JPH0853037A - 自動車の電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリと負荷との間に介挿されたバッテリ
リレーが何らかの原因によりオフ状態にあるときに、牽
引始動により整流器の出力に高電圧が発生しても負荷側
に影響を与えないようにする。 【構成】 操作により開閉されるバッテリスイッチと、
バッテリと負荷との間に介挿されたバッテリリレーの巻
線とにより形成された直流回路に、バッテリから電流を
供給する第一のダイオード（Ｄ１）と、整流出力から電
流を供給する第二のダイオード（Ｄ２）とを備え、バッ
テリ電圧が正常値であるときにはバッテリスイッチをオ
ン状態にすることにより第一のダイオード（Ｄ１）を介
してバッテリリレーのコイルに電流を供給し、第二のダ
イオード（Ｄ２）により負荷への逆流を防止する。ま
た、バッテリリレーが動作しない状態で整流器の出力に
電圧が発生したときには第二のダイオードを通じてバッ
テリリレーを閉成し異常高圧になることを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バッテリ、充電用の発
電機、および負荷が装備された自動車に利用する。本発
明は、バッテリリレーを備え、バッテリリレーを開放状
態にすることによりバッテリをすべての回路から切り離
すことができる電源回路の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来例の自動車用電源回路であ
る。この例は実開昭５９−２２０３９号公報第１図から
引用したものである。この回路は、バッテリ１と、手動
操作されるバッテリスイッチ２と、このバッテリスイッ
チ２により開閉される電流が通過するリレー巻線を有す
るバッテリリレー３とを備える。スタータ４および各種
電装回路７はこの電源回路に対して負荷であり、この負
荷とバッテリ１との間はこのバッテリリレー３を介して
接続されている。そして、交流発電機８の出力回路に接
続された整流器９の出力は、負荷側に固定的に接続され
ている。スタータリレー５の励磁コイルにはバッテリ１
に接続された別系統のスタータスイッチ６を介して電流
が供給され接点が閉成することにより大電流用の回路が
接続される。このような電源回路は、運転状態ではバッ
テリリレー３が閉成状態に設定されることにより、バッ
テリ１と負荷（４、７）とが導通状態になる。また、交
流発電機８の交流出力は整流器９により整流され、負荷
に供給されるとともにバッテリ１を充電する。長時間の
停車状態では、バッテリスイッチ２を操作し開放するこ
とによりバッテリスイッチ２が開放されると、バッテリ
１と負荷（４、７）との接続が切り離される。この電源
回路は、基本的な回路としてディーゼル機関、ガソリン
機関を問わず広く利用されている。

【０００３】上記公報の第２図には、この整流器９の出
力がバッテリ側に接続された電源回路が開示されてい
る。これは、本願の図４に相当する回路であって、バッ
テリリレー３が開放されている状態で、交流発電機８に
何らかの理由で出力が発生すると、整流器９の出力電圧
が高くなって負荷を破損することがあるから、整流器９
の出力を固定的にバッテリ側に接続しておく旨の提案で
ある。

【０００４】バッテリリレー３が開放されている状態で
交流発電機８に出力が発生するような状態の一例を説明
すると次のような場合である。すなわち、バッテリ１が
放電してその内部抵抗が大きくなってしまい、バッテリ
スイッチ２をオンにしてもバッテリリレー３の巻線に十
分な電流が流れず、バッテリリレー３が開放されたまま
になったとする。このときに、この自動車を牽引してエ
ンジンを始動させようとすると起きる。つまり、エンジ
ンをかけようとして、バッテリスイッチ２をオンにし
て、さらにスタータスイッチ６をオンにしても、バッテ
リ１の容量がなくなってしまっていてスタータ４が回ら
ないという状態であり、しかも、バッテリ１の容量がさ
らに小さくなって、バッテリリレー３の巻線電流も供給
できなくなる。このような状態で、自動車のギヤを投入
しクラッチペダルを踏み車両を別の車両で牽引し、ある
程度速度が出たところでクラッチペダルを離すと、エン
ジンが始動し交流発電機８には出力が発生してそれが整
流器９の出力に現れる。

【０００５】このとき、図３では整流器９の出力が負荷
に固定的に接続されている。バッテリリレー３がオフ状
態にあるとすると、整流器９の出力がバッテリの端子電
圧により制約されないから、負荷端子の電圧が異常高電
圧になってしまって、負荷を破損することがある。この
ために図４のように整流器９の出力を固定的にバッテリ
１に接続して、その端子電圧が異常に上昇しないように
工夫したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この図４の改良は負荷
の電圧が異常上昇するようなことがないという一応の目
的は達するものの、実用的な回路では適当でないことが
ある。例えば、図３に示す現行車両の配線を大幅に変更
することが必要である。これはハーネスワイヤの設計を
変更するとともに、ハーネスワイヤの製造工程を変更し
なければならない。また、バッテリ側の端子構造が違っ
てくるので、端子構造の変更や取付け位置の変更などを
伴い変更には大きいコストが必要である。また、バッテ
リリレー３の容量も大きくしなければならない。すなわ
ち正常な運転中には負荷で消費される電流の大部分は整
流器９の出力から供給されるのであるから、バッテリリ
レー３には常時大きい電流が流れていることになる。整
流器９の出力が負荷側に接続されている場合には、バッ
テリリレー３には運転中に流れる定常的な電流はきわめ
て小さい。

【０００７】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、何らかの原因によりバッテリリレー３がオフ状
態にあるときに、整流器９の出力に電圧が発生してもそ
れが異常な高電圧にならないようにした自動車用電源回
路を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、バッテリリレ
ーを開放状態にすることによりバッテリからの電源をす
べて回路から切り離すことができる電源回路に関するも
のであって、バッテリと負荷との間にバッテリリレーが
介挿され、この負荷に交流発電機の整流出力が固定的に
接続された自動車の電源回路において、操作により開閉
されるバッテリスイッチと前記バッテリリレーの巻線と
の直列回路が形成され、この直列回路に前記バッテリか
ら電流を供給する第一のダイオード（Ｄ１）と、この直
列回路に前記整流出力から電流を供給する第二のダイオ
ード（Ｄ２）とを備えたことを特徴とする。

【０００９】前記第一のダイオードおよび前記第二のダ
イオードのそれぞれに直列にヒューズが介挿されること
が望ましい。

【００１０】

【作用】バッテリの電圧が正常値であるときには、バッ
テリスイッチ（２）をオン状態とすることにより、第一
のダイオード（Ｄ１）を介してバッテリリレー（３）の
コイルに電流が供給される。この電流は第二のダイオー
ド（Ｄ２）により阻止されて負荷に流入することはな
い。バッテリの電圧が整流器（９）の出力電圧より低い
ときには、バッテリリレー（３）のコイルに第二のダイ
オード（Ｄ２）を介して電流が供給される。かりに、バ
ッテリの端子電圧がほとんどなくなってしまった状態で
も、整流器（９）の出力に電圧が発生すると第二のダイ
オード（Ｄ２）からバッテリリレー（３）のコイルに電
流が供給される。

【００１１】したがって、バッテリスイッチ（２）をオ
ンにしてもバッテリリレー３が動作しないような状態
で、自動車を牽引しエンジンを始動すると、整流器
（９）の出力に電圧が発生するとただちに第二のダイオ
ード（Ｄ２）を通じてバッテリリレー（３）が閉成し、
負荷の電位はバッテリ（１）の電位に制約されて異常な
高電圧になることはない。

【００１２】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１３】（第一実施例）図１は本発明第一実施例の
回路構成を示すブロック図である。

【００１４】本発明第一実施例は、バッテリ１と、手動
操作されるバッテリスイッチ２と、このバッテリスイッ
チ２により開閉される電流が通過するリレー巻線を有し
バッテリ１とスタータ４と、スタータリレー５および電
装回路７からなる負荷との間に介挿されたバッテリリレ
ー３とを備え、この負荷に交流発電機８の出力回路に接
続された整流器９の出力が固定的に接続される。

【００１５】さらに、本発明の特徴として、操作により
開閉されるバッテリスイッチ２とバッテリリレー３の巻
線との直列回路が形成され、この直列回路にバッテリ１
から電流を供給する第一のダイオードＤ１と、この直列
回路に整流器９からの出力電流を供給する第二のダイオ
ードＤ２とを備える。

【００１６】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。バッテリ１の電圧が正常値で
ある場合には、バッテリスイッチ２が投入されると、バ
ッテリ１からの電流が第一のダイオードＤ１を介してバ
ッテリリレー３の励磁コイルに供給される。この電流供
給によりバッテリリレー３はオン状態となりバッテリ１
からの電流は電装回路７に供給される。このときバッテ
リ１からの電流は第一のダイオードＤ１から分岐した別
の経路を経て整流器９側に流れようとするが、この経路
には第二のダイオードＤ２が介挿されているので、この
第二のダイオードＤ２により阻止され整流器９への流入
が防止される。

【００１７】この状態でエンジンを始動するためにスタ
ータスイッチ６が操作されると、バッテリ１からの電流
はバッテリリレー３を介してスタータリレー５の励磁コ
イル（プルコイルおよびホールデングコイル）に供給さ
れ、スタータ４を緩やかに回転させピニオンをリングギ
ヤに噛合させながらスタータリレー５をオン状態にす
る。これにより、ピニオンがリングギヤに噛合した状態
にあるスタータ４にバッテリ１からバッテリリレー３お
よびスタータリレー５を介して大きな電流が供給されエ
ンジンが始動される。

【００１８】通常、バッテリ１の電圧は正常値に保たれ
ているが、何らかの理由で整流器９の出力電圧よりも低
くなるか、あるいはほとんどなくなってしまった状態に
なることがある。この状態でバッテリスイッチ２が投入
されてもバッテリ１からはバッテリリレー３の励磁コイ
ルを励磁するのに十分な電流が供給されず、そのためバ
ッテリリレー３は開放状態のままにある。したがって、
この状態ではスタータスイッチ６を投入しエンジンを始
動しようとしても、スタータリレー５の励磁コイル（プ
ルコイルおよびホールデングコイル）には電流が供給さ
れず、スタータリレー５は開放状態のままにあり、スタ
ータ４を駆動することができない。そのため、自動車を
牽引してエンジンを始動させることが行われる。

【００１９】バッテリスイッチ２が投入されて牽引始動
が行われると、交流発電機８から発生した電流は整流器
９により整流され、第二のダイオードＤ２およびバッテ
リスイッチ２を介してバッテリリレー３の励磁コイルに
供給される。この電流供給によりバッテリリレー３は閉
成状態となり、整流器９からの出力電圧はバッテリリレ
ー３を介してバッテリ１に印加され充電が行われる。こ
のとき同時に電装回路７の電位はバッテリ１の電位に制
約されるので、異常な高圧になることが防止される。

【００２０】（第二実施例）図２は本発明第二実施例の
回路構成を示すブロック図である。

【００２１】本発明第二実施例は、第一のダイオードＤ
１および第二のダイオードＤ２のそれぞれにヒューズＦ
１およびＦ２が介挿され、その他は第一実施例同様に構
成される。その基本的な動作は、第一実施例同様に行わ
れる。自動車の場合は各電気部品への電線がハーネスワ
イヤとして一体に組み上げられているので、絶縁劣化そ
の他の原因により電線相互間に短絡を生じることが考え
られる。本第二実施例は、前述のようにヒューズＦ１お
よびＦ２が介挿されているので、電線相互間が何らかの
原因より短絡し過大電流が流れたときに、このヒューズ
Ｆ１またはＦ２が溶断して各配線に接続された電気部品
を保護することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
ッテリと負荷との間に介挿されたバッテリリレーが何ら
かの原因によりオフ状態にあるときに、牽引始動により
整流器の出力に高電圧が発生しても負荷側に影響を与え
ないようにすることができる効果がある。

【００２３】なお、本発明は、ワイヤリングハーネスの
設計変更を行うことなく実施することができ、追加され
るヒューズはハーネスワイヤとして容易に一体に組上げ
ることができるとともに、ダイオードは小型であるので
バッテリスイッチと共存実装が可能であり、したがっ
て、低コストで実現することができる。さらに、バッテ
リリレーの接点には大電流が流れないので、開閉時に生
じるスパークが少なく、接点寿命を延ばすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例の回路構成を示すブロック
図。

【図２】本発明第二実施例の回路構成を示すブロック
図。

【図３】従来例の回路構成を示すブロック図。

【図４】従来例の別の回路構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１ バッテリ ２ バッテリスイッチ ３ バッテリリレー ４ スタータ ５ スタータリレー ６ スタータスイッチ ７ 電装回路 ８ 交流発電機 ９ 整流器 Ｄ１ 第一のダイオード Ｄ２ 第二のダイオード Ｆ１、Ｆ２ ヒューズ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリと負荷との間にバッテリリレー
   が介挿され、この負荷に交流発電機の整流出力が固定的
   に接続された自動車の電源回路において、 操作により開閉されるバッテリスイッチと前記バッテリ
   リレーの巻線との直列回路が形成され、この直列回路に
   前記バッテリから電流を供給する第一のダイオード（Ｄ
   １）と、この直列回路に前記整流出力から電流を供給す
   る第二のダイオード（Ｄ２）とを備えたことを特徴とす
   る自動車の電源回路。
2. 【請求項２】 前記第一のダイオードおよび前記第二の
   ダイオードのそれぞれに直列にヒューズが介挿された請
   求項１記載の自動車の電源回路。