JP2007223356A - 電源制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エコランシステムとプッシュボタンスタートシステムを組み合わせて使用した場合に、ドライバが従来のエコランなし車両と同等の感覚でブッシュボタン操作を行うことが可能な車両システムの電源制御装置を提供する。
【解決手段】プッシュボタンが操作されたときに、エコラン制御モードがエコラン停止モードであると、シフト位置がパーキングレンジである場合には、ブレーキのオン、オフに関わらず電源状態がALL OFFとされ、ニュートラルレンジである場合には、電源状態がACCに切り替えられ、また、シフト位置が走行レンジである場合には、そのときの電源状態に応じて電源状態が切り替えられるとともに、エコラン制御モードがエコラン停止モードからエンジンストールモードに遷移される（ステップ101〜109）。一方、エコラン制御モードがエコラン停止中でない場合には、エコランなし車両と同等の電源切替処理が行われる（ステップ110〜122）。
【選択図】図２

Description

本発明は、電源制御装置に関し、特に、プッシュボタンスタート機能とエコラン機能とを備えた車両システムの電源制御装置に関する。

近年、燃費改善及びエミッション低減を目的として、所定のエンジン停止条件成立時にエンジン自動停止を指令し、その後の所定のエンジン始動条件成立時にエンジン自動再始動を指令してエンジン始動モータを駆動させるエンジン自動停止再始動制御（いわゆるエコラン制御）が採用されている。

すなわち、信号待ち等において、実際には車両が走行していないにもかかわらずエンジンをアイドリング状態で駆動していると、排気ガスが出るとともに、燃料の消費が増加するという問題があった。このため、信号などで車両が停止している状態や走行中であってもアクセルオフが一定時間継続した場合等に、エンジンを一時的に停止させ、このエンジンの一時停止状態で、アクセルが踏まれると再びエンジンを始動して発進させるようにしている。

このエコラン制御システムでは、エコラン制御モードとして、０（エンストモード）、１（通常駆動モード）、２（エコラン停止要求モード）、３（エコラン停止モード）、４（エコラン再始動モード）の各モードを備え、図３に示すように、エンジンを走行に必要なときだけ駆動し、それ以外は停止させることで、燃費を向上させるとともに、エンジン駆動時間の短縮によって排ガス量を減少させるようにしている。
なお、エンストモードは、いわゆるエンスト状態で、ユーザのエンジン始動操作によりエンジン始動し、エコラン停止モードは、エンスト状態とは異なり、所定条件が成立すれば、エンジンが再始動するモード４に移行する。

一方、近年、自動車においては、その基本性能や安全性の向上はもとより、その操作性の向上が求められており、その一例としてプッシュボタンスタートシステムが採用されている。
このプッシュボタンスタートシステムは、現状のメカキーを用いずに所有者に保持される携帯機に限定されたＩＤコードと車両側に設置されたＩＤコードとが一致したときに、プッシュボタンによりエンジン始動・停止、電源切替えを行うことができるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２９３８５号公報

ところで、ドライバが意識する電源状態としては、ALL OFF（駐車時等、全ての電源のオフ）、ACC（オーディオ、ナビゲーション装置等の電源をオン）、IGON（車両の走行が可能な状態）の３段階が存在するが、上記のプッシュボタンスタートシステムでは、ブレーキオフ時に、プッシュボタンの操作を繰り返すことで電源状態が、ALL OFF→ACC→IGON→ALL OFFを繰り返し、ブレーキオンかつパーキングレンジ時に、プッシュボタンを操作すると、ALL OFF状態からACC、IGONの電源状態に移行させ、エンジンを始動させるようになっている。

上記のように、車両には、様々なシステムが採用されるようになってきているが、エコランシステムとプッシュボタンスタートシステムを組み合わせて使用した場合、エコランによるエンジン停止時にドライバがプッシュボタンを押した場合、エンジンを始動したいのか、車両を完全に停止（電源ALL OFF）させたいのかが特定できない、という問題が生じる。

すなわち、エンジン停止時のプッシュボタンスタートシステムにおけるプッシュ制御は、上記したように、（１）シフト位置がパーキングレンジでかつブレーキオンの場合、エンジン始動、（２）シフト位置がパーキングレンジかつブレーキオフの場合、エンジン始動せず、電源状態の切替えを実施するようになっているが、信号待ちでエコランによるエンジン停止中にドライバがシフトをパーキングレンジに入れ、プッシュボタン操作するときに、ドライバの癖によってブレーキを踏む・踏まないの両方のケースが考えられ、このため、ブレーキのオン／オフだけではエンジン始動すべきか電源ALL OFFすべきか判定が困難である。
なお、メカキーの場合は、IGONからSTA方向に捻れば始動したい、ACCやOFF方向に捻れば電源をオフしたい、と特定することが可能である。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、エコランシステムとプッシュボタンスタートシステムを組み合わせて使用した場合に、ドライバが従来のエコランなし車両と同等の感覚でブッシュボタン操作を行うことが可能な車両システムの電源制御装置を提供する。

上述の目的を達成するため、本発明に係る電源制御装置（１）は、
プッシュボタンスタート機能とエコラン機能とを備えた車両システムの電源制御装置であって、
プッシュボタンが操作されたとき、エコランの制御状態と車両状態に応じて電源の切替えを行う制御手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る電源制御装置（２）は、電源制御装置（１）において、
エコランによるエンジン停止中、シフトポジションがパーキングレンジにてプッシュボタンが操作された場合、上記制御手段が、ブレーキのオン、オフに関わらず電源状態をALL OFFとすることを特徴とする。

さらに、本発明に係る電源制御装置（３）は、電源制御装置（１）において、
エコランによるエンジン停止中、シフトポジションがニュートラルレンジにてプッシュボタンが操作された場合、上記制御手段が、ブレーキのオン、オフに関わらずIGONからACCに切り替えることを特徴とする。

また、本発明に係る電源制御装置（４）は、電源制御装置（１）において、
エコランによるエンジン停止中、シフトポジションが走行レンジにてプッシュボタンが操作された場合、上記制御手段が、ブレーキのオン、オフに関わらず電源状態をボタンが操作される度に切り替えることを特徴とする。

本発明に係る電源制御装置（１）によれば、プッシュボタンが操作されたとき、エンジンの駆動状態ではなくエコランの制御状態と車両状態に応じて電源切替えを行い、エコランによるエンジン停止時にプッシュボタンが押された場合は、エンジン駆動中と同等と考えて動作させ、エンスト状態でプッシュボタンが押された場合は、エコランシステムを備えていない車両と同等の動きをさせるので、ドライバは従来のエコランなし車両と同等の感覚でブッシュボタン操作を行うことが可能となる。

また、本発明に係る電源制御装置（２）によれば、エコラン停止かつパーキングレンジの時にプッシュボタンが操作された場合、エンジン停止中でエンジンがかかっていない状態ではあるが、ドライバは車両を止めたいと判断し、エコラン制御モードをエンジンストールモードに遷移させ、電源をALL OFF状態とするので、ドライバは従来のエコランなし車両と同等の感覚でブッシュボタン操作を行うことが可能となる。

さらに、本発明に係る電源制御装置（３）によれば、エコラン停止かつニュートラルレンジの時にプッシュボタンが操作された場合、エコラン制御モードをエンジンストールモードに遷移させ、電源状態がIGONからACCに切り替えられるので、ドライバは従来のエコランなし車両と同等の感覚でブッシュボタン操作を行うことが可能となる。

また、本発明に係る電源制御装置（４）によれば、エコラン停止かつ走行レンジ（Ｄ、Ｒ、Ｒ２等）の時にプッシュボタンが操作された場合、エコラン制御モードがエコラン停止モードからエンジンストールモードに遷移され、以後ボタンが押されるたびに電源状態が切り替えられるので、上記と同様に、ドライバは従来のエコランなし車両と同等の感覚でブッシュボタン操作を行うことが可能となる。

以下、本発明の電源制御装置を適用したシステムの実施例について、図面を用いて説明する。図１はエコラン機能とプッシュボタンスタート機能を備えたシステムの概略ブロック図であり、図に示すように、このシステムは、電源制御装置１、エコランＥＣＵ２、エンジン制御ＥＣＵ３、エンジン４、電源切替回路５、プッシュボタン６、車速センサ７、シフトポジションセンサ８、ブレーキスイッチ９等により構成されている。

電源制御装置１はプッシュボタン６が操作されたとき、エコランの制御状態と車両状態に応じて電源の切替えを行うものであり、入出力部１１、ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４等からなる。入出力部１１は、エコランＥＣＵ２、電源切替回路５、プッシュボタン６からの信号を受け取るとともに、エコランＥＣＵ２、エンジン制御ＥＣＵ３、電源切替回路５に指令信号を出力する。

また、ＣＰＵ１２は電源制御装置１のハードウェア各部を制御するとともに、ＲＯＭ１３に記憶されたプログラムに基づいて電源状態切替え等の各種のプログラムを実行する。ＲＡＭ１４はＳＲＡＭ等で構成され、プログラムの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。

一方、エコランＥＣＵ２は、所定のエンジン停止条件成立時にエンジン自動停止をエンジン制御ＥＣＵ３に指令し、その後の所定のエンジン始動条件成立時にエンジン自動再始動をエンジン制御ＥＣＵ３に指令するものであり、同様に、入出力部２１、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４等からなる。入出力部２１は、車速センサ７、シフトポジションセンサ８、ブレーキスイッチ９からの信号を受け取るとともに、エンジン制御ＥＣＵ３への指令信号や電源制御装置１への情報信号を出力する。

また、ＣＰＵ２２はエコランＥＣＵ２のハードウェア各部を制御するとともに、ＲＯＭ２３に記憶されたプログラムに基づいてエコラン自動停止やエコラン再始動等の各種のプログラムを実行し、ＲＡＭ２４はＳＲＡＭ等で構成され、プログラムの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。

また、エンジン制御ＥＣＵ３は、車両に装備されているセンサ群（図示せず）で検出された、車速、エンジン回転数、空気流入量等の情報に基づいて所定の演算処理を行い、その演算結果により電動スロットルやスタータ噴射弁等の制御機構へ制御信号を送出し、燃料の噴射量や流入空気量の制御などを行うとともに、電源制御装置１やエコランＥＣＵ２からの指令によりエンジン４の制御を行う。

電源切替回路５は、電源制御装置１からの指令信号あるいはイグニッションキー（図示せず）の操作等により、電源状態をALL OFF、ACC、IGONのいずれかに切り替えるとともに、そのときの電源状態を入出力部１１を介して電源制御装置１に入力し、プッシュボタン６は運転者により操作されると、押下されている間、プッシュボタンオン信号を入出力部１１を介して電源制御装置１に入力する。

また、車速センサ７は車両の出力軸の回転を検出することにより車速を検出してエコランＥＣＵ２の入出力部２１に入力し、シフトポジションセンサ８はシフトレバーにより選択されるシフトポジションを検出して入力部２１に入力する。さらに、ブレーキスイッチ９はブレーキペダルが踏み込まれたとき、オン信号を出力して入出力部２１に入力する。

そして、エコランＥＣＵ２は、車速センサ７、シフトポジションセンサ８、ブレーキスイッチ９等の各種センサの出力に基づいて所定のエンジン停止条件、エンジン始動条件が成立するか否かを判断し、エンジン自動停止、エンジン自動再始動をエンジン制御ＥＣＵ３に指令するとともに、エコラン制御モード及びシフトポジション状態や車速等の情報を電源制御装置１に入力する。

例えば、ブレーキスイッチ９及びシフトポジションセンサ８の出力に基づき、ブレーキオンかつシフトレバーがパーキングまたはニュートラル位置であることを検出した場合等に、エコランＥＣＵ２は、エンジン停止条件が成立したと判定してエコラン制御モードを停止要求モード（２）に遷移させ、エンジン制御ＥＣＵ３にエンジン停止を指令する。そして、エンジン４の停止を検出すると、エコラン制御モードをエコラン停止モード（３）に遷移させる。

また、エコラン停止中にブレーキオフ、あるいはシフト操作などのドライバによる操作によってエンジン始動条件が成立したと判定した場合、エコランＥＣＵ２は、エコラン制御モードをエコラン再始動モード（４）に遷移させてエンジン制御ＥＣＵ３にエンジン再始動を指令し、エンジン始動の完了を判別すると、エコラン制御モードを通常駆動モード（１）に遷移させる。

次に、プッシュボタン６が押下された場合の電源制御装置１のＣＰＵ１２の作用を図２のフローチャートにより説明する。
電源制御装置１のＣＰＵ１２は、一定時間毎に、図２のフローチャートに示す電源状態切替え制御プログラムを実行しており、このプログラムを開始すると、まず、プッシュボタン６の操作があったか否かを判定し（ステップ１０１）、プッシュボタン６の操作がなかったと判定した場合、プログラムを終了する。

ドライバがプッシュボタン６を押下し、プッシュボタン６の操作があったと判定した場合、ＣＰＵ１２は、エコランＥＣＵ２から入力されているエコラン制御モードがエコラン停止モード（３）か否かを判定することによりエコラン停止中か否かを判定し（ステップ１０２）、エコラン制御モードがエコラン停止中であると判定した場合、エコランＥＣＵ２から入力されている情報に基づいてシフト位置がパーキング（Ｐ）レンジか否かを判定する（ステップ１０３）。

シフト位置がＰレンジであると判定した場合、ＣＰＵ１２は、ブレーキのオン、オフに関わらず電源状態をALL OFFとするように電源切替回路５に指令し（ステップ１０４）、Ｐレンジでないと判定した場合、シフト位置がニュートラル（Ｎ）レンジか否かを判定する（ステップ１０５）。
シフト位置がＮレンジであると判定した場合、ＣＰＵ１２は、ブレーキのオン、オフに関わらず電源状態をACCに切り替えるように電源切替回路５に指令し（ステップ１０６）、Ｎレンジでないと判定した場合、電源切替回路５からの情報により現在の電源状態がACC ONか否かを判定する（ステップ１０７）。

現在の電源状態がACC ONであると判定した場合、ＣＰＵ１２は、電源状態をIG ONに切り替えるように電源切替回路５に指令し（ステップ１０８）、現在の電源状態がACC ONでないと判定した場合、ブレーキのオン、オフに関わらず電源状態をACCに切り替えるように電源切替回路５に指令する（ステップ１０６）。
そして、ステップ１０４、１０６または１０８で電源切替えを指令した後、ＣＰＵ１２は、エコラン制御モードをエコラン停止モード（３）からエンジンストールモード（０）に遷移させるようにエコランＥＣＵ２に指令する（ステップ１０９）。

以上のように、エコラン停止かつパーキングレンジの時にプッシュボタンが操作された場合、ブレーキのオン、オフに関わらず、電源がALL OFF状態となるとともに、エコラン制御モードがエンジンストールモードに遷移され、また、エコラン停止かつニュートラルレンジの時にプッシュボタンが操作された場合、ブレーキのオン、オフに関わらず、電源状態がIGONからACCに切り替えられるとともに、エコラン制御モードがエンジンストールモードに遷移されるので、ドライバは従来のエコランなし車両と同等の感覚でブッシュボタン操作を行うことが可能となる。

さらに、エコラン停止かつ走行レンジ（Ｄ、Ｒ、Ｒ２等）の時にプッシュボタンが操作された場合、ブレーキのオン、オフに関わらず、そのときの電源状態に応じて電源状態が切り替えられるとともに、エコラン制御モードがエコラン停止モードからエンジンストールモードに遷移されるので、上記と同様に、ドライバは従来のエコランなし車両と同等の感覚でブッシュボタン操作を行うことが可能となる。
なお、エンジンを始動させたい場合は、その後、ブレーキオン、シフトポジションがパーキングまたはニュートラル状態でプッシュボタン操作を行うことによりエンジンを始動させることができる。

また、ステップ１０２でエコラン制御モードがエコラン停止中でないと判定した場合、ＣＰＵ１２は、エコラン制御モードがエンジンストールモード（０）か否かを判定することによりエンスト中であるか否かを判定し（ステップ１１０）、エンスト中であると判定した場合、エコランＥＣＵ２から入力されているシフト位置、ブレーキ状態の情報に基づいてシフト位置がＰレンジかつブレーキオンの状態か否かを判定する（ステップ１１１）。

シフト位置がＰレンジかつブレーキオンの状態であると判定した場合、ＣＰＵ１２は、エンジン制御ＥＣＵ３にエンジン４の始動を指令した（ステップ１１２）後、エコラン制御モードをエンジンストールモード（０）から通常駆動モード（１）に遷移させるようにエコランＥＣＵ２に指令する（ステップ１１３）。
また、ステップ１１１でシフト位置がＰレンジかつブレーキオンの状態でないと判定した場合、ＣＰＵ１２は、通常の電源切替え操作、すなわち、そのときの電源状態に応じてALL OFF→ACC、ACC→IGON、またはIGON→ALL OFFに電源状態を切り替えるように電源切替回路５に指令する（ステップ１１４）。

以上のように、エコラン停止かつ走行レンジ（Ｄ、Ｒ、Ｒ２等）の時にプッシュボタンが操作され、エコラン制御状態がエコラン停止中からエンジン停止状態に遷移された場合には、以後、ボタンが押されるたびに電源状態が切り替えられるので、ドライバは従来のエコランなし車両と同等の感覚でプッシュボタン操作を行うことが可能となる。

一方、ステップ１１０でエコラン制御モードがエンジンストールモード（０）でないと判定した場合、ＣＰＵ１２は、エコランＥＣＵ２から入力されている車速情報に基づいて車両が走行中か否かを判定し（ステップ１１５）、車両走行中であると判定した場合、プッシュボタン６が、例えば、３秒以上長押しされたか否かを判定する（ステップ１１６）。
すなわち、車両走行中に誤ってプッシュボタン６を押してしまうことがあり得るので、車両走行中にプッシュボタン６が押された場合には、長押し、すなわち３秒以上プッシュボタン６が押下されたか否かを判定し、３秒以下の場合には、間違いと判定して電源状態の切替え制御を実行せず（ステップ１１７）、プログラムを終了する。

ステップ１１６でプッシュボタン６が長押しされたと判定した場合、ＣＰＵ１２は、緊急停止の必要があると判断し、電源状態をIGONからACCに切替えるように電源切替回路５に指令した（ステップ１１８）後、エコラン制御モードを通常駆動モード（１）からエンジンストールモード（０）に遷移させるようにエコランＥＣＵ２に指令する（ステップ１１９）。

また、ステップ１１５で車両走行中でないと判定した場合、アイドリング状態であるので、ＣＰＵ１２は、シフト位置がパーキング（Ｐ）レンジか否かを判定し（ステップ１２０）、Ｐレンジでないと判定した場合、電源状態の切替え制御を実行せず（ステップ１１７）、プログラムを終了する。

そして、ステップ１２０で、シフト位置がパーキング（Ｐ）レンジであると判定した場合、ブレーキのオン、オフに関わらず電源状態をALL OFFとするように電源切替回路５に指令した（ステップ１２１）後、エコラン制御モードを通常駆動モード（１）からエンジンストールモード（０）に遷移させるようにエコランＥＣＵ２に指令する（ステップ１２２）。

以上のように、プッシュボタンが操作されたとき、エンジンの駆動状態ではなくエコランの制御状態に応じて電源切替えを行い、エコランによるエンジン停止時にプッシュボタンが押された場合は、エンジン駆動中と同等と考えて動作させ、エンスト状態でプッシュボタンが押された場合は、エコランシステムを備えていない車両と同等の動きをさせるので、ドライバは従来のエコランなし車両と同等の感覚でブッシュボタン操作を行うことができる。

なお、上記の実施例では、電源制御装置１、エコランＥＣＵ２、エンジン制御ＥＣＵ３をそれぞれ別個の装置として設けた例について説明したが、電源制御装置１、エコランＥＣＵ２及びエンジン制御ＥＣＵ３の機能を統合して統合エンジン制御ＥＣＵとすることもできる。また、電源制御装置１とエコランＥＣＵ２の機能を統合して一つのＥＣＵとすることもでき、エコランＥＣＵ２とエンジン制御ＥＣＵ３の機能を統合して一つのＥＣＵとすることもできる。さらに、電源制御装置１とエンジン制御ＥＣＵ３の機能を統合して一つのＥＣＵとしてもよい。

また、上記の実施例では、エンジン停止所定条件として、ブレーキ状態及びシフトポジション位置を条件として採用したが、バッテリ電圧良好、車両異常なし等のその他の条件を付加することもでき、また、エンジン再始動条件についても様々な設定を行うことが可能である。

本発明の電源制御装置を適用した車両システムの概略構成を示すブロック図である。 プッシュボタン操作時のＣＰＵの作用を示すフローチャートである。 エコラン制御モードの変化状況を示す状態図である。

符号の説明

１ 電源制御装置
２ エコランＥＣＵ
３ エンジン制御ＥＣＵ
４ エンジン
５ 電源切替回路
６ プッシュボタン
７ 車速センサ
８ シフトポジションセンサ
９ ブレーキスイッチ
１１、２１ 入出力部
１２、２２ ＣＰＵ
１３、２３ ＲＯＭ
１４、２３ ＲＡＭ

Claims (4)

1. プッシュボタンスタート機能とエコラン機能とを備えた車両システムの電源制御装置であって、
   プッシュボタンが操作されたとき、エコランの制御状態と車両状態に応じて電源の切替えを行う制御手段を備えたことを特徴とする電源制御装置。
2. 請求項１に記載された電源制御装置において、
   エコランによるエンジン停止中、シフトポジションがパーキングレンジにてプッシュボタンが操作された場合、上記制御手段が、ブレーキのオン、オフに関わらず電源状態をALL OFFとすることを特徴とする電源制御装置。
3. 請求項１に記載の電源制御装置において、
   エコランによるエンジン停止中、シフトポジションがニュートラルレンジにてプッシュボタンが操作された場合、上記制御手段が、ブレーキのオン、オフに関わらずIGONからACCに切り替えることを特徴とする電源制御装置。
4. 請求項１に記載の電源制御装置において、
   エコランによるエンジン停止中、シフトポジションが走行レンジにてプッシュボタンが操作された場合、上記制御手段が、ブレーキのオン、オフに関わらず電源状態をボタンが操作される度に切り替えることを特徴とする電源制御装置。

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