JP2005140015A - 車両用エンジン始動停止装置 - Google Patents

車両用エンジン始動停止装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 エンジン始動時の信頼性を向上させることができる車両用エンジン始動装置を提供する。
【解決手段】 2つの接点SW1とSW2を有するモーメンタリ式の押しボタンスイッチによって構成されるスタート/ストップスイッチ2を備え。電源切換ECU4は、この2つの接点SW1、SW2からのオン信号及びオフ信号が入力される。電源切換ECU4は、エンジンの停止時(車速0km)において、2つの接点SW1、SW2からの出力信号の論理和を行い、SW1とSW2の少なくとも一方がオン信号の場合はエンジン始動停止信号を出力する。そして、エンジン始動停止信号を取得したエンジンECU9はエンジンを始動停止する。また、電源切換ECU4は、停車中の電源切換、エンジン始動、エンジン停止の際には2つの接点からの出力信号の論理和を行い、走行中の電源オフ、エンジン停止の際には2つの接点からの出力信号の論理積を行う。
【選択図】 図3

Description

本発明は、車両用エンジン始動停止装置に関するものである。
従来より、機械鍵の回動を行うことなくエンジンの始動及び停止を行うことを可能としたエンジン始動装置がある。このエンジン始動装置は、運転者に所持されるIDコードを記憶した車両キー、IDコード読み取り装置、イモビライザECU、プッシュ式のエンジン始動スイッチ、エンジンECU、エンジンECUに始動信号を出力する電源切換ECUなどを備えている。
運転者がエンジンを始動する場合、運転者が車両キーを保持しているか、又は、キースロットに挿入するとコード読み取り装置が車両キーのIDコードを読み取る。読み取られたIDコードはイモビライザECUに送信され、イモビライザECUでは、そのIDコードと車両側に記憶されたIDコードとを照合し、その照合結果を保持する。その照合結果は、電源切換ECUからの要求に応じて、イモビライザECUから電源切換ECUに出力される。
運転者がエンジン始動スイッチを押圧操作すると、電源切換ECUはイモビライザECUにIDコードの照合結果を出力するよう要求する。そして、IDコード同士が一致したとの照合結果を取得した場合に、電源切換ECUは、エンジンの始動を指示する信号をエンジンECUに送信する。
このようなプッシュ式のエンジン始動スイッチにおいては、接点間の溶着によるオン故障や信号線の断線などによるオフ故障が生じる場合がある。このような不具合が生じた場合にもエンジンの始動や停止を行うことを可能とするためにもプッシュ式のエンジン始動スイッチの接点を2接点化にすることが考えられる。
しかしながら、単にエンジン始動スイッチを2接点化した場合、チャタリングにより、各接点のオン・オフ状態が異なる場合が生じる。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、エンジン始動時の信頼性を向上させることができる車両用エンジン始動停止装置を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成する為に請求項1に記載の車両用エンジン始動停止装置は、複数の接点を有し、複数の接点それぞれからオン及びオフを示す信号を出力するスイッチと、複数の接点からの信号の論理和を行い、論理和の結果がオン信号の場合にエンジン始動停止信号を出力する制御手段と、エンジン始動停止信号に基づいてエンジンを始動停止するエンジン制御手段とを備えることを特徴とするものである。
これによれば、車両が停車中にエンジンを始動させたい場合、スイッチの複数の接点のうち一つでもオン信号が出力されれば、エンジンを始動及び停止させることができる。従って、複数の接点によって生じるチャタリングの影響を防止でき、エンジン始動停止時の信頼性を向上させることができる。
また、請求項2に記載の車両用エンジン始動停止装置では、制御手段は周期的に複数の接点からの出力信号をサンプリングし、各出力信号において、出力信号がオンまたはオフ信号となる回数が所定回数に達したときに、その出力信号をオンまたはオフ信号とみなすことを特徴とするものである。
これによれば、出力信号がオンまたはオフ信号となる回数が所定回数に達することによって、その出力信号をオンまたはオフ信号とみなすので、不注意にスイッチに触れた場合などにエンジンを始動させてしまうようなことを防止できる。
また、請求項3に記載の車両用エンジン始動停止装置では、制御手段は、複数の接点からの出力信号の少なくとも一つがオンのまま、残りがオフとなった場合に、その状態が継続する継続時間を計測し、継続時間が所定時間を越えた場合に、その出力信号がオンとなっている接点をオン故障と判定することを特徴とするものである。
これによれば、複数の接点からの出力信号の少なくとも一つがオンのまま、残りがオフとなる状態が所定時間継続されることで、接点のオン故障を検出できる。
また、請求項4に記載の車両用エンジン始動停止装置では、制御手段は、少なくとも一つの接点をオン故障と判定した場合、残りの接点からの出力信号がオンとなったことのみに基づいて、エンジン始動停止信号を出力することを特徴とするものである。
これによれば、少なくとも一つの接点がオン故障した場合でも、残りの接点からのオン信号によって適切にエンジンを始動させることができる。
また、請求項5に記載の車両用エンジン始動停止装置では、制御手段は、複数の接点からの出力信号の少なくとも一つがオンとなったにも関わらず、残りがオフである場合に、その状態が継続する継続時間を計測し、継続時間が所定時間を越えた場合に、その出力信号がオフとなっている接点をオフ故障と判定することを特徴とするものである。
これによれば、複数の接点からの出力信号の少なくとも一つがオフであるにも関わらず、残りがオンとなる状態が所定時間継続されることで、信号線の断線などのオフ故障を検出できる。
また、請求項6に記載の車両用エンジン始動停止装置では、オン及びオフを示すスイッチの信号は、それぞれが制御手段に取り込まれた時点で複数ビットのデータによって表されることを特徴とするものである。
これによれば、オン/オフ信号を例えば1バイトとすることによって、1ビットのRAM不良などによる誤判定を防止でき信頼性を向上できる。
また、請求項7に記載の車両用エンジン始動停止装置では、複数の接点を有し、複数の接点それぞれからオン及びオフを示す信号を出力するスイッチと、車両の車速度を検出する車速センサと、車速度が所定車速以上の時、複数の接点からの信号の論理積を行い、論理積の結果がオン信号である状態が所定時間継続する場合、エンジン停止信号を出力する制御手段と、エンジン停止信号に基づいてエンジンを停止するエンジン制御手段とを備えることを特徴とするのである。
これによれば、スイッチの複数の接点の全てからオン信号が所定時間継続して出力されなければ、エンジンは停止されない。従って、体の一部が不注意にスイッチに触れた場合などにエンジンを停止させてしまうことを防止できる。また、1つの接点のオン故障で誤ってエンジンを停止させてしまうことを防止できる。
また、請求項8又は請求項9に記載の車両用エンジン始動停止装置での作用・効果に関しては、上述の請求項2又は請求項6と同様であるため説明を省略する。
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図1は、本実施の形態における車両用エンジン始動停止装置の概略構成を示すブロック図である。車両用エンジン始動停止装置は、車載機1と車両キー10とを備えている。車両キー10は、キー照合用のIDコードを記憶している。
車載機1は、スタート/ストップスイッチ2、イモビライザECU3、ACCリレー5、IGリレー6、ブレーキスイッチ7、車速センサ8、エンジンECU9、及びこれらと接続する電源切換ECU4を備える。
スタート/ストップスイッチ2は、2つの電極を有する可動部と、可動部の2つの電極に対向する2つの電極を有する固定部からなる。スタート/ストップスイッチ2は、この可動部及び固定部のそれぞれ2つの電極によって2つの接点(SW1、SW2)が構成された押しボタンスイッチである。すなわち、このスタート/ストップスイッチ2が押圧操作されたときに2つの接点(SW1、SW2)が導通状態となりそれぞれの接点からオン信号が出力され、押圧操作されないときはオフ信号が出力される。
イモビライザECU3は、周知のCPU、ROM、RAMからなる制御ユニットであり、図示しないコード読み取り装置3aが接続される。コード読み取り装置3aは、キーシリンダに車両キー10が差し込まれると、この車両キー10に記憶されたIDコードを読み出してイモビライザECU3に送信する。
また、イモビライザECU3は、取得したIDコードとROMに記憶しているIDコードとを照合する。これらが一致していれば、エンジンECU9にエンジン始動許可信号を送信する。また、イモビライザECU3は、取得したIDコードとROMに記憶しているIDコードとが一致しているという情報を保持する。
電源切換ECU4は、周知のCPU、ROM、RAMからなる制御ユニットである。電源切換ECU4は、ブレーキペダルが踏まれていない状態でスタート/ストップスイッチ2の押圧操作がなされるたびに、ACCリレー5及びIGリレー6の動作状態を切替える。
また、電源切換ECU4は、エンジン始動待機状態(車速0km)の場合に、ブレーキペダルが踏まれている状態でスタート/ストップスイッチ2の押圧操作がなされ、SW1及びSW2の少なくとも一方からオン信号が入力されると、イモビライザECU3が保持しているIDコードの照合結果を取得する。そして、取得した照合結果が一致したとの照合結果である場合には、電源切換ECU4は、エンジンECU9にエンジンを始動するエンジン始動信号を出力する。また、電源切換ECU4は、エンジン停止待機状態(車速0km)の場合に、スタート/ストップスイッチ2の押圧操作がなされ、SW1及びSW2の少なくとも一方からオン信号が入力されると、IGリレー6にエンジン停止信号を出力する。
更に、車両走行中(車速0km以外)においては、電源切換ECU4は、スタート/ストップスイッチ2の押圧操作がなされ、SW1及びSW2からオン信号が入力される時間が所定時間継続したときに、IGリレー6にエンジンを停止するためのエンジン停止信号を出力する。
なお、電源切換ECU4は、スタート/ストップスイッチ2の接点SW1からの信号を所定時間(例えば20ms)ごとにサンプリングし、その信号が三度一致した場合に、オン信号もしくはオフ信号と判定する。SW2からの信号に関しても同様である。
ACCリレー5は、動作状態で車両のアクセサリ回路を車載バッテリーのプラス電源端子に接続し、アクセサリ回路を通電状態とする。IGリレー6は、電源切換ECU4からのエンジン始動信号にてアクセサリ回路に加えて動作状態で車両のエンジンを始動するためのスターターモータなどをプラス電源端子に接続し、スターターモータなどを通電状態とする。また、IGリレー6は、電源切換ECU4からのエンジン停止信号を取得すると、IGリレー6を非接続状態とし、スターターモータなどと車載バッテリーのプラス電源端子とを非通電状態とする。
ブレーキスイッチ7は、ブレーキペダルの踏み込み操作がなされているときにオン状態となるスイッチであり、その検出信号を電源切換ECU4へ入力する。車速センサ8は、車両の車輪回転数情報を検出することによって車速を検出し、その検出した車速を電源切換ECU4へ入力する。
エンジンECU9は、周知のCPU、ROM、RAMからなる制御ユニットである。エンジンECU9は、イモビライザECU3からエンジン始動許可信号を取得すると、エンジンをスターターモータなどが始動できる状態であるエンジン始動待機状態とする。また、エンジンECU9は、電源切換ECU4からのエンジン始動信号に基づいて、スターターモータ、燃料噴射装置、点火装置の動作を開始させる。これにより、スターターモータが回転しつつエンジンに燃料が噴射され点火プラグが点火することによってエンジンを始動する。
ここで、車両用エンジン始動停止装置の動作について説明する。まず、エンジンの停止時(車速0km)の処理について説明する。図2は、エンジン始動操作時の車両用エンジン始動停止装置の処理動作を示すフロー図である。図3は、エンジン始動操作時のエンジン始動信号の出力を示す説明図である。
エンジンの停止時(車速0km)に処理はスタートする。ステップS1にて、車両キー10のIDコードの取得を行う。車両キー10がキースロットに差し込まれると、コード読み取り装置3aはその車両キー10のIDコードを読み出してイモビライザECU3に送信する。
ステップS2では、ブレーキ状態の確認を行う。すなわち、電源切換ECU4は、ブレーキスイッチ7からの信号を取得する。
ステップS3では、取得したブレーキスイッチ7の信号から、電源切換ECU4は、ブレーキペダルの踏み込み操作がなされている状態(ブレーキスイッチ7のオン状態)であるか否かを判定する。ブレーキオンの場合、すなわちブレーキペダルが踏まれている状態ではステップS4へ進む。ブレーキオフの場合、すなわちブレーキペダルが踏まれていない状態ではステップS9へ進む。
ステップS4では、電源切換ECU4は、SW1とSW2の出力信号の論理和を行う。
ステップS5では、電源切換ECU4は、ステップS7の論理和の結果がオン信号となるか否かの判定を行う。つまり、電源切換ECU4は、SW1とSW2の少なくとも一方がオン信号の場合はスタート/ストップスイッチ2が押圧操作されたと判断しステップS6へ進む。また、電源切換ECU4は、SW1、SW2ともにオフ信号の場合は処理を終了する。
ステップS6では、電源切換ECU4は、イモビライザECU3が保持しているIDコードの照合結果を取得する。
ステップS7では、電源切換ECU4は、IGリレー6を動作状態とし、スターターモータなどを車載バッテリーのプラス電源端子に接続する。
ステップS8では、電源切換ECU4は、エンジンECU9へ、エンジン始動信号を送信する。
一方、ステップS3での判定において、ブレーキオフの場合は、ステップS9にて電源切換ECU4は、SW1とSW2の出力信号の論理和を行う。
ステップS10では、電源切換ECU4は、ステップS9の論理和の結果がオン信号となるか否かの判定を行う。つまり、電源切換ECU4は、SW1とSW2の少なくとも一方がオン信号の場合はスタート/ストップスイッチ2が押圧操作されたと判断しステップS11へ進む。また、電源切換ECU4は、SW1、SW2ともにオフ信号の場合は処理を終了する。
ステップS11では、電源切換ECU4は、イモビライザECU3が保持しているIDコードの照合結果を取得する。
ステップS12では、電源切換ECU4は、ACCリレー5、IGリレー6を動作状態とし、スターターモータなどを車載バッテリーのプラス電源端子に接続する。
このように、エンジンを始動させたい場合、SW1とSW2の出力信号の論理和を行う。そして、図3に示すように、SW1とSW2のうち片方でもオン信号が出力されれば、エンジンを始動させることができる。従って、2つの接点によって生じるチャタリングの影響を防止でき、エンジン始動時の信頼性を向上させることができる。
なお、また、電源切換ECU4は、エンジン停止待機状態(車速0km)の場合にも、スタート/ストップスイッチ2の押圧操作がなされ、SW1及びSW2の少なくとも一方からオン信号が入力されると、IGリレー6にエンジン停止信号を出力する。そして、IGリレー6は、電源切換ECU4からのエンジン停止信号を取得すると、IGリレー6を非接続状態とし、スターターモータなどと車載バッテリーのプラス電源端子とを非通電状態としエンジンを停止させる。
次に、車両走行中(車速0km以外)の処理について説明する。図4は、エンジン停止操作時の車両用エンジン始動停止装置の処理動作を示すフロー図である。図5は、エンジン停止操作時のエンジン停止信号の出力を示す説明図である。
車両走行中(車速0km以外)に処理がスタートする。ステップS31では、電源切換ECU4は、SW1とSW2の出力信号の論理積を行う。
ステップS32では、電源切換ECU4は、SW1、SW2共にオン信号が入力される時間Taを計測する。
ステップS33では、電源切換ECU4は、計測時間Taと所定時間T1とを比較し、計測時間Taが所定時間T1以上であるか否かを判定する。計測時間Taが所定時間T1以上であればステップS34へ進み、計測時間Taが所定時間T1以上でなければ処理を終了する。
ステップS34では、図5に示すように、電源切換ECU4は、SW1、SW2共にオン信号が入力される時間Taが所定時間T1以上であればIGリレー6へエンジン停止信号を出力する。
ステップS35では、IGリレー6は、電源切換ECU4からのエンジン停止信号を取得すると、IGリレー6を非接続状態とし、スターターモータなどと車載バッテリーのプラス電源端子とを非通電状態とする。
このように、車両走行中(車速0km以外)において、SW1とSW2の出力信号の論理積をおこない、SW1、SW2共にオン信号が入力される時間Taが所定時間T1以上継続される場合にエンジンを停止させる。従って、体の一部が不注意にプッシュスイッチに触れた場合などにエンジンを停止させてしまうことを防止できる。また、1つの接点のオン故障で誤ってエンジンを停止させてしまうことを防止できる。
なお、好適には、SW1とSW2のオン故障判定及びオフ故障判定を行うとよい。まず、オン故障判定について説明する。例えば、SW1とSW2のどちらかが溶着した場合、SW1、SW2からの信号の一方がオン信号で、他方がオフ信号となる状態が継続することとなる。このような場合、電源切換ECU4は、SW1、SW2からの信号の一方がオン信号で、他方がオフ信号となると、そのオン信号の継続時間Tbを計測する。
そして、その計測時間Tbが所定時間T2(例えば40s)を越えた場合、電源切換ECU4は、オン信号が継続される方の接点をオン故障(ON故障区間)と判定する。
そして、このようにSW1とSW2のどちらかがオン故障であると判定した場合は、電源切換ECU4は、図6のON故障区間に示すように、そのオン故障した方の接点(この例の場合SW1)を無視して他方の接点(この例の場合SW2)からの信号のみに基づいてエンジン始動信号を出力するか否かの判定を行う。
次に、オフ故障判定について説明する。例えば、SW1とSW2のどちらかに接続する信号線などが断線した場合、図7に示すように、SW1、SW2からの信号の一方をオン信号(この例の場合SW1)にしたにも関わらず、他方がオフ信号(この例の場合SW2)となる状態が継続することとなる。このような場合、電源切換ECU4は、SW1、SW2からの信号の一方がオン信号で、他方がオフ信号となると、そのオフ信号の継続時間Tcを計測する。
そして、その計測時間Tcが所定時間T3(例えば40s)を越えた場合、電源切換ECU4は、オフ信号が継続される方の接点をオフ故障(OFF故障区間)と判定する。
また、電源切換ECU4は、このSW1、SW2のオン故障、オフ故障の状態をRAMに記憶しておくと好ましい。例えば、車両走行中(車速0km以外)にエンジンを停止させたい場合、電源切換ECU4は、これらのオン故障、オフ故障であるSW1、SW2からの信号を無視するようにする。このようにすることによって、SW1、SW2がオン故障、オフ故障していた場合でも適切にエンジンを停止させることができる。
なお、SW1及びSW2の出力信号は、1ビットのデータとした場合RAMの不良などによってオン/オフ信号を誤判定してしまうので、好ましくは、電源切換ECU4に取り込まれた際、SW1及びSW2の出力信号を複数ビット(例えば、1バイト)のデータによって表す。SW1及びSW2の出力信号を複数ビットのデータとするとことによってRAMの不良などに対して信頼性を向上させることができる。
なお、車両キー10は、キースロットに車両キー10を挿入しコード読み取り装置3aによってIDコードを読み取る形式について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、車両キー及び車載機に通信装置を備える、所謂スマートキー装置であってもよい。この場合、車載機側の通信装置は、所定の検知エリアを設定し、その検知エリアにおいて所定間隔毎に質問信号を発信する。そして、車両キーの保持者が検知エリアに侵入すると、質問信号に応答して車両キー側の通信装置がIDコードを車載機側の通信装置に送信する。また、車両キー10は、イモビライザとしての機能を有するものであれば、機械キーであってもよい。
本発明の実施の形態に係わる、車両用エンジン始動停止装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係わる、エンジン始動操作時の車両用エンジン始動停止装置の処理動作を示すフロー図である。 本発明の実施の形態に係わる、エンジン始動操作時のエンジン始動信号の出力を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係わる、エンジン停止操作時の車両用エンジン始動停止装置の処理動作を示すフロー図である。 本発明の実施の形態に係わる、エンジン停止操作時のエンジン停止信号の出力を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係わる、スタート/ストップスイッチ2のオン故障時のエンジン始動信号の出力を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係わる、スタート/ストップスイッチ2のオフ故障時のエンジン始動信号の出力を示す説明図である。
符号の説明
1 車載機、2 スタート/ストップスイッチ、3 イモビライザ、4 電源切換ECU、5 ACCリレー、6 IGリレー、7 ブレーキスイッチ、8 車速センサ、9 エンジンECU、10 車両キー

Claims (9)

  1. 複数の接点を有し、当該複数の接点それぞれからオン及びオフを示す信号を出力するスイッチと、
    前記複数の接点からの信号の論理和を行い、当該論理和の結果がオン信号の場合にエンジン始動停止信号を出力する制御手段と、
    前記エンジン始動停止信号に基づいてエンジンを始動停止するエンジン制御手段と、
    を備えることを特徴とする車両用エンジン始動停止装置。
  2. 前記制御手段は、周期的に前記複数の接点からの出力信号をサンプリングし、各出力信号において、当該出力信号がオンまたはオフ信号となる回数が所定回数に達したときに、その出力信号をオンまたはオフ信号とみなすことを特徴とする請求項1に記載の車両用エンジン始動停止装置。
  3. 前記制御手段は、前記複数の接点からの出力信号の少なくとも一つがオンのまま、残りがオフとなった場合に、その状態が継続する継続時間を計測し、当該継続時間が所定時間を越えた場合に、その出力信号がオンとなっている接点をオン故障と判定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用エンジン始動停止装置。
  4. 前記制御手段は、少なくとも一つの接点をオン故障と判定した場合、残りの接点からの出力信号がオンとなったことのみに基づいて、エンジン始動停止信号を出力することを特徴とする請求項3に記載の車両用エンジン始動停止装置。
  5. 前記制御手段は、前記複数の接点からの出力信号の少なくとも一つがオンとなったにも関わらず、残りがオフである場合に、その状態が継続する継続時間を計測し、当該継続時間が所定時間を越えた場合に、その出力信号がオフとなっている接点をオフ故障と判定することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の車両用エンジン始動停止装置。
  6. 前記オン及びオフを示す前記スイッチの信号は、それぞれが前記制御手段に取り込まれた時点で複数ビットのデータによって表されることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の車両用エンジン制御停止装置。
  7. 複数の接点を有し、当該複数の接点それぞれからオン及びオフを示す信号を出力するスイッチと、
    前記車両の車速度を検出する車速センサと、
    前記車速度が所定車速以上の時、前記複数の接点からの信号の論理積を行い、当該論理積の結果がオン信号である状態が所定時間継続する場合、エンジン停止信号を出力する制御手段と、
    前記エンジン停止信号に基づいてエンジンを停止するエンジン制御手段と、
    を備えることを特徴とする車両用エンジン始動停止装置。
  8. 前記制御手段は、周期的に前記複数の接点からの出力信号をサンプリングし、各出力信号において、当該出力信号がオンまたはオフ信号となる回数が所定回数に達したときに、その出力信号をオンまたはオフ信号とみなすことを特徴とする請求項7に記載の車両用エンジン始動停止装置。
  9. 前記オン及びオフを示す前記スイッチの信号は、それぞれが前記制御手段に取り込まれた時点で複数ビットのデータによって表されることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の車両用エンジン制御停止装置。
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