があったとしても、スイッチ
素子４を遮断状態に強制固定し、バッテリー１からスタ
ータ１０への電源供給を未然防止できる。

【００４０】（第２実施形態）本発明の第２実施形態を
図４を用いて説明する。図４は本発明の第２実施形態の
スタータ駆動装置を含むスタータ駆動回路を示す回路図
である。

【００４１】第１実施形態では、水没センサ９を図２中
電源供給系統部品２０を囲う空間の上下、左右、前後に
それぞれ間隔を有して配置させたが、第２実施形態では
水没センサ９をスタータ１０の本体内部に配設した例を
示す。第１実施形態とは水没センサ９の配置のみ異な
り、他の構成、作動は同じなので説明を省略する。

【００４２】スタータ１０の本体内部は、ヨークフィー
ルド６とアーマチュア７からなるスタータモータ等の発
熱による空気膨張開放を主目的に密閉構造ではないもの
の、水溜まり走行時程度の被水ではスタータ１０の内部
へ浸水しない構造である。このような構造体のスタータ
１０の本体内部へ水没センサ９を配設することにより、
水没時のみにスタータの本体内部へ浸水し、水没センサ
が確実にスタータ１０の水没を検知することが可能とな
る。

【００４３】これによりスタータ１０の本体内部への浸
水した場合にあっては、この浸水が原因による漏電を防
ぐ手段が難しいが、スタータ１０の本体内部の水没セン
サ９がスタータ１０の水没を検知してスタータモータの
作動を回避させることにより、他の車載電気装置の作動
に足りる電源電圧を確保することができる。

【００４４】（変形例）図５に本発明の第２実施形態の
変形例のスタータ駆動装置を含むスタータ駆動回路図を
示す。図４のスタータ駆動装置を含むスタータ駆動回路
図とは、スイッチ素子４とＥＣＵ８からなるスタータ１
０への電源供給を遮断する制御手段を、スタータ１０の
本体内部に配設した点のみ異なり、他の構成、作動は同
じなので説明を省略する。

【００４５】図５に示すように、スイッチ素子４とＥＣ
Ｕ８からなる制御手段をスタータ１０の本体内部に配設
することにより、スタータ１０と一体化できて、コンパ
クトな構成とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のスタータ駆動装置を含
むスタータ駆動回路を示す回路図である。

【図２】図１に示した水没センサの配置の概念を示す説
明図である。

【図３】図２に示した水没センサの配置の概念を具体化
した例を示す説明図である。

【図４】本発明の第２実施形態のスタータ駆動装置を含
むスタータ駆動回路を示す回路図である。

【図５】本発明の第２実施形態の変形例のスタータ駆動
装置を含むスタータ駆動回路を示す回路図である。

【符号の説明】

１ バッテリー ２ｂ スタータースイッチ ３ スタータリレー ５ マグネットスイッチ ４ スイッチ素子 ８ ＥＣＵ（制御手段） ９ 水没センサ １０ スタータ ２０ 電源供給系統部品

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載されたエンジンの始動を行う
   スタータに対して、バッテリーからの電源供給のオンオ
   フ切替えを行うマグネットスイッチと、 前記バッテリーよりスタータスイッチおよびスタータリ
   レーを介して前記マグネットスイッチへ電源供給を行う
   通電経路とを有するスタータ駆動装置において、 前記スタータの始動に係わる前記スタータおよび前記ス
   タータリレーを含む電源供給系統部品の近傍に、前記車
   両の水没を検知する水没センサを備え、 前記水没センサにより水没したことを検知したとき、前
   記通電経路を強制遮断するように構成したことを特徴と
   するスタータ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記電源供給系統部品を囲む空間の上
   下、左右、前後にそれぞれ間隔を有して囲む六面体を構
   成する各コーナー位置のうち、前記六面体の辺上におい
   て前記水没センサが互いに隣り合わない関係となるコー
   ナー位置に前記水没センサを配設したことを特徴とする
   請求項１記載のスタータ駆動装置。
3. 【請求項３】 前記水没センサは、前記スタータの本体
   内部に配設されることを特徴とする請求項１記載のスタ
   ータ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記水没センサにより水没したことを検
   知したとき、前記通電経路を強制遮断する制御手段を備
   え、 前記制御手段を、前記スタータの本体内部に配設したこ
   とを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に
   記載のスタータ駆動装置。