JP2005090234A - 車両用スタータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
状況に応じてスタータモータ装置の駆動を制御して、消費電力量を低減することができる車両用スタータ制御装置を提供すること。
【解決手段】
内燃機関を始動させるスタータモータ装置の駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、該駆動信号出力手段により駆動信号が出力されている間、前記スタータモータ装置の駆動を実行するスタータモータ駆動手段と、該スタータモータ装置の駆動時間が所定時間を超えた場合に、前記スタータモータ装置の駆動を停止するモータ駆動停止手段とを備えていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の内燃機関の始動を行うスタータモータ装置を制御する装置に関するものである。

図２に示すように、車両（所謂、自動車）には、内燃機関を始動させるスタータ装置９００が設けられている。このスタータ装置９００は、直流電源装置の一種であるバッテリー装置５１０と、内燃機関（便宜上、適宜、エンジンという）５２０を始動させるスタータモータ回路（スタータモータ装置５３１を備えている）５３０との間に配設されており、スタータモータ回路５３０を構成するスタータモータ装置５３１を駆動させるための駆動信号を出力する駆動信号出力装置であるＩＧスイッチ装置５４０と、スタータリレー装置５５０とを備えている（例えば、特許文献１参照）。

そして、このＩＧスイッチ装置５４０がオンされることにより駆動信号が出力されると、スタータリレー装置５５０に電流が流れて、バッテリー装置５１０とスタータモータ回路５３０とを電気的に接続するための給電線５６０が接続され、スタータモータ装置５３１が駆動される。このスタータモータ装置５３０の駆動により、エンジン５２０が始動するのである。
特開２０００−１８６６５５号公報

しかしながら、スタータモータ装置５３０は、エンジン５２０の始動を促すものであるから、このスタータモータ装置５３０の駆動には大きな電力を消費する。この消費電力量が大きいと、バッテリー上がりを起こしてしまうという問題点があった。また、給電線５６０を断面の大きいものとしなければならないし、大容量定格のヒューズ素子５７０を別途設ける必要があるという問題点があった。

そこで、この問題点を解決するために案出されたのが本発明であって、本発明は、状況に応じてスタータモータ装置の駆動を制御して、消費電力量を低減することができる車両用スタータ制御装置を提供することを目的としている。

（請求項１）
上記目的を達成するために請求項１記載の車両用スタータ制御装置は、内燃機関を始動させるスタータモータ装置の駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、該駆動信号出力手段により駆動信号が出力されている間、前記スタータモータ装置の駆動を実行するスタータモータ駆動手段と、該スタータモータ装置の駆動時間が所定時間を超えた場合に、前記スタータモータ装置の駆動を停止するモータ駆動停止手段とを備えている。
かかる構成を有するので、請求項１記載の車両用スタータ制御装置によれば、駆動信号出力手段により、スタータモータ装置の駆動信号が出力されると、スタータモータ駆動手段により、駆動信号出力手段により駆動信号が出力されている間、前記スタータモータ装置の駆動が実行される。ここで、駆動信号検出手段により、駆動信号出力手段により出力された駆動信号が検出されると、モータ駆動停止手段により、駆動信号検出手段による駆動信号の検出時間が所定時間を超えた場合に、スタータモータ装置の駆動が停止される。
なお、駆動信号出力手段による駆動信号の出力時間を検出する駆動信号検出手段を設け、駆動信号の出力時間を検出することにより、スタータモータ装置の駆動時間を推定（検出）するようにしても良い。
（請求項２）
請求項２記載の車両用スタータ制御装置は、内燃機関を始動させるスタータモータ装置の駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、該駆動信号出力手段により駆動信号が出力されている間、前記スタータモータ装置の駆動を実行するスタータモータ駆動手段と、前記内燃機関の始動を検出する内燃機関始動検出手段と、該内燃機関始動検出手段により内燃機関の始動が検出された場合に、駆動信号出力手段による駆動信号の出力の継続の如何にかかわらず、前記スタータモータ装置の駆動を停止するモータ駆動停止手段とを備えている。
かかる構成を有するので、請求項２記載の車両用スタータ制御装置によれば、駆動信号出力手段により、内燃機関を始動させるスタータモータ装置の駆動信号が出力されると、スタータモータ駆動手段により、駆動信号出力手段により駆動信号が出力されている間、スタータモータ装置の駆動が実行される。ここで、内燃機関始動検出手段により、内燃機関の始動が検出されると、駆動信号の継続の如何にかかわらず、スタータモータ装置の駆動が停止される。
（請求項３）
請求項３記載の車両用スタータ制御装置は、請求項２記載の車両用スタータ制御装置において、駆動信号出力手段により出力された駆動信号を検出する駆動信号検出手段と、該駆動信号検出手段により所定時間を超えて連続で駆動信号が検出された場合に、前記スタータモータ装置の駆動を停止するモータ駆動停止手段とを備えている。
（請求項４）
請求項４記載の車両用スタータ制御装置は、請求項２又は３に記載の車両用スタータ制御装置において、内燃機関始動検出手段は、スタータモータ装置の上流側位置における電圧値の大きさに基づいて内燃機関の始動を検出するものである。
（請求項５）
請求項５記載の車両用スタータ制御装置は、請求項１から４の何れかに記載の車両用スタータ制御装置において、電圧検出手段及びスイッチング手段を有するインテリジェントパワースイッチ装置を備えており、駆動信号検出手段又は内燃機関始動検出手段は、前記電圧検出手段により構成されており、モータ駆動停止手段は、前記スイッチング手段により構成されている。

（請求項１）
請求項１記載の車両用スタータ制御装置によれば、内燃機関が上手く始動しないときに、余分な電力を消費してしまうことを防止することができるという効果がある。また、給電線及びヒューズ素子の定格容量を小さいものとすることができるという効果もある。
（請求項２）
請求項２記載の車両用スタータ制御装置によれば、スタータモータ装置が駆動することにより、余分な電力を消費してしまうことを防止することができるという効果がある。また、給電線及びヒューズ素子の定格容量を小さいものとすることができるという効果もある。
（請求項３）
請求項３記載の車両用スタータ制御装置によれば、請求項２記載の車両用スタータ制御装置の奏する効果に加え、請求項１記載の車両用スタータ制御装置と同様の効果を奏する。
（請求項４）
請求項４記載の車両用スタータ制御装置によれば、請求項２又は３に記載の車両用スタータ制御装置の奏する効果に加え、内燃機関の始動を容易に検出することができるという効果がある。
（請求項５）
請求項５記載の車両用スタータ制御装置によれば、請求項１から４の何れかに記載の車両用スタータ制御装置の奏する効果に加え、もともと電圧検出手段及びスイッチング手段を備えるインテリジェントパワースイッチ装置を使用することにより、構成を簡素化することができるし、組立作業を簡素化することができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について添付図面を参照して説明する。勿論、下記実施例は、本発明の好ましい実施例に過ぎないのであるから、本発明の技術的範囲は、下記実施例そのものに何ら限定されないことはいうまでもない。

図１は、本発明の一実施例である車両用スタータ制御装置（以下、便宜上、単に「スタータ制御装置」という。）１００の基本回路図である。図１に示すように、スタータ制御装置１００は、インテリジェントパワースイッチ装置（以下、単に、ＩＰＳという。）１１０と、第２電圧検出センサ１２０と、エレクトリックコントロールシステム（以下、単に、ＥＣＳという）１３０とを備えている。ここで、ＩＰＳに関する先行技術文献としては、特開２００３−３５３４０４号公報や、特開２０００−３１２１４２号公報が挙げられる。

ＩＰＳ１１０は、スタータモータ回路５３０の上流側位置における電圧を検出（測定）する電圧検出センサ１１１と、半導体スイッチング素子１１２とを備えている。電圧検出センサ１１１により電圧を検出することにより、スタータモータ装置５３１の回動を検出することができるのである。半導体スイッチング素子１１２は、給電線５６０を電気的に接続（オン）状態又は遮断（オフ）状態とするものであり、給電線５６０がオンされることにより、バッテリー装置５１０からスタータモータ回路５３０への給電が為されるのである。

このように、ＩＰＳ１１０は、予め電圧検出手段（又は／及び電流検出手段）とスイッチング手段とをもともと備えるために、本スタータ制御装置１００の構成を簡素化することができるとともに、組み立て作業も簡略化することができる。また、スイッチング手段が半導体スイッチング素子１１２により構成されているので、オンオフの繰り返しに伴う耐久性を必要十分に確保することができる。

第２電圧検出センサ１２０は、ＩＧスイッチ装置５４０がオンされたことを検出するためのものであり、かかる検出情報は、後述するＥＣＳ１３０へ送信される。このＩＧスイッチ装置５４０がオンされたことにより、給電線５６０を電気的に接続するのである。

ＥＣＳ１３０は、本スタータ制御装置１００を制御するものであり、Ａ／Ｄ変換器１３１と、メモリ１３２と、ＣＰＵ１３３と、Ｄ／Ａ変換器１３４と、タイマー１３５とによって構成されている。

Ａ／Ｄ変換器１３１は、電圧検出センサ１１１及び第２電圧検出センサ１２０の検出値を示す情報をＡ／Ｄ（デジタル）変換するものであり、メモリ１３２は、所定の電圧しきい値を示す情報（所定電圧しきい値情報）、所定の時間の長さを示す情報（所定時間情報）その他の情報（データ）を予め記憶するものであり、ＣＰＵは、第２電圧検出センサ１２０の検出値の情報に基づいてスタータモータ回路５３０への給電を開始又は停止したり、電圧検出センサ１１２の検出値の情報及びメモリ１３２に記憶されている電圧しきい値の情報に基づいてスタータモータ装置５３１の駆動を検出したり、電圧検出センサ１１１の検出値が所定電圧しきい値情報の値よりも小さい状態が所定時間を超えて継続した場合に、半導体スイッチング素子１１２をオフ状態として、スタータモータ装置５３１の駆動を停止する指令を出したりするものである。

このように構成されているが故に、エンジン５２０が既に始動している場合や、スタータモータ装置５３１が駆動しているにもかかわらず、エンジン５２０がなかなか始動しない場合にも、余分な電力が消費されてしまうことを防止することができるのである。スタータモータ装置５３１の駆動にはかなり大きな電力を消費するので、消費電力を低減することにより、バッテリー上がりの防止に大きな効果を奏する。

また、給電線５６０及びヒューズ５７０の定格容量を小さいものとすることができる。具体的には、給電線５６０及びヒューズ５７０の溶断部の断面積を小さくすることができて、材料費の低減に大きく貢献する。

Ｄ／Ａ変換器１３４は、半導体スイッチング素子１１２へ指令情報をＤ／Ａ（アナログ）変換するものであり、このＤ／Ａ変換器１３４からの信号線は、半導体スイッチング素子１１２に接続されている。タイマー１３５は、電圧検出センサ１１１の検出値が所定電圧しきい値よりも小さい状態を計時するものである。

勿論、ＥＣＳ１３０の構成要素は、上記構成要素１３１〜１３５のみに限られるものではないし、各構成要素１３１〜１３５で実行される処理についても上記の処理に限られず、本車両用運行前点検装置１００の正常な動作に必要な種々の処理が実行されることはいうまでもない。

以上、実施例に基づき本発明を説明したが、上記実施例は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることはいうまでもなく、本発明の技術的範囲には、それらの改良変形も含まれる。

本発明の一実施例である車両用スタータ制御装置の基本回路図（回路概略図）である。 従来技術における車両用スタータ制御装置の基本回路図（回路概略図）である。

符号の説明

１００ 車両用スタータ制御装置
１１０ インテリジェントパワースイッチ装置（ＩＰＳ）
１１１ 電圧検出センサ
１１２ 半導体スイッチング素子
１２０ 第２電圧検出センサ
１３０ エレクトリック・コントロール・システム（ＥＣＵ）
１３１ Ａ／Ｄ変換器
１３２ メモリ
１３３ ＣＰＵ
１３４ Ｄ／Ａ変換器
１３５ タイマー
５１０ バッテリー装置
５２０ 内燃機関（エンジン）
５３０ スタータモータ回路
５３１ スタータモータ装置
５４０ ＩＧスイッチ装置
５５０ スタータリレー装置
５６０ 給電線
５７０ ヒューズ素子

Claims (5)

1. 内燃機関を始動させるスタータモータ装置の駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、
   該駆動信号出力手段により駆動信号が出力されている間、前記スタータモータ装置の駆動を実行するスタータモータ駆動手段と、
   該スタータモータ装置の駆動時間が所定時間を超えた場合に、前記スタータモータ装置の駆動を停止するモータ駆動停止手段とを備えていることを特徴とする車両用スタータ制御装置。
2. 内燃機関を始動させるスタータモータ装置の駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、
   該駆動信号出力手段により駆動信号が出力されている間、前記スタータモータ装置の駆動を実行するスタータモータ駆動手段と、
   内燃機関の始動を検出する内燃機関始動検出手段と、
   該内燃機関始動検出手段により内燃機関の始動が検出された場合に、前記スタータモータ装置の駆動を停止するモータ駆動停止手段とを備えていることを特徴とする車両用スタータ制御装置。
3. 駆動信号出力手段により出力された駆動信号を検出する駆動信号検出手段と、
   該駆動信号検出手段により所定時間を超えて連続で駆動信号が検出された場合に、前記スタータモータ装置の駆動を停止するモータ駆動停止手段とを備えていることを特徴とする請求項２記載の車両用スタータ制御装置。
4. 内燃機関始動検出手段は、スタータモータ装置の上流側位置における電圧値の大きさに基づいて内燃機関の始動を検出することを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用スタータ制御装置。
5. 電圧検出手段及びスイッチング手段を有するインテリジェントパワースイッチ装置を備えており、
   駆動信号検出手段又は内燃機関始動検出手段は、前記電圧検出手段により構成されており、モータ駆動停止手段は、前記スイッチング手段により構成されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の車両用スタータ制御装置。