JP2007255254A - Engine starting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリを動力源として作動するスタータモータによってエンジンを始動させるエンジン始動システムに関する。 The present invention relates to an engine start system that starts an engine by a starter motor that operates using a battery as a power source.
車両に電装部品が多く搭載されるようになり、バッテリやオルタネータの容量も増大している。
また、エンジンを始動するためのスタータモータも、比較的大きな電力が必要となる。
そのためエンジンフリクションを低減することなどによって、スタータモータの負荷を減らし、エンジンの始動性の向上を図ることが行われている。
Many electric parts are mounted on vehicles, and the capacity of batteries and alternators is also increasing.
A starter motor for starting the engine also requires a relatively large amount of power.
Therefore, by reducing engine friction or the like, the load on the starter motor is reduced to improve engine startability.
しかしながら、スタータモータに多くの電力が必要となるためバッテリ電圧が低下してカーオーディオなどの電装品の動作に不具合が生じたり、バッテリが劣化してスタータモータに十分な電力を供給することができない場合には、スタータモータの出力不足によってエンジンの始動性が悪化したりすることがある。
これを防止するため、特許文献1に記載の装置では、エンジン始動時にラジオなどのアクセサリ系統の電装品の電力供給を遮断状態とすることによって、スタータモータに供給する電力を確保しながら、電圧低下による電装品の動作の不具合を防いでいる。
In order to prevent this, the apparatus described in
しかしながら従来の装置においては、バッテリが劣化した状態でエンジンを始動させた場合に生じる電圧低下によって電装品に不具合が生じることを防止するため、アクセサリ系統の通電ラインを遮断状態に制御しているが、バッテリ電圧が十分である場合であっても、一律にアクセサリ系統の通電ラインを遮断状態に制御しているため電装品の動作が阻害されるといった問題があった。 However, in the conventional apparatus, the energization line of the accessory system is controlled to be in a cut-off state in order to prevent a failure in the electrical component due to a voltage drop that occurs when the engine is started with the battery deteriorated. Even when the battery voltage is sufficient, there is a problem that the operation of the electrical component is hindered because the energization line of the accessory system is uniformly controlled to be in a cut-off state.
そこで本発明はこのような問題点に鑑み、バッテリが劣化状態であってもエンジンの始動性が良く、またバッテリが正常である場合には電装品の動作が阻害されることのないエンジン始動システムを提供することを目的とする。 Therefore, in view of such problems, the present invention provides an engine start system that has good engine startability even when the battery is in a deteriorated state, and does not hinder the operation of electrical components when the battery is normal. The purpose is to provide.
バッテリと、該バッテリの電力によって作動させるスタータモータを含むエンジン系統の電装品と、該エンジン系統を除く非エンジン系統の電装品と、エンジンの回転によって駆動されて発電を行い発電電力をバッテリへ供給するオルタネータと、エンジンの始動指示を検出する始動指示検出手段とを備える車両において、始動指示検出手段によってエンジンの始動指示が検出された場合にスタータモータを始動させてエンジンを始動させるエンジン始動システムであって、バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、始動指示検出手段によってエンジンの始動指示が検出された場合に、バッテリ電圧検出手段によって検出されたバッテリの電圧に応じて、バッテリから非エンジン系統の電装品への通電を制御する通電制御手段と、エンジンの始動が完了したことを検出する始動完了検出手段とを有し、通電制御手段は、バッテリ電圧検出手段によって検出されたバッテリの電圧が第1の所定値以下の場合には、バッテリから非エンジン系統の電装品への通電を遮断状態として、始動完了検出手段によってエンジンの始動完了が検出されたときに、非エンジン系統の電装品への通電の遮断を解除し、バッテリ電圧検出手段によって検出されたバッテリの電圧が第1の所定値を超える場合には、非エンジン系統の電装品を通電状態とするものとした。 Engine system electrical components including a battery, a starter motor operated by the battery power, non-engine system electrical components other than the engine system, driven by engine rotation to generate power and supply generated power to the battery An engine start system that starts an engine by starting a starter motor when an engine start instruction is detected by the start instruction detecting means in a vehicle comprising an alternator that performs an engine start instruction detecting means for detecting an engine start instruction When the engine start instruction is detected by the battery voltage detecting means for detecting the voltage of the battery and the start instruction detecting means, the non-engine is operated from the battery according to the battery voltage detected by the battery voltage detecting means. Energization control means for controlling energization to electrical components of the system; And a start completion detecting means for detecting that the start of the engine is completed. Energization of the electrical components of the engine system is cut off, and when the completion of engine start is detected by the start completion detection means, the interruption of the energization of the non-engine system electrical components is released and detected by the battery voltage detection means When the voltage of the battery that has been exceeded exceeds the first predetermined value, the electrical components of the non-engine system are set in the energized state.
本発明によれば、エンジンの始動時に、バッテリが劣化等によって第1の電圧値が所定値以下となっている場合、エンジンの始動に関与しない非エンジン系統の電装品への電力供給を遮断状態とすることにより、エンジン系統の電装品に電力を集中して供給することができ、エンジンの始動性を向上させることができる。
またバッテリの電圧が第1の所定値を超える場合には非エンジン系統の電装品への電力供給を遮断しないので、電装品の動作が阻害されることがない。
According to the present invention, when the engine is started, when the first voltage value is equal to or lower than the predetermined value due to deterioration of the battery or the like, the power supply to the non-engine system electrical components not involved in the engine start is cut off. By doing so, electric power can be concentrated and supplied to the electrical components of the engine system, and the startability of the engine can be improved.
Further, when the battery voltage exceeds the first predetermined value, the power supply to the non-engine system electrical components is not cut off, so that the operation of the electrical components is not hindered.
次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図1は、実施例の全体構成を示す図である。
車両に搭載されたバッテリ2と、車両の電気系統のスイッチとなるキースイッチ4と、キースイッチ4が操作されたときにバッテリ2の電圧状態に応じて、エンジン系統の電装品、トランスミッション系統の電装品、シャシー系統の電装品、アクセサリ系統の電装品およびその他の系統の電装品へ電力を供給する電源監視分配ユニット3と、エンジン5によって駆動されて発電を行い、発電した電力をバッテリ2へ供給するオルタネータ7とよりエンジン始動システム1が構成される。
Next, embodiments of the present invention will be described by way of examples.
FIG. 1 is a diagram illustrating the overall configuration of the embodiment.
A
なおエンジン系統の電装品は、エンジン5を始動させるためのスタータモータ6や、図示しないエンジンコントロールモジュール、水温センサ、クランク角センサ、ノックセンサ、電子制御スロットルなどがある。
またトランスミッション系統の電装品とは、たとえば、オートマチックトランスミッションコントロールモジュールやその付属センサ、アクチュエータなどがあり、シャシー系統の電装品とは、たとえば、ABSコントロールモジュールやその付属センサ、アクチュエータ、車両挙動安定装置などがある。
アクセサリ系統の電装品とは、たとえばカーオーディオなどがあり、その他の電装品とは、たとえば、電動アシストパワーステアリング装置、エアコンなどのモータやアクチュエータを備えたコントロールモジュールなどがある。
なお、トランスミッション系統の電装品、シャシー系統の電装品、アクセサリ系統の電装品、およびその他の系統の電装品が本発明における非エンジン系統の電装品を構成する。
The electrical components of the engine system include a
The transmission system electrical components include, for example, an automatic transmission control module, its associated sensors, and actuators. The chassis system electrical components include, for example, an ABS control module, its associated sensors, actuators, and vehicle behavior stabilization devices. There is.
The accessory system electrical component includes, for example, a car audio, and the other electrical component includes, for example, an electric assist power steering device, a control module including a motor and an actuator such as an air conditioner.
Note that the electrical equipment of the transmission system, the electrical equipment of the chassis system, the electrical equipment of the accessory system, and the electrical equipment of other systems constitute the electrical equipment of the non-engine system in the present invention.
キースイッチ4は、電源OFF、アクセサリ、イグニッション、スタータの各位置に切り替え可能となっている。
運転者はキースイッチ4を、電源OFF位置からアクセサリ位置、イグニッション位置を経由して、スタータ位置まで操作し、スタータモータ6を作動させてエンジン5を始動させる。
キースイッチ4は、スタータ位置からバネの付勢力等によってイグニッション位置に自動的に戻るようになっている。
The
The driver operates the
The
電圧監視分配ユニット3は、キースイッチ4がアクセサリ位置となったときにバッテリ2から電力が供給され、バッテリ2の電圧値が第1の所定値以下であるかどうかを判断する。
バッテリ2の電圧値が第1の所定値を超えている場合には、キースイッチ4の状態に応じて電力をエンジン系統やトランスミッション系統などの電装品へ供給する(通常時における電力供給)。
具体的には、通常時には電圧監視分配ユニット3は、キースイッチ4がアクセサリ位置である場合には、アクセサリ系統の電装品のみを通電状態とし、キースイッチ4がイグニッション位置である場合には、エンジン系統のスタータモータ6を除くすべての系統を通電状態とする。
The voltage monitoring / distributing
When the voltage value of the
Specifically, during normal operation, the voltage monitoring / distributing
一方、バッテリ2の電圧値が第1の所定値以下である場合には、電圧監視分配ユニット3は、キースイッチ4がイグニッション位置である場合に、バッテリ2の電力をエンジン5の運転に必要な最小限の電力系統のみに供給する。
具体的には電圧監視分配ユニット3は、キースイッチ4がアクセサリ位置である場合には、アクセサリ系統の電装品のみを通電状態とし、キースイッチ4がイグニッション位置である場合には、エンジン5の運転に最小限必要なエンジン系統(スタータモータ6を除く)のみに電力を供給し、他の系統(トランスミッション系統、シャシー系統、アクセサリ系統、その他の系統)への電力供給を遮断状態とする。
運転者がキースイッチ4をスタータ位置まで操作し、スタータモータ6を作動させてエンジン5が始動して、バッテリ2の電圧が第2の所定値を超えたことが検出された場合に、すべての系統の電装品へ電力を供給する。
なお、オルタネータ7の発電電力がバッテリ2に供給されているため、バッテリ2の電圧値を検出することによって、オルタネータ7が正常な電圧値を発電しているかどうかを検出することができる。
On the other hand, when the voltage value of the
Specifically, when the
When the driver operates the
Since the power generated by the alternator 7 is supplied to the
また電圧監視分配ユニット3は、電力供給を遮断状態から通電状態とした場合には、電力を遮断状態とした系統に備えられたコントロールモジュールに対して異常検知処理禁止信号を出力する。
コントロールモジュールに異常検知処理禁止信号が入力されると、異常検知処理を中止する。
なお異常検知処理とは、エンジン5の始動時にコントロールモジュールに電力が供給されているかどうかを判断し、電力が供給されていない場合には、コントロールモジュールや電力系統に異常が発生しているものとして検知するものである。
これにより、電力が遮断状態となっている電装系統のコントロールモジュールに、電圧監視分配ユニット3から電力の供給が開始されたときに、電圧監視分配ユニット3がエンジンの始動時に意図して電力を遮断状態としていたにもかかわらず、コントロールモジュールが誤って異常検知をしてしまうことを防止することができる。
Further, when the power supply is changed from the cut-off state to the energized state, the voltage monitoring / distributing
When an abnormality detection processing prohibition signal is input to the control module, the abnormality detection processing is stopped.
The abnormality detection process determines whether power is supplied to the control module when the
As a result, when power supply from the voltage
次に、電圧監視分配ユニット3の動作手順について説明する。
図2は、電圧監視分配ユニット3によるエンジン始動処理の流れを示す図である。
本処理は、運転者がキースイッチ4を操作し、キースイッチ4がアクセサリとなったときに開始される。
ステップ200において電圧監視分配ユニット3は、アクセサリ系統の電装品へ電力を供給する。
次にステップ201においてバッテリ2の電圧値を検出し、ステップ202において、検出したバッテリ2の電圧が第1の所定値以下であるかどうかを判断する。
Next, the operation procedure of the voltage monitoring / distributing
FIG. 2 is a diagram showing a flow of engine start processing by the voltage monitoring / distributing
This process is started when the driver operates the
In
Next, in
このバッテリ2の電圧の第1の所定値は、車両に搭載されたバッテリが定格12Vの出力電圧を有するものである場合には、たとえば6V(すべての系統の電装品に電力を供給している状態でスタータモータ6が正常に作動しなくなる電圧値の閾値)を設定する。
バッテリ2の電圧が第1の所定値以下である場合にはステップ203へ進み、第1の所定値を超えている場合にはステップ212へ進む。
The first predetermined value of the voltage of the
When the voltage of the
ステップ203において、アクセサリ系統およびエンジン系統以外の系統を通電遮断状態とする。
これにより、キースイッチ4がイグニッション位置となった場合でも、通電を遮断状態とした系統へはバッテリ2の電力が供給されない。
In
Thereby, even when the
ステップ204において、運転者がキースイッチ4をアクセサリ位置からイグニッション位置へ操作したかどうかを判断する。
キースイッチ4がイグニッション位置となるまで本処理を続け、イグニッション位置となったことが検出された場合に、ステップ205においてアクセサリ系統の通電を遮断する。
ステップ206において、スタータモータ6を除くエンジン系統の電装品を通電状態とし、エンジンの始動に備える。
In
This process is continued until the
In
ステップ207においてキースイッチ4がスタータ位置へ操作されたかどうかを判断する。
キースイッチ4がスタータ位置へ操作されたと判断されるまで本処理を続け、スタータ位置へ操作されたと判断されるとステップ208へ進む。
ステップ208においてバッテリ2の電力をスタータモータ6に供給し、スタータモータ6を作動させる。
このとき、スタータモータ6を含むエンジン系統の電装品にのみバッテリ2の電力が供給されている。
In
This process is continued until it is determined that the
In
At this time, the power of the
ステップ209において、バッテリ2の電圧値が第2の所定値を超えたかどうかを判断する。
バッテリ2の電圧値が第2の所定値を超えたと判断できた場合にはステップ210へ進み、超えていない場合には本処理を続ける。
ステップ210において、バッテリ2の電力をスタータモータ6を除いたすべての系統の電装品へ供給する。
In
If it can be determined that the voltage value of the
In
ステップ211において、各電装系統に備えられたコントロールモジュールに対して異常の検知処理の実行を禁止する異常検知処理禁止信号を出力する。
なお、異常検知処理禁止信号出力先のコントロールモジュールは、エンジン系統のコントロールモジュール以外、すなわちステップ203において電力を遮断状態とした系統に備えられたコントロールモジュールとする。
これにより信号を受けたコントロールモジュールによって、電力が遮断状態から通電状態になったときに異常が発生していたと誤判定をしてしまうことが防止される。
また異常検知処理禁止信号は、異常検知処理の実行を禁止するための信号であるものとしたが、これ以外にも、異常を検出した情報をリセットする信号など、誤検知を防止するための各種の信号を含むことができる。
異常検知処理禁止信号の出力後、エンジン始動処理を終了する。
In
The control module to which the abnormality detection processing prohibition signal is output is a control module provided in a system other than the engine system control module, that is, in the system in which power is cut off in
This prevents the control module that has received the signal from erroneously determining that an abnormality has occurred when the power is switched from the cut-off state to the energized state.
In addition, the abnormality detection process prohibition signal is a signal for prohibiting execution of the abnormality detection process. In addition to this, various signals for preventing erroneous detection, such as a signal for resetting information in which an abnormality is detected, are used. Can be included.
After the output of the abnormality detection process prohibition signal, the engine start process is terminated.
一方、ステップ202における処理でバッテリ2の電圧が所定値を超えていると判定された場合には、ステップ212においてバッテリ2の電力をキースイッチ4の位置に応じて各系統へ通常時における電力供給を行い、エンジンを始動させる。
なお本実施例において、ステップ201が本発明におけるバッテリ電圧検出手段を構成し、ステップ202、203、210〜212が本発明における通電制御手段を構成する。またステップ204が本発明における始動指示検出手段を構成し、ステップ209が本発明における始動完了検出手段を構成する。
On the other hand, if it is determined in
In this embodiment,
本実施例は以上のように構成され、キースイッチ4がアクセサリ位置となったときに電圧監視分配ユニット3がバッテリ2の電圧状態を判定し、バッテリ2の電圧が劣化等によって第1の所定値以下となっている場合には、エンジン5の始動に備えるため、エンジン5の運転に不要な電力系統への電力供給を遮断状態とし、エンジン系統にのみ電力供給可能な状態とする。これによって運転者がキースイッチ4を操作してエンジン5を始動させるときに、バッテリ2の電力をエンジン始動に必要な電装品のみに集中して供給することができ、エンジン5の始動性を向上させることができる。
また、バッテリ2が正常状態である場合にはトランスミッション系統やシャシー系統などの電装品への電力供給を遮断しないので、電装品の動作が阻害されることがない。(請求項1に対応する効果)
The present embodiment is configured as described above. When the
Further, when the
さらにエンジン系統以外の通電を遮断状態とした後、バッテリ2の電圧値が第2の所定値を超えたときに、すべての系統を通電状態とすることにより、エンジン5の始動完了をバッテリ2の電圧値を測定するだけで容易に検出することができる。(請求項2に対応する効果)
Further, after the energization other than the engine system is cut off, when the voltage value of the
またバッテリ2の電力を遮断状態とした状態から電力を通電状態としたときに、電力を遮断状態とした電装品に備えられたコントロールモジュールに、異常検知処理禁止信号を出力することにより、たとえば、故意に電力供給を遮断状態としたにもかかわらず、電力を遮断状態とした電装品に備えられたコントロールモジュールがエンジン5の始動時に通電状態ではないことを異常であるものとして検出してしまうことを防止することができる。(請求項3に対応する効果)
In addition, when the power of the
なお本実施例において、電圧監視分配ユニット3はキースイッチ4がアクセサリ位置となったときに、バッテリ2の電力を受けてバッテリ2の電圧状態を検出する構成としたが、これ以外にも、電圧監視分配ユニット3に図1に破線で示す電池等の電源10を接続し、該電源10を用いてバッテリ2の電圧状態の検出、およびエンジン5の始動に関係のない電装品への電力の遮断動作を行うこともできる。
この場合には、バッテリ2の電力が電圧監視分配ユニット3によって消費されることがないので、より効率よくバッテリ2の電力をエンジン5の始動に集中させることができ、エンジン5の始動性をより向上させることができる。(請求項4に記載の効果)
In the present embodiment, the voltage monitoring / distributing
In this case, since the electric power of the
なお本実施例において、キースイッチ4がアクセサリ位置の場合にアクセサリ系統の電装品に電力を供給した後、バッテリ2の電圧を検出するものとし、イグニッション位置となった場合にエンジン系統のみを通電可能とするものとしたが、キースイッチ4がアクセサリ位置となった場合に、まずバッテリ2の電圧を検出し、バッテリ2の電圧が所定値以下の場合にはエンジン系統以外のすべての系統を通電遮断状態とすることもできる。
この場合には、エンジンの始動前にアクセサリ系統の電装品によってバッテリ2の電力が消費されることがないので、より多くの電力をスタータモータ6に供給することができ、エンジン5の始動性をより向上させることができる。
In this embodiment, when the
In this case, since the electric power of the
またバッテリ2の電圧が第1の所定値以下の場合に、ステップ203においてアクセサリ系統およびエンジン系統以外の通電を遮断状態とするものとしたが、エンジン系統の電装品の中に、エンジンの始動に関与しない電装品が含まれている場合には、エンジン系統の電装品のうちエンジンの始動に関与しない電装品の通電を遮断状態とすることもできる。
この場合には、エンジンの始動に必要な電装品のみにバッテリ2の電力を集中して供給することができ、エンジンの始動性をより向上させることができる。
Further, when the voltage of the
In this case, the electric power of the
1 エンジン始動システム
2 バッテリ
3 電圧監視分配ユニット
4 キースイッチ
5 エンジン
6 スタータモータ
7 オルタネータ
10 電源
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、
前記始動指示検出手段によってエンジンの始動指示が検出された場合に、前記バッテリ電圧検出手段によって検出されたバッテリの電圧に応じて、前記バッテリから前記非エンジン系統の電装品への通電を制御する通電制御手段と、
エンジンの始動が完了したことを検出する始動完了検出手段とを有し、
前記通電制御手段は、
前記バッテリ電圧検出手段によって検出された前記バッテリの電圧が第1の所定値以下の場合には、前記バッテリから前記非エンジン系統の電装品への通電を遮断状態として、前記始動完了検出手段によってエンジンの始動完了が検出されたときに、前記非エンジン系統の電装品への通電の遮断状態を解除し、
前記バッテリ電圧検出手段によって検出された前記バッテリの電圧が第1の所定値を超える場合には、前記非エンジン系統の電装品を通電状態とすることを特徴とするエンジン始動システム。 An electric component of an engine system including a battery, a starter motor that is operated by electric power of the battery, an electric component of a non-engine system excluding the engine system, and the electric power generated by being driven by the rotation of the engine. In a vehicle comprising an alternator to be supplied and a start instruction detecting means for detecting an engine start instruction, an engine for starting the engine by starting the starter motor when the engine start instruction is detected by the start instruction detecting means A starting system,
Battery voltage detection means for detecting the voltage of the battery;
Energization for controlling energization from the battery to electrical components of the non-engine system in accordance with the voltage of the battery detected by the battery voltage detection means when an engine start instruction is detected by the start instruction detection means Control means;
Start completion detecting means for detecting completion of engine start,
The energization control means includes
When the voltage of the battery detected by the battery voltage detecting means is equal to or lower than a first predetermined value, the energization from the battery to the electrical components of the non-engine system is cut off and the engine is detected by the start completion detecting means. When the completion of starting is detected, the interruption of the energization to the non-engine system electrical components is released,
An engine starting system characterized in that when the battery voltage detected by the battery voltage detecting means exceeds a first predetermined value, the non-engine system electrical components are energized.
前記非エンジン系統の電装品への通電の遮断を解除する際に、該解除によって通電を開始した非エンジン系統の電装品に備えられたコントロールモジュールに、通電の開始に伴う異常検知の誤作動を防止するための異常検知処理禁止信号を出力することを特徴とする請求項1または2に記載のエンジン始動システム。 The energization control means includes
When releasing the interruption of energization to the non-engine system electrical components, the control module provided in the non-engine system electrical components that have been energized by the cancellation causes an abnormality detection malfunction due to the start of energization. The engine start system according to claim 1 or 2, wherein an abnormality detection processing prohibition signal for preventing the failure is output.
前記バッテリ電圧検出手段、および前記通電制御手段は、前記電源の電力によって作動することを特徴とする請求項1から3のいずれか1に記載のエンジン始動システム。 Having a power source other than the battery,
The engine start system according to any one of claims 1 to 3, wherein the battery voltage detection unit and the energization control unit are operated by electric power of the power source.
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JP2006078618A JP2007255254A (en) | 2006-03-22 | 2006-03-22 | Engine starting system |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2769884A4 (en) * | 2011-10-20 | 2015-07-29 | Honda Motor Co Ltd | Device for controlling vehicle |
JP2017020462A (en) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 日産自動車株式会社 | Starter control device and starter control method |
JP2019078253A (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-23 | いすゞ自動車株式会社 | Control device |
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2006
- 2006-03-22 JP JP2006078618A patent/JP2007255254A/en active Pending
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