JP2006077592A - 車両のエンジン始動システム - Google Patents

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Abstract

【課題】エンジンスイッチを押下操作することによって、車両の電力供給状態の切り替えおよびエンジンの始動・停止を行うことが可能で、所望の電力供給状態にしやすいエンジン始動システムを提供する。
【解決手段】車載電源からの電力が車載電子機器に供給されない第一状態から、エンジンのスタータが使用可能となってそのエンジンを始動した第N状態までの、複数段階の電力の供給状態を、押下式または接触式のスイッチ操作によって切り替えるエンジンスイッチを含む。また、そのエンジンスイッチの操作に基づいて決定され、かつ、未だ切り替えが行われていない、切り替え予定の電力供給状態を案内情報として表示する案内表示装置を含む。
【選択図】図2

Description

本発明は、車両のエンジン始動システムに関するものである。
従来から車両のエンジン始動操作には、機械式キーをキーシリンダーに差し込み、そのキーを回転してエンジンを始動するという方法が用いられている。このような機械的な方法に替わって近年では、無線通信を利用した電子式キーシステムが使用され始めている。これは携帯式電子キーとの間で無線通信を利用した認証データ照合を行い、認証データが一致した場合に正規のユーザーが搭乗したと判断し、エンジンの始動を許可するシステムである。車両にはエンジンスイッチが備えられており、そのエンジンスイッチの押下操作または接触操作によってエンジンが始動する(所謂プッシュスタートシステム)。また、このエンジンスイッチの操作により、エンジンを停止することもできる。近年では車両の盗難が増加傾向にあるが、電子キーシステムを採用することによりキーシリンダーなどの破壊されやすい部品を廃止でき、車両の盗難を防止しやすくなる。
このように、機械式キーにおけるキーの回転操作が、電子式キーの採用によってエンジンスイッチの押下式操作または接触式操作に替わりつつあるが、従来の機械式キーに慣れたユーザーは電子式キーに違和感を持つ場合が多い。この問題を解決するために、機械的なフィーリングを残した車両用電子キー装置が下記特許文献1に開示されている。
特許第3372228号
機械式キーでは1つのキーを左右、すなわち、エンジン始動側の方向と、エンジン停止側の方向の、2つの方向に回転させることが可能であるとともに、その回転角度によって、電力供給状態(OFF状態、ACC状態など)を自由に切り替えることができる。それに対して電子式キーではエンジンスイッチを押すという1方向の操作しかできず、かつ、押す回数によって電力供給状態を順次切り替える必要がある。そのため、押す回数を間違えると所望の電力供給状態にならないという問題があった。また、後述するように、シフトポジションやブレーキペダルを踏む/踏まないといった情報によって、切り替え後の電力供給状態が決定される場合が多いので、慣れないと所望の電力供給状態にしにくいという問題があった。
一方、ディーゼル車などのエンジン予熱装置を備えた車両では特に、エンジンが始動するまでに要する時間が長く、また、外気温によってエンジン予熱時間が変化しやすいという問題がある。このような車種に電子式キーシステムを採用した場合、エンジンが始動するまで長時間待たされるとともに、正しい電力供給状態(エンジン始動状態)になるのか判別しにくいため、ユーザーが余分にエンジンスイッチを押してしまい、所望の電力供給状態にならないという問題があった。そのため、エンジンが始動するまでの時間を容易に知ることができるエンジン始動システムが望まれていた。
本発明は上述のような事情を背景になされたもので、特に、エンジンスイッチの押下式操作または接触式によって、車両の電力供給状態の切り替えおよびエンジンの始動・停止を行うことが可能で、所望の電力供給状態にしやすいエンジン始動システムを提供することを第一の課題とする。また、エンジンが始動するまでの時間が予測しやすいエンジン始動システムを提供することを第二の課題とする。
課題を解決するための手段および発明の効果
上記課題を解決するために本発明は、車両のエンジン始動システムにおいて、
車載電源からの電力が車載電子機器に供給されない第一状態から、エンジンのスタータが使用可能となってそのエンジンを始動した第N状態までの、複数段階の電力の供給状態を、押下式または接触式のスイッチ操作によって切り替えるエンジンスイッチと、
そのエンジンスイッチの操作に基づいて決定され、かつ、未だ切り替えが行われていない、切り替え予定の電力供給状態を案内情報として表示する案内表示装置と、
を含むことを主要な特徴とする。
上記本発明のエンジン始動システムによると、エンジンスイッチの操作に基づいて決定され、かつ、未だ切り替え処理が行われていない、切り替え予定の電力供給状態を案内情報として表示する。ここで電力供給状態とは、ほとんど全ての車載電子機器に電力が供給されない第一状態(OFF状態)から、エンジンのスタータが使用可能となってエンジンを始動した第N状態(エンジン始動状態)までの複数段階の状態を指す。第N状態と表現したのは、第一から第Nまでの間に別の新しい電力供給状態を追加することを排除しないためである。
より具体的には本発明は、車両のエンジン始動システムにおいて、
車載電源からの電力が車載電子機器に供給されないOFF状態と、前記車載電子機器のうちラジオなどの特定電子機器のみに供給されて使用可能となるACC状態と、車載電源からの電力が前記特定電子機器を含めた他の車載電子機器に供給されてそれらが使用できるとともにエンジンのスタータも使用可能となるIG_ON状態と、そのスタータを使ってエンジンを始動させたエンジン始動状態との、それぞれの電力供給状態を押下式または接触式のスイッチ操作によって切り替えるエンジンスイッチと、
そのエンジンスイッチの操作に基づいて決定され、かつ、未だ切り替えが行われていない、切り替え予定の電力供給状態を案内情報として表示する案内表示装置と、
を含むことを主要な特徴とする。
電力供給状態の切り替わり方の一例を説明する。図4に示すように、シフトポジションとブレーキの組み合わせによって、電力供給状態の切り替え方が変わるようにされていることが多い。例えばシフトポジションをPレンジにして、かつ、ブレーキを踏まないでエンジンスイッチを押したとき、押した回数に基づいてOFF状態、ACC状態、IG_ON状態が順次切り替わる(a1〜a3)。エンジンを始動するためには、安全の為に、ブレーキを踏みながらスイッチを押す必要がある(a5〜a7)。また、Pレンジにしている場合は、ブレーキを踏んでも踏まなくても、エンジンスイッチを押すだけでエンジン停止ができる(a4、a8)。一方、シフトポジションをNレンジにして、かつ、ブレーキを踏まないでエンジンスイッチを押した場合は、IG_ON状態からOFF状態にならず、ACC状態になる(a11)。同様にして、エンジンを停止しようとしても、OFF状態にならない(a12、a16)。また、シフトポジションをP及びNレンジ以外にした(ギアが入っている)場合は、エンジンを始動できない(a21、a22)ようにされている。
上記のように設定されているのは主に安全確認のためであるが、切り替わり方が複雑になって使いにくい。そこで本発明では切り替え予定の電力供給状態を案内情報として表示する案内表示装置を設けて、所望の状態になることをユーザーが確認できるようにした。案内表示装置には、例えば図5(b)〜(e)に示すように、「OF」、「AC」、「IG」、「EG」を表示することができる。また、図5(f)のように、スタータ作動中であることを意味する「ST」を表示してもよい。
エンジンスイッチの操作がされてから、所定の待機時間が経過した後に電力供給状態の切り替え処理を行い、この待機時間中に切り替え予定の電力供給状態を表示するとよい。この待機時間中に、切り替え予定の電力供給状態を第一の表示色で表示し、切り替え処理前の(現在の)電力供給状態を第二の表示色で表示してもよい。このようにすると、ユーザーの視認性が向上する。さらに、切り替え予定の電力供給状態を所定の時間で周期的に点滅させて表示し、切り替え処理前の(現在の)電力供給状態を周期的に点滅しないように、連続して点灯させてもよい。さらには、切り替え予定の電力供給状態と、切り替え前の(現在の)電力供給状態とを、所定の時間で切り替えて交互に表示するようにしてもよい。
また、エンジン始動操作をした後にそのエンジンが始動するまでの時間を判断する始動時間判断手段を設け、その時間情報を案内表示装置に表示するようにしてもよい。このようにすると、エンジンが始動するまでの時間がわかりやすくなり、ユーザーの利便性が向上する。ディーゼル車のようなエンジン始動時間が比較的長い車種では、エンジン始動時間を表示するように特に強く望まれている。
本発明は、ディーゼル車などの、エンジン予熱装置を備えた車両に用いるエンジン始動システムにおいて、
エンジンを始動させるために操作するエンジンスイッチと、
そのエンジンスイッチが操作された後に、前記エンジン予熱装置によって予熱された前記エンジンが始動するまでの時間を判断する始動時間判断手段と、
そのエンジンが始動するまでの時間を案内情報として表示する案内表示手段とを備えたことを主要な特徴とする。
エンジンを始動する時には安全確保のため、ブレーキを踏んでいる必要がある。しかし本発明のように案内表示装置を備えていると、エンジンが始動するまでの時間を知ることができるため、継続してブレーキを踏んでいる必要はない。すなわち、エンジンが始動する瞬間にだけブレーキを踏めばエンジンを始動できるようになる。このようにするために、より具体的には下記の構成をとる。すなわち、エンジン始動システムにおいて、
車両のブレーキペダルが踏まれているかどうか判断するブレーキ踏込み判断手段と、
エンジン予熱装置に予熱処理命令信号を発信してエンジンを予熱させるエンジン予熱制御手段と、
エンジンのスタータに回転命令信号を発信してそのエンジンを始動させるエンジン始動制御手段とを備え、
エンジンスイッチが操作され、かつブレーキペダルが踏まれたと判断した場合に、エンジン予熱制御手段は予熱処理命令信号を発信し、
そのエンジンの予熱処理中にブレーキの踏込みが中止された場合、エンジン予熱装置は予熱処理を続け、かつ、案内表示手段はエンジン始動時間を表示し続け、
エンジンの予熱処理が終了してエンジン始動可能となった時点で、ブレーキペダルが再び踏まれたと判断した場合に、エンジン始動制御手段はスタータを回転させる。
また、エンジンスイッチを所定時間、連続して押し続けた場合にエンジンの予熱を開始するようにしてもよい。これにより、例えば窓から手を差し入れてエンジンスイッチを連続して押し、予熱を開始できるようになる。予熱が終了して、エンジン始動可能となった時点で車両に搭乗し、ブレーキを踏むとエンジンが始動すると便利である。つまり、予熱を開始する時点では必ずしも車両に搭乗する必要がなくなるのである。このようにするために、具体的には下記の構成をとる。すなわち、エンジン始動システムにおいて、前記車両のブレーキペダルが踏まれているかどうか判断するブレーキ踏込み判断手段と、
前記エンジン予熱装置に予熱処理命令信号を発信してエンジンを予熱させるエンジン予熱制御手段と、
前記エンジンのスタータに回転命令信号を発信してそのエンジンを始動させるエンジン始動制御手段とを備え、
前記エンジンスイッチが所定時間、連続して押し続けられた場合に、前記エンジン予熱制御手段は前記予熱処理命令信号を発信し、
前記エンジンの予熱処理が終了してエンジン始動可能となった時点で、前記ブレーキペダルが踏まれたと判断した場合に、前記エンジン始動制御手段は前記スタータを回転させる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図1(a)に車室の一構成例を示す。図のように、電力供給状態を表示するための案内表示装置1は、見やすいようにエンジンスイッチ2の近くに設置されている。ユーザーの所持する電子式キーから無線発信される認証データを受信する認証データ受信部(図示しない)が備えられており、後述するスマートECUによって認証データの照合が行われる。そして認証データが一致したと判断された場合に、エンジンスイッチ2の操作が可能となる。一方、エンジンスイッチ2は、図1(b)の拡大正面図に示すような構造をしており、スイッチ表面にインジケーターランプ5が形成されて、車両の電源供給状態を簡易的に表示するようになっている。
図2は本発明に係るエンジン始動システムの制御ブロック図である。電源ECU4はエンジンスイッチ2、案内表示装置1、ブレーキペダル3、エンジンECU8、スマートECU7、シフトECU13などと接続されており、エンジンスイッチ2の操作やブレーキペダル3の踏込み状態を検知した後に、切り替え予定の電源供給状態を案内情報として案内表示装置1に表示したり、エンジンECU8にエンジン始動命令を出したりする。
以下に、より詳細に説明する。ユーザーが車両に搭乗すると、そのユーザーが所持している電子式キー6とスマートECU(認証データ判断部)7との間で認証データの照合が行われる。認証データが一致するとスマートECU7が判断した場合は、電源ECU4に対して認証許可信号を送信し、エンジンスイッチ2の操作が許可される。認証データが一致しない場合や、認証データが送られない場合は、正規のユーザーが搭乗していないと判断し、エンジンスイッチ2の操作が許可されない。
電源ECU4には、ブレーキペダル3が踏まれているかどうかを判断するブレーキ踏込み判断手段が内部機能として形成されている。より具体的には、ブレーキペダル3は例えばストップランプスイッチ(図1)と連動していて、このストップランプスイッチからの信号をブレーキ踏込判断手段が受信して、ブレーキペダルの踏込み状態を判断する。一方、シフトECU13からシフトポジションに関する情報が伝えられる。これらブレーキペダルおよびシフトポジションの状態と、エンジンスイッチ2の操作に基づいて、例えば図4に示すように電力供給状態が切り替わる。
エンジンスイッチ2が操作された後、電源ECU4内の案内情報出力手段が、案内情報(切り替え予定の電力供給状態)を、案内表示装置1に表示させる。
電源ECU4はACCリレー9を接続したり、IGリレー10を接続したりして、電力供給状態の切り替え処理を行う。また、電源ECU4は、インジケーターランプ5を点灯させて、電力供給状態を簡易的に表示させる。インジケーターランプ5は、例えば各状態で表示色を変えて点灯したり、点滅したりすることで、各電力供給状態を簡易的に表示する。
エンジンスイッチ2の操作によってエンジン始動状態に切り替えられた場合は、電源ECU4はエンジンECU8に対してエンジン始動命令をする。エンジンECU8の内部にはエンジン始動制御手段が形成されており、そのエンジン始動制御手段が、スタータリレー12を接続してスタータを回転させる。また、ディーゼル車などには、エンジン予熱装置としてのグロープラグ11が備えられており、エンジン始動前にグロープラグ11による予熱処理が行われる。より具体的には、エンジンECUの機能としてエンジン予熱制御手段が形成されており、このエンジン予熱制御手段がグロープラグに対して予熱処理命令信号を発信する。
一方、グロープラグ11によって予熱されたエンジンが始動するまでの時間を判断する始動時間判断手段が電源ECU4内に形成されている。この始動時間判断手段はエンジン始動時間を案内表示装置1に表示させる。より具体的には図5(g)、(h)に示すように、エンジン始動時間を秒単位で、カウントダウン形式で表示する。
エンジンスイッチ2が操作され、かつブレーキペダル3が踏まれた場合に、グロープラグ11がエンジンの予熱処理を開始する。予熱処理中にブレーキペダル3の踏込みが中止されて離された場合も、案内表示手段1はエンジン始動時間をカウントし続ける。そして予熱処理が終了してエンジン始動可能となった時点(カウントが0秒になった時点、またはそれ以降)で、ブレーキペダル3が再び踏まれた場合に、エンジン始動制御手段はスタータに回転命令信号を発信してエンジンを始動させる。このような構成にすると、ユーザーがエンジン始動時間を知ることができるとともに、エンジンが始動可能となった時点でブレーキペダル3を踏めばよくなる。すなわち、予熱処理中にブレーキペダル3を踏み続ける必要が無くなり、ユーザーの利便性が向上する。
予熱処理は、エンジンスイッチ2を所定時間、連続して押した場合に開始するようにしてもよい。予熱処理中、案内表示手段1はエンジン始動時間をカウントし続ける。そして予熱処理が終了してエンジン始動可能となった時点(カウントが0秒になった時点、またはそれ以降)で、ブレーキペダル3が踏まれた場合に、エンジン始動制御手段はスタータに回転命令信号を発信してエンジンを始動させる。
次に、本発明の別の実施形態について説明する。上述のエンジン始動システムではエンジンスイッチの押下回数によって例えばOFFからACCへ切り替わったり、ACCからIG_ONへ切り替わったりした。すなわち押下時間は比較的短いものであった。しかし案内表示装置を設けることで、次のような使い方もできるようになる。つまり、エンジンスイッチを連続して押し続けた場合、電力供給状態を所定の時間で周期的に切り替えて案内表示装置に表示させるのである。そして、エンジンスイッチが離された(操作が終了した)時点で表示されている案内情報に基づいて車両の電力供給状態を切り替える。このような処理を行うための手段は、例えば電源ECUの内部機能として形成することができる。エンジンスイッチを連続して押し続けた場合、案内表示装置に例えばOF、AC、IG、EGの各電力供給状態が順番に切り替え表示される。ユーザーがエンジンを始動したいと望んでいる場合、EGが表示された時点でエンジンスイッチを放す。この操作が行われた後、電源ECUがエンジンECUに対してエンジン始動命令を出す。
図3は本発明に係るエンジン始動システムのフローチャートで、シフトポジションがPレンジになっている場合の処理動作を示すものである。ステップS1〜S9は切り替え予定の電力供給状態を案内表示装置に表示させるための処理であり、ステップS10〜S18はその電力供給状態への切り替え処理である。より詳細に説明すると、まずステップS1においてエンジンスイッチの操作が行われたかを判断する。YESの場合ステップS2に移動し、エンジン始動中かを判断する。エンジン始動中の場合はステップS9に移り、案内表示装置に「OFF」を表示して、エンジンがOFF状態になる予定であることを表示する。この処理動作は、図4の矢印a4、a8に相当するものである。一方、ステップS2でNOと判断した場合はステップS3に移り、ブレーキペダルが踏まれているかを判断する。YESの場合はステップS8に移り、案内表示装置に「EG」を表示して、エンジン始動処理に切り替わる予定であることを表示する。この処理動作は図4の矢印a5〜a7に相当する。また、ステップS3においてNOと判断した場合、ステップS4に移動し、現在の電力供給状態に基づいてステップS5〜ステップS7までの各ステップに移動する。例えば現在OFF状態ならばステップS5に移り、案内表示装置に「ACC」を表示する。この処理動作は図4の矢印a1に相当するものである。同様にして現在ACCならばステップS6に移動して「IG」を表示し、IGならばステップS7に移動して「OFF」を表示する。
以上説明したように案内表示装置への表示を行った後、各電力供給状態に切り替える処理が行われる。まず、ステップS10において、エンジンスイッチの操作から所定の時間が経過したかを判断し、その後、ステップS11以降に進む。ステップS11では要求された電力供給状態に切り替わったか判断し、YESと判断した場合はステップS18に移動し、現在の電力供給状態を表示する。ここで、ステップS5〜S9における表示色とステップ処理S18における表示色を変えてもよい。例えば、ステップ処理S5〜S9において電力供給状態を第一表示色で表示し、ステップ処理S18において電力供給状態を第二表示色で表示するのである。これによってユーザーの視認性が向上する。
一方、ステップS11でNOと判断した場合はステップS12へ移動し、エンジン始動状態に切り替える予定か判断する。例えば案内表示装置に「EG」が表示されている場合はYESになる。YESの場合、ステップS17に移り、エンジンの始動命令がなされる。また、ステップS12でNOの場合はステップ13に移動し、現在の電力供給状態に基づいてステップS14〜S17までの各ステップに移動する。例えば現在OFF状態ならばステップS14に移動し、ACCへの切り替え処理が行われる。
(a)車内の一構成例(b)エンジンスイッチの一例 本発明に係るエンジン始動システムの制御ブロック図 本発明に係るエンジン始動システムのフローチャート 電力供給状態の切り替わり方の一例 案内表示装置の表示例
符号の説明
1 案内表示装置
2 エンジンスイッチ
3 ブレーキペダル
4 電源ECU
6 電子式キー
7 スマートECU(認証データ判断部)
8 エンジンECU

Claims (9)

  1. 車載電源からの電力が車載電子機器に供給されない第一状態から、エンジンのスタータが使用可能となってそのエンジンを始動した第N状態までの、複数段階の電力の供給状態を、押下式または接触式のスイッチ操作によって切り替えるエンジンスイッチと、
    そのエンジンスイッチの操作に基づいて決定され、かつ、未だ切り替えが行われていない、切り替え予定の電力供給状態を案内情報として表示する案内表示装置と、
    を含むことを特徴とする車両のエンジン始動システム。
  2. 車両のエンジン始動システムにおいて、
    車載電源からの電力が車載電子機器に供給されないOFF状態と、前記車載電子機器のうちラジオなどの特定電子機器のみに供給されて使用可能となるACC状態と、車載電源からの電力が前記特定電子機器を含めた他の車載電子機器に供給されてそれらが使用できるとともにエンジンのスタータも使用可能となるIG_ON状態と、そのスタータを使ってエンジンを始動させたエンジン始動状態との、それぞれの電力供給状態を押下式または接触式のスイッチ操作によって切り替えるエンジンスイッチと、
    そのエンジンスイッチの操作に基づいて決定され、かつ、未だ切り替えが行われていない、切り替え予定の電力供給状態を案内情報として表示する案内表示装置と、
    を含むことを特徴とする車両のエンジン始動システム。
  3. 前記エンジンの始動操作がなされた後に、そのエンジンが始動するまでの時間を判断する始動時間判断手段をさらに備え、その時間を前記案内表示装置に表示する請求項1または2記載の車両のエンジン始動システム。
  4. 前記エンジンスイッチが連続して押し続けられた場合に、前記各電力供給状態を、案内情報として所定の時間で周期的に切り替えて前記案内表示装置に表示させる手段と、
    前記エンジンスイッチの操作が終了した時点で表示されている案内情報に基づいて前記車両の電力供給状態を切り替える手段と、
    をさらに備える請求項1または2記載の車両のエンジン始動システム。
  5. 前記エンジンスイッチが操作された後、所定の待機時間が経過してから前記電力供給状態の切り替えを行い、その待機時間中に前記切り替え予定の電力供給状態を案内表示する請求項1または2に記載の車両のエンジン始動システム。
  6. 携帯端末との間で無線送信による認証データ照合を行って、その認証データが一致したと判断した場合にのみ前記エンジンスイッチを操作可能にする認証データ判断部をさらに備える請求項1または2記載の車両のエンジン始動システム。
  7. ディーゼル車などの、エンジン予熱装置を備えた車両に用いるエンジン始動システムにおいて、
    エンジンを始動させるために操作するエンジンスイッチと、
    そのエンジンスイッチが操作された後に、前記エンジン予熱装置によって予熱された前記エンジンが始動するまでの時間を判断する始動時間判断手段と、
    そのエンジンが始動するまでの時間を案内情報として表示する案内表示手段とを含むことを特徴とする車両のエンジン始動システム。
  8. 前記車両のブレーキペダルが踏まれているかどうか判断するブレーキ踏込み判断手段と、
    前記エンジン予熱装置に予熱処理命令信号を発信してエンジンを予熱させるエンジン予熱制御手段と、
    前記エンジンのスタータに回転命令信号を発信してそのエンジンを始動させるエンジン始動制御手段とを備え、
    前記エンジンスイッチが操作され、かつ前記ブレーキペダルが踏まれたと判断した場合に、前記エンジン予熱制御手段は前記予熱処理命令信号を発信し、
    そのエンジンの予熱処理中に前記ブレーキの踏込みが中止された場合、前記エンジン予熱装置は予熱処理を続け、かつ、前記案内表示手段は前記エンジン始動時間を表示し続け、
    前記エンジンの予熱処理が終了してエンジン始動可能となった時点で、前記ブレーキペダルが再び踏まれたと判断した場合に、前記エンジン始動制御手段は前記スタータを回転させる請求項7記載の車両のエンジン始動システム。
  9. 前記車両のブレーキペダルが踏まれているかどうか判断するブレーキ踏込み判断手段と、
    前記エンジン予熱装置に予熱処理命令信号を発信してエンジンを予熱させるエンジン予熱制御手段と、
    前記エンジンのスタータに回転命令信号を発信してそのエンジンを始動させるエンジン始動制御手段とを備え、
    前記エンジンスイッチが所定時間、連続して押し続けられた場合に、前記エンジン予熱制御手段は前記予熱処理命令信号を発信し、
    前記エンジンの予熱処理が終了してエンジン始動可能となった時点で、前記ブレーキペダルが踏まれたと判断した場合に、前記エンジン始動制御手段は前記スタータを回転させる請求項7記載の車両のエンジン始動システム。
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