JP5391138B2 - Vehicle power supply - Google Patents
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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。 The present invention relates to a vehicular power supply apparatus having a relay that opens and closes a power supply circuit from a power supply to a load, and particularly relates to an apparatus that improves reliability and quietness in a vehicle interior.
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。
For example, it has been proposed that a water pump that circulates engine cooling water of an automobile is stopped to improve fuel efficiency when there is no need to circulate cooling water as in warm-up operation immediately after starting.
Such a water pump includes an electromagnetic clutch that switches between transmission and interruption of driving force from the engine. A circuit for supplying electric power from the battery to the electromagnetic clutch is opened and closed by an electromagnetic relay.
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。
In general, an electromagnetic clutch for a water pump is configured such that the clutch is connected to drive the water pump when not energized, and a normally open relay whose contact is opened when de-energized is used.
However, when such a relay is arranged in the engine room, it is difficult to ensure reliability because the relay is exposed to water and dust. For example, when the relay becomes inoperable when the relay is closed, the water pump cannot be driven, and there is a concern about engine overheating and damage.
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。
In addition, if the relay is arranged in the vehicle interior, it is easy to ensure reliability because it is not exposed to water or dust, but in this case, the quietness of the vehicle interior is impaired by the operating noise of the relay. End up.
As a conventional technique related to the operation sound of such a relay, for example, Patent Document 1 describes that the relay is operated when the engine speed or the vehicle speed becomes high, and the noise of the relay is made difficult to hear due to noise other than the relay. Has been.
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。
In a vehicle with good quietness in the passenger compartment, even if the engine speed is high or the vehicle speed is high as in the technique described in Patent Document 1 described above, the operation noise of the relay is caused by other noise. It is difficult to conceal the vehicle, and there is a demand for achieving a higher level of both quietness in the passenger compartment and reliability of the power supply device.
The subject of this invention is providing the power supply device for vehicles which improved the reliability and the quietness of the vehicle interior.
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。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
The invention according to claim 1 opens and closes a power supply circuit that supplies power from a power source to a load, opens and closes the first relay disposed outside the vehicle compartment, and the power supply circuit, and arranges the power supply circuit in the vehicle interior. The second relay, an abnormality detecting means for detecting an abnormality of the first relay, and when the first relay is normal, the first relay is opened and closed, and when the first relay is abnormal Is a vehicle power supply device comprising relay control means for opening and closing the second relay.
The invention according to
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。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) The quietness in the passenger compartment can be improved by operating only the first relay arranged outside the passenger compartment at normal times. In addition, by operating the second relay disposed in the vehicle compartment when the first relay is abnormal, it is possible to maintain the same function as the normal function and improve the reliability of the power supply device.
(2) The reliability of the first relay can be improved by disposing the first relay in the vicinity of the suspension strut support portion that is relatively less susceptible to water and dust in the engine room.
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。 An object of the present invention is to provide a vehicular power supply device with improved reliability and quietness in a vehicle interior. The first relay of normally open disposed in an engine room and a normally closed vehicle disposed in the vehicle interior The problem was solved by connecting the second relay directly and opening the second relay when the first relay is defective.
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。
Embodiments of a vehicle power supply device to which the present invention is applied will be described below. The vehicle power supply device according to the embodiment is mounted on an automobile such as a passenger car, for example.
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of the vehicle power supply device of the embodiment.
As shown in FIG. 1, the vehicle power supply device 1 supplies power to an
The
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。
The vehicle power supply device 1 includes a battery 3, a
The battery 3 is a secondary battery that supplies electric power to various electrical components of the vehicle. The battery 3 is disposed in the engine room (outside the passenger compartment).
The
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。
The
The
The
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。
The second relay 6 is an electromagnetic relay that is provided between the
The second relay 6 is disposed in the vehicle interior.
The second relay 6 is a normally closed relay whose contact is closed when de-energized.
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。
The ECU 7 comprehensively controls the engine and its accessories, and includes an information processing device such as a CPU, a storage device such as a ROM and a RAM, an input / output interface, and the like. ECU7 is arrange | positioned in the vehicle interior.
The ECU 7 has a function of supplying currents for operating the coils of the
The
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。
Next, the arrangement of the
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a vehicle body structure at the front portion of the vehicle on which the
The
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。
The
The
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。
The
The apron 14 is a panel-like member disposed between the left and right
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。
The
The
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。
As shown in FIG. 2, the
Such an arrangement is an example, and the
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。
In the present embodiment, in the normal state where the
Specifically, during the warm-up operation of the engine, the
Thereafter, when the warm-up of the engine is finished, the
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。
The
In such a case, the
At this time, the
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。
According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The quietness in the passenger compartment can be improved by operating only the
(2) The reliability of the
(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。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) In the embodiment described above, the electric load supplied with electric power by the vehicle power supply device is, for example, an electromagnetic clutch of a water pump. However, the present invention is not limited to this, and electric power to other electric loads is used. It can also be applied to supply.
(2) Although the normally open first relay and the normally closed second relay are directly connected in the embodiment, the combination of relay types and the connection method are not particularly limited. Further, three or more relays may be used in combination.
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle
Claims (2)
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。 Opening and closing a power supply circuit for supplying power from a power source to a load, and a first relay disposed outside the vehicle compartment;
Opening and closing the power supply circuit, and a second relay disposed in the vehicle interior;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the first relay;
A vehicle power supply device comprising: relay control means for opening and closing the first relay when the first relay is normal, and opening and closing the second relay when the first relay is abnormal.
を特徴とする請求項1に記載の車両用電源装置。 2. The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the first relay is disposed in the vicinity of a suspension strut support portion in an engine room of the vehicle.
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