JP2006256397A - 車両用計器 - Google Patents

Abstract

【課題】アイドルストップ車に搭載される車両用計器において、アイドルストップ時にバッテリへの負担を軽減することができる車両用計器を提供する。
【解決手段】省エネのためのアイドルストップ機能を有する車両に搭載され、車両のエンジン９２に駆動される発電機９３によって充電されるバッテリ９４から電源供給を受ける車両用計器であって、ゲージ４０Ａ、４０Ｂと、ゲージを照明するゲージ用照明５０Ａ、５０Ｂと、アイドルストップを示す所定のトリガー信号に応答して、エンジン９２が一時的に停止している間には、ゲージの駆動電流及び／又はゲージ用照明の輝度を、通常時よりも低下させる制御手段１０Ａと、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、省エネルギーのためのアイドルストップの機能を行う車両（単にアイドルストップ車ともよぶ）に搭載され、この車両のエンジンに駆動される発電機によって充電されるバッテリから電源供給を受けて作動する車両用計器に関する。

近年、省エネルギーひいては地球環境を守るために、いわゆるアイドルストップ車が普及しつつある。アイドルストップ車は、例えば、信号待ち等の比較的短い停止時間や、人の乗降、荷物の積み下ろし等の比較的長い時間、イグニッションスイッチをオンにしたまま、エンジンを停止させるものである。

図６は、この種のアイドルストップ車の動作を説明するためのブロック図である。図６に示すように、この種のアイドルストップ車には、エンジン制御用のＥＣＵ（Electronic Control Unit）に含まれるＣＰＵ９１、車両を走行させるエンジン９２、発電機９３及びバッテリ９４が搭載されている。発電機９３は、エンジン９２に駆動されて発電し、バッテリ９４を充電する。バッテリ９４は、速度計、エンジン回転計（単に回転計ともよぶ）等の複数のゲージ類を含んで構成される車両用計器やオーディオ機器、各種制御装置（いずれも不図示）等に電力供給している。

このような構成において、例えば信号待ち等の際に、ブレーキが踏まれて停車されると、その旨を示すブレーキ信号ＢＬＫ及び速度信号ＳＰＤがＣＰＵ９１に与えられる。ＣＰＵ９１は、このようなアイドルストップを示す所定のトリガー信号に応答して、エンジン９２を停止させる。これにともなって、発電機９３も停止して、バッテリ９４への充電も停止される。

なお、一般的な車載用省電力化装置としては以下の先行技術文献があるので、一応挙げておく。
特開２００３−２６７１６４号公報

ところが、上述のような従来の構成によると、アイドルストップ時には、バッテリ９４への電力供給は停止しているのに対して、このバッテリ９４に接続される車両用計器は通常通り作動している。このため、アイドルストップ時には充電停止状態になっているバッテリ９４に大きな負担がかかる。したがって、バッテリ上がり等の要因ともなり、バッテリ９４を短命化することになる。バッテリ９４を大容量化すれば、アイドルストップにともなうバッテリ上がり等を防止できるかもしれないが、この場合には、スペース効率の低下やコストアップをもたらすことになって好ましくない。

よって本発明は、上述した現状に鑑み、アイドルストップ車に搭載される車両用計器において、アイドルストップ時にバッテリへの負担を軽減することができる車両用計器を提供することを課題としている。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の車両用計器は、図１に示すように、省エネルギーのためのアイドルストップの機能を行う車両に搭載され、前記車両のエンジン９２に駆動される発電機９３によって充電されるバッテリ９４から電源供給を受ける車両用計器であって、ゲージ４０Ａ、４０Ｂと、前記ゲージを照明するゲージ用照明５０Ａ、５０Ｂと、前記アイドルストップを示す所定のトリガー信号に応答して、前記エンジン９２が一時的に停止している間には、前記ゲージの駆動電流及び／又は前記ゲージ用照明の輝度を、通常時よりも低下させる制御手段１０Ａと、を含むことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、アイドルストップを示すトリガー信号に応答して、エンジン９２が一時的に停止している間には、ゲージの駆動電流及び／又はゲージ用照明の輝度が通常時よりも低下される。これにより、アイドルストップ時には充電停止状態になっているバッテリ９４の負担が軽減される。

上記課題を解決するためになされた請求項２記載の車両用計器は、図１に示すように、請求項１記載の車両用計器において、前記ゲージは、前記エンジン９２の停止時には指示値がゼロとなる第１ゲージ４０Ａ及び必ずしもゼロとはならない第２ゲージ４０Ｂを含み、前記ゲージ用照明は、前記第１ゲージ４０Ａ及び前記第２ゲージ４０Ｂをそれぞれ照明する第１ゲージ用照明５０Ａ及び第２ゲージ用照明５０Ｂを含み、前記制御手段１０Ａは、前記トリガー信号に応答して、前記エンジン９２が一時的に停止している間には、前記第１ゲージ４０Ａの駆動電流及び／又は第１ゲージ用照明５０Ａの輝度を、通常時よりも低下させる、ことを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、アイドルストップを示すトリガー信号に応答して、エンジン９２が一時的に停止している間には、エンジン９２の停止時には指示値がゼロとなる第１ゲージ４０Ａの駆動電流及び／又は第１ゲージ用照明５０Ａの輝度が通常時よりも低下される。すなわち、アイドルストップ時に当然ゼロとなるゲージやその照明に通常通りに電力供給するのは無駄である点に着目して効率的に電力制御している。これにより、アイドルストップ時には充電停止状態になっているバッテリ９４の負担が軽減される。

上記課題を解決するためになされた請求項３記載の車両用計器は、図１に示すように、請求項２記載の車両用計器において、前記第２ゲージ４０Ｂは、燃料計を含み、前記制御手段１０Ａは、前記トリガー信号に応答して、前記エンジン９２が一時的に停止している間には、前記燃料計の燃料サンプリング周期を、通常時よりも低下させる、ことを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、アイドルストップを示すトリガー信号に応答して、エンジン９２が一時的に停止している間には、燃料計の燃料サンプリング周期が通常時よりも低下される。すなわち、アイドルストップ時には、エンジン９２が停止しているため燃料消費もないので、燃料サンプリング周期を低下させても何ら問題はない。これにより、アイドルストップ時には充電停止状態になっているバッテリ９４の負担が軽減される。

上記課題を解決するためになされた請求項４記載の車両用計器は、図１に示すように、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用計器において、前記制御手段１０Ａは、前記トリガー信号に応答して、前記エンジン９２が一時的に停止している間には、イグニッションオン時にエンジン９２が停止したことによるバッテリ上がりを警告するために本来点灯するアラーム照明５６Ｂを強制的に消灯する、ことを特徴とする。

請求項４記載の発明によれば、アイドルストップを示すトリガー信号に応答して、エンジン９２が一時的に停止している間には、イグニッションオン時にエンジン９２が停止したことによるバッテリ上がりを警告するために本来点灯するアラーム照明５６Ｂが強制的に消灯される。すなわち、アイドルストップ時には、エンジン９２は意図的に停止されるので、このときにエンジン９２停止を警告するアラーム照明５６Ｂを点灯させるのは無駄である点に着目して効率的に電力制御している。これにより、アイドルストップ時には充電停止状態になっているバッテリ９４の負担が軽減される。

請求項１記載の発明によれば、アイドルストップを示すトリガー信号に応答して、エンジン９２が一時的に停止している間には、ゲージの駆動電流及び／又はゲージ用照明の輝度が通常時よりも低下される。これにより、アイドルストップ時には充電停止状態になっているバッテリ９４の負担が軽減される。したがって、アイドルストップ車に搭載されるバッテリ９４を延命することができるようになる。また、バッテリ９４の容量をいたずらに増大する必要もなくなる。

請求項２記載の発明によれば、アイドルストップを示すトリガー信号に応答して、エンジン９２が一時的に停止している間には、エンジン９２の停止時には指示値がゼロとなる第１ゲージ４０Ａの駆動電流及び／又は第１ゲージ用照明５０Ａの輝度が通常時よりも低下される。すなわち、アイドルストップ時に当然ゼロとなるゲージやその照明に通常通りに電力供給するのは無駄である点に着目して効率的に電力制御している。これにより、アイドルストップ時には充電停止状態になっているバッテリ９４の負担が軽減される。したがって、実用上何の不都合もなく、アイドルストップ車に搭載されるバッテリ９４を延命することができるようになる。また、バッテリ９４の容量をいたずらに増大する必要もなくなる。

請求項３記載の発明によれば、アイドルストップを示すトリガー信号に応答して、エンジン９２が一時的に停止している間には、燃料計の燃料サンプリング周期が通常時よりも低下される。すなわち、アイドルストップ時には、エンジン９２が停止しているため燃料消費もないので、燃料サンプリング周期を低下させても何ら問題はない。これにより、アイドルストップ時には充電停止状態になっているバッテリ９４の負担が軽減される。したがって、実用上何の不都合もなく、アイドルストップ車に搭載されるバッテリ９４を延命することができるようになる。また、バッテリ９４の容量をいたずらに増大する必要もなくなる。

請求項４記載の発明によれば、アイドルストップを示すトリガー信号に応答して、エンジン９２が一時的に停止している間には、イグニッションオン時にエンジン９２が停止したことによるバッテリ上がりを警告するために本来点灯するアラーム照明５６Ｂが強制的に消灯される。すなわち、アイドルストップ時には、エンジン９２は意図的に停止されるので、このときにエンジン９２停止を警告するアラーム照明５６Ｂを点灯させるのは無駄である点に着目して効率的に電力制御している。これにより、アイドルストップ時には充電停止状態になっているバッテリ９４の負担が軽減される。したがって、実用上何の不都合もなく、アイドルストップ車に搭載されるバッテリ９４を延命することができるようになる。また、バッテリ９４の容量をいたずらに増大する必要もなくなる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図２を用いて、本発明の実施形態に係るハードウエア構成について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る車両用計器のブロック図である。

図２に示すように、本発明の一実施形態に係る車両用計器１は、外形は周知の車両用計器と同等であり、ＣＰＵ１０、表示部１１、定電圧電源２０、信号入力端子３１〜３６及びＥＥＰＲＯＭ６０を含んで構成される。ＣＰＵ１０は、図示しないＲＯＭに記憶されている制御プログラムにしたがって本実施形態に係る制御を含む各種の処理を実行する。また図示しないＲＡＭには、ＣＰＵが各種の処理を実行するうえにおいて必要なデータ、プログラム等が適宜記憶される。

ＣＰＵ１０は、定電圧電源２０を介してバッテリ９４（図６参照）から電源供給を受ける。なお、電源断後に、定電圧電源２０から電源供給が再開されたときには、これがＲＳＴ端子にて検出されてＣＰＵ１０にリセットがかかる。ＣＰＵ１０には、各Ｉ／Ｏ（インターフェース回路）を介して、イグニッション信号端子３１、速度信号端子３２、エンジン回転数信号端子３３、燃料信号端子３４、水温信号端子３５及びワーニング信号端子３６等が接続されている。イグニッション信号端子３１、速度信号端子３２、エンジン回転数信号端子３３、燃料信号端子３４、水温信号端子３５及びワーニング信号端子３６にはそれぞれ、イグニッション信号、速度信号、エンジン回転数信号、燃料信号、水温信号及びワーニング信号が各センサから供給される。特に、燃料信号及び水温信号はアナログ信号なので、Ａ／Ｄ（アナログディジタル変換器）で、ディジタル信号に変換されてＣＰＵ１０に与えられる。

表示部１１は、バッテリ９４（図６参照）から電源供給を受けて駆動する、速度計４１、回転計４２、燃料計４３、水温計４４及び積算計４５を含んで構成される。特に、速度計４１、回転計４２、燃料計４３、水温計４４はゲージタイプであり、各ゲージの指針を回転させるためのモータにＣＰＵ１０からの指令に応じて所定の駆動電流を流すことにより各指針にて所定の計量値を指示する。積算計４５は、液晶表示装置にて構成され、ＣＰＵ１０からの積算信号を受けてオド／トリップ積算値を表示する。

速度計４１、回転計４２、燃料計４３、水温計４４及び積算計４５はそれぞれ、背面から速度計照明５１、回転計照明５２、燃料計照明５３、水温計照明５４及び積算計照明５５が与えられている。速度計照明５１、回転計照明５２、燃料計照明５３、水温計照明５４及び積算計照明５５は、ＣＰＵ１０に指令されて所定の輝度で発光する。

表示部１１にはまた、イグニッションオン時にエンジン９２（図６参照）が停止したことによるバッテリ上がりを警告するためのチャージインジケータ５６（請求項のアラーム照明に対応）も含まれている。このチャージインジケータ５６も、バッテリ９４（図６参照）から電源供給を受けて点灯する。

ＥＥＰＲＯＭ６０には、アイドルストップ時に各ゲージの駆動電流や各照明の輝度を制御するための、後述の図５に示すような内容のテーブルが少なくとも格納されている。

続いて、図３〜図５を用いて、本発明の実施形態に係る処理手順について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る状態遷移を示す図である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。図５は、図４（Ｂ）のフローチャート中のゲージ駆動電流制御及び照明輝度制御の例を示す図である。

図３に示すように、本発明の実施形態には、通常モードＭ１、低消費電力モードＭ２及びアイドルストップモードＭ３が係わる。特に、通常モードＭ１、アイドルストップモードＭ３間の状態遷移が重要となる。

通常モードＭ１では、イグニッションオンでエンジンは稼働しており、全ゲージ及びＬＣＤは１００％の駆動電流で作動しており、照明は１００％の輝度で点灯可能であり（コンライトスイッチ操作に依存して）、チャージインジケータは点灯可能な（エンジン停止に依存して）状態にある。

また、低消費電力モードＭ２では、全ゲージ及びＬＣＤは作動停止しており、照明は消灯しており、チャージインジケータも消灯している状態にある。通常モードＭ１と低消費電力モードＭ２とは、イグニッションオン／オフをトリガーにして、互いに状態遷移する。

更に、アイドルストップモードＭ３では、例えば、全ゲージは５０％の駆動電流で作動し、照明は５０％の輝度で点灯可能であり（コンライトスイッチ操作に依存して）、チャージインジケータは常に消灯状態にある。アイドルストップモードＭ３と通常モードＭ１とは、エンジン停止及び速度ゼロ／エンジン始動又は速度パルス検出をトリガーにして、互いに状態遷移する。また、イグニッションオフをトリガーにして、アイドルストップモードＭ３から低消費電力モードＭ２に状態遷移する。

図４及び図５を用いて、アイドルストップモードＭ３と通常モードＭ１との間の状態遷移及びアイドルストップモードＭ３におけるゲージ駆動電流制御及び照明輝度制御の例について、説明を加える。

図４（Ａ）において、開始時には通常モードＭ１にあるものとする。ステップＳ１において、エンジン回転あり又は速度パルスありの少なくともいずれかであると判定されれば、ステップＳ４の通常モード処理が実行される。通常モード処理では、上述したように、全ゲージ及びＬＣＤは１００％の駆動電流で作動しており、照明は１００％の輝度で点灯可能であり、チャージインジケータは点灯可能な状態に制御されている。また、エンジン回転及び速度パルスは、上記速度信号端子３２及びエンジン回転数信号端子３３からそれぞれ、速度信号及びエンジン回転数信号として供給される。

一方、ステップＳ１及びステップＳ２において、エンジン回転なし且つ速度パルスなしと判定されれば、ステップＳ３のアイドルストップモード処理が実行される。アイドルストップモード処理は、上述した通りであるが、より詳しくは、図４（Ｂ）に示すように、ステップＳ３１におけるゲージ駆動電流制御及びステップＳ３２における照明輝度制御を含んで構成される。

ステップＳ３１におけるゲージ駆動電流制御では、例えば、図５の上表中の制御方法１に示すように、各ゲージ、すなわち、速度計４１、回転計４２、燃料計４３、水温計４４の駆動電流を共に５０％に低下させる。これは、アイドルストップ時には、停車しているので、振動も小さいものと予想され、指針を所定位置に保持するためのトルクも小さくてもよいと考えられるためである。

また、ステップＳ３１におけるゲージ駆動電流制御では、図５の上表中の制御方法２に示すように、速度計４１、回転計４２のみの駆動電流を５０％又は０％に低下させる。これは、アイドルストップ時には、停車しているので、速度計４１、回転計４２は必然的にゼロを指示するため、１００％の駆動電流は必要ないためである。したがって、実用上何の不都合もなく、アイドルストップ車に搭載されるバッテリ９４の負担を軽減することができる。

更に、ステップＳ３１におけるゲージ駆動電流制御では、燃料計４３の燃料サンプリング周期を低下させるようにしてもよい。すなわち、アイドルストップ時には、エンジンが停止しているため燃料消費もないので、燃料サンプリング周期を低下させても何ら問題はないためである。したがって、実用上何の不都合もなく、アイドルストップ車に搭載されるバッテリ９４の負担をより軽減することができる。

ステップＳ３２における照明輝度制御では、例えば、図５の下表中の制御方法１に示すように、各ゲージ照明、すなわち、速度計照明５１、回転計照明５２、燃料計照明５３、水温計照明５４の駆動電流を５０％に低下させる。また、ステップＳ３２における照明輝度制御でも、例えば、図５の下表中の制御方法２に示すように、ゼロを指示するはずの速度計４１、回転計４２のみの輝度を５０％に低下させてもよい。すなわち、アイドルストップ時には、停車しているので、速度計４１、回転計４２は必然的にゼロを指示するため、減光しても実用上問題はないためである。

なお、チャージインジケータ５６の照明は、アイドルストップモード処理では、必ず消灯するようにすることが好ましい。すなわち、アイドルストップ時には、イグニッションオンでありながらエンジンが強制停止されていることは、ドライバも認識しているので、これを敢えて警報することは無駄であるためである。したがって、実用上何の不都合もなく、アイドルストップ車に搭載されるバッテリ９４の負担を更に軽減することができる。

なお、上記ゲージ駆動電流制御の制御方法１及び２、照明輝度制御の制御方法１及び２の組み合わせは適宜変更可能である。例えば、ゲージ駆動電流制御の制御方法１と照明輝度制御の制御方法２を組み合わせてもよい。或いは、ゲージ駆動電流制御の制御方法１のうち、速度計４１のみの駆動電流を低下させるようにしていもよいし、速度計照明５１のみの輝度を低下させるようにしていもよい。

また、上記実施形態では、バッテリがエンジン駆動に連動する発電機によって充電される通常タイプの車両を前提として説明しているが、近年、ハイブリッド車等においては、回生ブレーキを用いてバッテリを充電することもできるようになっており、本発明はこのようなタイプの車両であってもアイドルストップの機能を行う車両であれば、同様に適用可能である。

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、アイドルストップを示すトリガー信号に応答して、エンジン９２が一時的に停止している間には、各ゲージの駆動電流及び／又は各ゲージ用照明の輝度が通常時よりも低下される。これにより、アイドルストップ時には充電停止状態になっているバッテリ９４の負担が軽減される。したがって、アイドルストップ車に搭載されるバッテリ９４を延命することができるようになる。また、バッテリ９４の容量をいたずらに増大する必要もなくなる。

本発明の車両用計器の基本構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る車両用計器のブロック図である。 本発明の一実施形態に係る状態遷移を示す図である。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。 図４（Ｂ）のフローチャート中のゲージ駆動電流制御及び照明輝度制御の例を示す図である。 この種のアイドルストップ車の動作を説明するためのブロック図である。

符号の説明

１ 車両用計器
１０ ＣＰＵ（制御手段）
１１ 表示部
４１ 速度計（第１ゲージ）
４２ 回転計（第１ゲージ）
４３ 燃料計（第２ゲージ）
４４ 水温計（第２ゲージ）
５１ 速度計照明（第１ゲージ用照明）
５２ 回転計照明（第１ゲージ用照明）
５３ 燃料計照明（第２ゲージ用照明）
５４ 水温計照明（第２ゲージ用照明）
５６ チャージインジケータ（アラーム照明）
２０ 定電圧電源
６０ ＥＥＰＲＯＭ

Claims (4)

1. 省エネルギーのためのアイドルストップの機能を行う車両に搭載され、
   前記車両のエンジンに駆動される発電機によって充電されるバッテリから電源供給を受ける車両用計器であって、
   ゲージと、
   前記ゲージを照明するゲージ用照明と、
   前記アイドルストップを示す所定のトリガー信号に応答して、前記エンジンが一時的に停止している間には、前記ゲージの駆動電流及び／又は前記ゲージ用照明の輝度を、通常時よりも低下させる制御手段と、
   を含むことを特徴とする車両用計器。
2. 請求項１記載の車両用計器において、
   前記ゲージは、前記エンジンの停止時には指示値がゼロとなる第１ゲージ及び必ずしもゼロとはならない第２ゲージを含み、
   前記ゲージ用照明は、前記第１ゲージ及び前記第２ゲージをそれぞれ照明する第１ゲージ用照明及び第２ゲージ用照明を含み、
   前記制御手段は、前記トリガー信号に応答して、前記エンジンが一時的に停止している間には、前記第１ゲージの駆動電流及び／又は第１ゲージ用照明の輝度を、通常時よりも低下させる、
   ことを特徴とする車両用計器。
3. 請求項２記載の車両用計器において、
   前記第２ゲージは、燃料計を含み、
   前記制御手段は、前記トリガー信号に応答して、前記エンジンが一時的に停止している間には、前記燃料計の燃料サンプリング周期を、通常時よりも低下させる、
   ことを特徴とする車両用計器。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用計器において、
   前記制御手段は、前記トリガー信号に応答して、前記エンジンが一時的に停止している間には、イグニッションオン時にエンジンが停止したことによるバッテリ上がりを警告するために本来点灯するアラーム照明を強制的に消灯する、
   ことを特徴とする車両用計器。

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