JP2008232065A - Electric power source control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プッシュボタン等によって電源状態が切り換えられる車両用電源制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle power supply control device whose power supply state is switched by a push button or the like.
従来、自動車のエンジン始動装置では、運転者がキーシリンダに差し込まれたキーを回動させてイグニッションスイッチが機械的に切り換えられることによって電源状態を制御する方式が採られていた。そして近年では、運転者がボタンスイッチを押圧操作することによって、電源コントロールユニットが操作状態に応じたリレーの開閉を行い、電源状態の切換制御が行われる自動車が登場している。また、単一のプッシュボタン式スイッチを備え、運転者による操作状態に応じて電源状態の切換だけでなくエンジンの始動も可能とした車両用エンジン始動装置も提案されている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an automobile engine starting device, a system has been adopted in which a driver turns a key inserted into a key cylinder and mechanically switches an ignition switch to control a power supply state. In recent years, an automobile has appeared in which a power source control unit opens and closes a relay according to an operation state when a driver presses a button switch, and switching control of the power state is performed. In addition, a vehicle engine starter that includes a single push button switch and can start the engine as well as switching the power state according to the operation state by the driver has been proposed (see Patent Document 1). .
この種のボタンスイッチによるリレー式の電源制御装置を搭載したガソリン自動車では一般に、車両の電源状態を、OFF(オフ)ポジション、ACC(アクセサリ)ポジション、IGN−ON(イグニッションオン)ポジションの3段階に分け、電源状態がIGN−ONポジションにあるときにエンジンの始動が可能となるように設定されている。例えば、電源状態がOFFポジションにあり、トランスミッションがPレンジまたはNレンジにあるときに、運転者がブレーキペダルを踏み込みながらボタンスイッチを押すと、ECU(Electronic Control Unit)によるスマートキーとのID照合および電動ステアリングロック解除の後、電源状態がIGN−ONポジションに移行するとともにスタータモータが始動してエンジンが駆動される。 In general, gasoline vehicles equipped with this type of button switch relay-type power control device have three power levels: the OFF (off) position, the ACC (accessory) position, and the IGN-ON (ignition on) position. In other words, the engine can be started when the power supply state is at the IGN-ON position. For example, when the power supply is in the OFF position and the transmission is in the P range or N range, if the driver presses a button switch while depressing the brake pedal, ID verification with the smart key by the ECU (Electronic Control Unit) and After the electric steering lock is released, the power state shifts to the IGN-ON position, and the starter motor is started to drive the engine.
このようなリレー式の電源制御装置においては、IGN−ONポジションで供給される電流が大きいため、複数のイグニッション用のリレー(以下、IGリレーと呼称する)が用いられることが多く、特にスタータモータの消費電力が大きいためにこれらIGリレーは次のように2つに分類される。1つは、エンジン始動に必要であるためにスタータモータ駆動時もオンにされるリレー(以下、IG1リレーと呼称する)であり、他の1つは、エンジン始動には不要であるためにスタータモータ駆動時に一時的にオフにされるリレー(以下、IG2リレーと呼称する)である。更にIG1リレーが複数用意され、それぞれ異なる電動装置等に接続されることがある。このような場合、エンジンを停止するときには、これら複数のIGリレーをオフにすることで各電動装置等への通電が遮断される。
しかしながら、従来のリレーを用いた電源制御装置では、電源状態がIGN−ONのときにリレーの接点が溶着し、運転者がエンジン停止操作を行ってもIGリレーがオフにされず、エンジンが停止しなくなる虞があった。この問題を解決するために例えば、IGリレーを1つにして故障発生確率の低減を図ることや、大容量のIGリレーを用いることによって溶着可能性の低減を図ることも可能であるが、いずれも大型のリレーが必要となり、装置の大型化やコスト面の理由により望ましくない。また、各ラインにIGリレーを直列配置することで、いずれかのリレーがオフにならなくても他方のリレーが給電を遮断するように構成することも可能であるが、この場合もリレーの数を増やす必要があるために装置の大型化やコスト面での問題がある他、希望しないリレーのオフ、即ちエンジン始動時にリレーがオンにならなかったり、エンジン稼動中にリレーがオフになってエンジンが停止したりする可能性が高くなり、解決手段として不適切である。 However, in the power supply control device using the conventional relay, the contact of the relay is welded when the power supply state is IGN-ON, and even if the driver performs the engine stop operation, the IG relay is not turned off and the engine stops. There was a risk that it would stop. In order to solve this problem, for example, it is possible to reduce the probability of failure by using one IG relay, or to reduce the possibility of welding by using a large capacity IG relay. However, a large relay is required, which is not desirable due to the increase in the size of the device and the cost. Also, by arranging IG relays in series on each line, it is possible to configure the other relay to cut off the power supply even if one of the relays is not turned off. In addition to increasing the size and cost of the equipment, the relay is not turned on when the engine is not started, that is, the relay does not turn on when the engine is started, or the relay is turned off while the engine is running. Is not suitable as a solution.
また、エンジン停止操作によって複数のIGリレーのうち一部だけがオフできなくなり、故障したリレーのみがオンになっていることは車両の電源状態として好ましくなく、車両の通信網の故障診断が正しく検出できなくなる等の不具合が生じる虞があった。 In addition, it is not preferable for the power state of the vehicle that only some of the IG relays cannot be turned off due to the engine stop operation, and only the failed relay is turned on, and the failure diagnosis of the vehicle communication network is correctly detected. There is a risk that problems such as inability to occur may occur.
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、運転者がエンジン停止操作を行った際にIGリレーが故障した場合でもエンジンを正しく停止することができる車両用電源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and provides a vehicle power supply device that can correctly stop an engine even when an IG relay breaks down when a driver performs an engine stop operation. Objective.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、走行用動力源を備えた車両の電源を制御する車両用電源制御装置であって、運転者の電源切換操作に供される操作手段と、前記操作手段の操作状態に応じ、前記電源状態を切り換える切換手段と、前記電源状態が運転ポジションにあるときに、運転用装置にそれぞれ電力を供給する複数のリレーと、前記複数のリレーの故障を検知する故障検知手段と、前記走行用動力源稼動中に前記操作手段が操作され、且つ前記故障検知手段によって故障が検知された場合、前記走行用動力源を停止させる停止手段とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is a vehicle power supply control device for controlling a power supply of a vehicle having a driving power source, and operating means used for a driver's power supply switching operation. A switching means for switching the power supply state according to an operation state of the operation means, a plurality of relays each supplying power to the driving device when the power supply state is at the operation position, and a failure of the plurality of relays And a stopping means for stopping the driving power source when the operating means is operated while the driving power source is operating and a failure is detected by the failure detecting means. It is characterized by that.
また、請求項2の発明は、請求項1に記載された車両用電源制御装置において、前記車両の状態を検知する車両状態検知手段を更に備え、前記駆動源制御手段は前記車両状態検知手段の検出結果に基づいて前記駆動源を停止させるか否かを判断することを特徴とする
The invention according to
また、請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載された車両用電源制御装置において、前記走行用動力源稼動中に前記操作手段が操作され、且つ前記故障検知手段によって故障が検知された場合、前記切換手段は前記電源状態を前記運転状態に保持することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicular power supply control device according to the first or second aspect, the operating means is operated while the traveling power source is in operation, and a failure is detected by the failure detecting means. When detected, the switching means maintains the power state in the operating state.
また、請求項4の発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載された車両用電源制御装置において、前記走行用動力源稼動中に前記操作手段が操作され、且つ前記故障検知手段によって故障が検知された場合、前記電源制御手段は車室内に設置された表示手段に前記リレーの故障を表示させる表示指令手段を更に備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle power supply control device according to any one of the first to third aspects, the operating means is operated while the travel power source is in operation, and the failure detecting means is provided. When a failure is detected by the above, the power supply control means further comprises a display command means for displaying the failure of the relay on a display means installed in the passenger compartment.
請求項1の発明によれば、走行用動力源稼動中に運転者が動力源停止操作を行った際に複数のリレーの一部が故障してオフにできなくなった場合、信頼性を確保しながら走行用動力源を正しく停止することができ、コストの上昇が抑制された車両用電源供給装置が得られる。また、請求項2の発明によれば、運転者が動力源停止操作を行った際に複数のリレーの一部が故障した場合、車両の状態を判断条件に加えた上で停止されなかった走行用動力源を停止するか否かを判断することにより、誤った動力源停止を防止することができる。また、請求項3の発明によれば、複数のリレーの一部がオフできなくなっても、エンジンを停止した上で、正常に機能してオフになったリレーを再度オンにすること、即ち運転ポジションの電源状態にすることにより、車両の電源状態を正常に保つことができる。また、請求項4の発明によれば、運転者が駆動源停止操作を行った際に複数のリレーの一部に故障が発生しているのにも拘わらず、走行用動力源が停止したことで運転者がリレーの故障に気づかないような事態が生じることが防止される。 According to the first aspect of the present invention, when the driver performs a power source stop operation while the traveling power source is in operation, if some of the plurality of relays fail and cannot be turned off, reliability is ensured. Thus, the vehicle power supply device can be obtained in which the traveling power source can be stopped correctly and the increase in cost is suppressed. According to the second aspect of the present invention, when some of the plurality of relays break down when the driver performs a power source stop operation, the driving that has not been stopped after adding the state of the vehicle to the determination condition By determining whether or not to stop the power source for use, it is possible to prevent an erroneous power source stop. According to the invention of claim 3, even if some of the plurality of relays cannot be turned off, the engine is stopped and then the normally functioning and turned off relay is turned on again. By setting the power state of the position, the power state of the vehicle can be kept normal. According to the invention of claim 4, when the driver performs the drive source stop operation, the driving power source is stopped despite a failure in some of the plurality of relays. This prevents the driver from noticing the relay failure.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
≪実施形態の構成≫
図1は、実施形態に係る自動車の前部を示す要部透視斜視図である。図1に示すように、実施形態の自動車1は、ガソリン仕様のエンジンE(走行用動力源)を搭載した、いわゆる4ドアセダン型の乗用車であり、プッシュボタン式のスタートスイッチ2(操作手段)を備えている。また、自動車1には、車載バッテリ3と、車両電源を制御する電源コントロールユニット4と、エンジンEを制御するエンジンECU5とがエンジンルームに設置され、スマートキーシステムを統括制御するスマートECU6が車室内に設置されている。また、エンジンE下部のトランスミッションには自動車1の車速を検出する車速センサ7(車両状態検知手段)が設置されており、運転席の正面にはスピードメータやタコメータ等の計器を収納したメータクラスタ8が設置されている。自動車1の電源状態は、OFF(オフ)、ACC(アクセサリ)、IGN−ON(イグニッションオン)の三段階に分けられており、運転者がスタートスイッチ2を操作することにより、その操作状態に応じたポジションに切り換えられる。電源状態がIGN−ONポジション(運転ポジション)にあるときには、メータクラスタ8(表示手段)の各計器照明が点灯する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<< Configuration of Embodiment >>
FIG. 1 is a perspective view illustrating a main part of a front portion of an automobile according to an embodiment. As shown in FIG. 1, an automobile 1 according to the embodiment is a so-called four-door sedan type passenger car equipped with a gasoline engine E (travel power source), and has a push button type start switch 2 (operation means). I have. The vehicle 1 includes an in-vehicle battery 3, a power control unit 4 that controls the vehicle power supply, and an engine ECU 5 that controls the engine E in the engine room, and a
図2は実施形態に係る車両用電源制御装置を備えた自動車の概略構成図である。図2に示すように、電源コントロールユニット4は、3つのIG1リレー即ちIG1−1リレー11,IG1−2リレー12およびIG1−3リレー13に加え、IG2リレー14、ACCリレー15(以下、これらの一部或いは全部を総称する場合、IG1リレー11〜13、IGリレー11〜14、リレー11〜15と呼称する)、これらリレー11〜15の切換制御を行う電源ECU10等から構成されている。電源コントロールユニット4には、車載バッテリ3からの電力が図示しないヒューズボックスを経由して供給されるとともに、各リレー11〜15によって各電動装置等への給電が制御されている。リレー11〜15の開閉制御は電源ECU10に入力されたスタートスイッチ2からの操作信号に基づいて行われ、リレーマイナス側の出力を検知することによって各リレー11〜15の開閉状態が電源ECU10により監視されている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an automobile including the vehicle power supply control device according to the embodiment. As shown in FIG. 2, the power supply control unit 4 includes three IG1 relays, that is, an IG1-1
なお、IG1リレー11〜13は、電源がIGN−ONポジションにあるときにコイル11b,12b,13bに電流が流れて接点11a,12a,13aが閉じるように制御され、IG2リレー14は、電源がIGN−ONポジションにあるときに接点14aが閉じるとともに、スタータモータ24を駆動するときには接点14aが開くように制御され、ACCリレー15は、電源がアクセサリポジションおよびIGN−ONポジションにあるときに接点15aが閉じるとともに、スタータモータ24を駆動するときには接点15aが開くように制御される。
The
スマートECU6は、送受信アンテナ16を介してスマートキー17と信号の送受信を行い、スマートキー17のIDコードとROMに記憶したIDコードとを照合するとともに、照合結果に基づくID認証信号を電源ECU10に入力する。エンジンECU5は、電源コントロールユニット4からの制御信号や図示しない種々のセンサからの検出信号に基づき、IG1−1リレー11に接続された燃料ポンプ21(運転用装置)や、IG1−2リレー12に接続された燃料噴射弁22(運転用装置)、IG1−3リレー13に接続されたイグニッションコイル23(運転用装置)、スタータモータ24の他、各種のエンジン制御用アクチュエータを駆動制御する。なお、IG1リレー11〜13には上記運転用装置の他、ECUやセンサ等の各種運転用装置が接続され、IG2リレー14にはABS(Antilock Brake System)やA/C(Air Conditioner)コントロールユニット等が接続され、ACCリレー15にはオーディオユニットやナビゲーションユニット等が接続されている。メータクラスタ8では、電源コントロールユニット4からの制御信号によって各計器の照明が点灯する。
The
図3は実施形態に係る車両用電源制御装置の構成を示すブロック図である。図3に示すように、電源ECU10は、入力インタフェース31、電源切換制御部32、故障判定部33、出力インタフェース34の他、ROM、RAM、周辺回路、各種ドライバ等からとから構成されている。スタートスイッチ2、スマートECU6および車速センサ7は、それぞれ、スイッチ操作信号、ID認証信号および車速信号を、通信回線(本実施形態では、CAN(Controller Area Network))を介して入力インタフェース31に入力する。電源切換制御部32は、上記したスイッチ操作信号、ID認証信号および車速信号の他、ブレーキペダル(図示せず)の状態信号やトランスミッション(図示せず)の状態信号に基づき、スタートスイッチ2の操作状態に応じた電源状態を選択するとともに、IG1リレー11〜13、IG2リレー14およびACCリレー15に対するリレー制御信号を出力インタフェース34から出力する。これらリレー制御信号に基づき、各リレー11〜15の各コイル11b〜15bに電流が流れ、各接点11a〜15a(図2参照)の開閉によって各電動装置等への給電が制御される。IG1リレー11〜13マイナス側の出力信号および車速センサ7の車速信号は、入力インタフェース31を介して故障判定部33に入力される。故障判定部33は、入力されたこれら信号に基づき、エンジンECU5に対するエンジン停止信号およびメータクラスタ8に対する表示信号を出力インタフェース34から出力する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the vehicle power supply control device according to the embodiment. As shown in FIG. 3, the
≪実施形態の作用効果≫
次に図4のフローチャートを参照して、本実施形態の作用について説明する。エンジンEが駆動している間、電源コントロールユニット4は、図4のフローチャートに示す電源制御を所定の制御インターバルで繰り返し実行する。
<< Effects of Embodiment >>
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. While the engine E is driving, the power supply control unit 4 repeatedly executes the power supply control shown in the flowchart of FIG. 4 at a predetermined control interval.
電源制御を開始すると、電源コントロールユニット4は、先ずステップST1でスタートスイッチ2がONとなったか否か(スタートスイッチ2が押されたか否か)を判定し、この判定がNoであれば何ら処理を行わずにスタートに戻る。
When the power supply control is started, the power supply control unit 4 first determines whether or not the
運転者によってスタートスイッチ2が押されてステップST1の判定がYesになると、電源コントロールユニット4は、ステップST2で自動車1が停止しているか否か、即ち車速が0であるか否かを判定し、この判定がNo、即ち自動車1が走行中であれば何ら処理を行わずにスタートに戻る。一方、ステップ2の判定がYesであれば、電源コントロールユニット4は、ステップST3で電源状態をACCに移行させる。次に、電源コントロールユニット4は、ステップST4でIG1リレー11〜13のいずれかによる故障信号があるか否かを判定し、この判定がNoであれば何ら処理を行わずにスタートに戻る。
When the
一方、IG1リレー11〜13のいずれかによる故障信号があってステップST4の判定がYesであった場合、電源コントロールユニット4は、ステップST5でメータクラスタ8に故障表示を行わせるべく、故障表示信号を出力する。そして電源コントロールユニット4は、ステップST6でエンジンECU5との信号の授受により、エンジンEが尚も稼動しているか否かを判定し、この判定がYesであればステップST7でエンジンECU5に対してエンジン停止信号を出力し、ステップST8で電源状態をIGN−ONに移行、即ち故障していないIGリレーの接点を再度閉じて一連の処理を終了する。一方、ステップ6での判定がNoであった場合、電源コントロールユニット4は、エンジン停止信号を出力することなく、ステップ8に進んで電源状態をIGN−ONに移行させて一連の処理を終了する。
On the other hand, if there is a failure signal from any of the IG1 relays 11 to 13 and the determination in step ST4 is Yes, the power supply control unit 4 causes the failure display signal to cause the
ステップ7で出力されたエンジン停止信号はエンジンECU5に入力され、通常であればIG1リレー11〜13を開くことによってエンジンEを停止させる処理を、エンジンECU5が行うことになる。エンジン停止処理は、スマートエントリーシステムが有するイモビライザ機能の一部、即ちエンジン始動時にIDの照合結果を待たずにエンジンEを始動させ、IDの照合が成功しなければ即座にエンジンEを停止させる機能を利用して行われる。具体的には、燃料噴射弁22およびイグニッションコイル23への電流を遮断することによってエンジンEを停止させる。
The engine stop signal output in step 7 is input to the
このように、ステップ2において自動車1が走行中であるか否かをエンジン停止の判断条件に加えることで、誤ってエンジンEを停止することが防止されている。また、ステップ4でリレー故障信号があった場合、ステップ5において故障表示信号を出力し、メータクラスタ8に故障表示をさせることにより、運転者がIGリレーの故障発生を認識できるようになっている。したがって、エンジンEが停止したにも拘わらず電源状態がIGN−ONポジションにあることに運転者が気づかず、車載バッテリ3の電力が消費されてしまうようなことも回避される。そして、リレー故障信号があった場合に、ステップ7においてエンジン停止信号を出力し、エンジンECU5にエンジン停止処理を行わせることにより、IG1リレー11〜13のいずれかの故障によってエンジンEが停止できない場合であっても、エンジンEを確実に停止させることができる。更に、IG1リレー11〜13の故障によってACCポジションに移行させた際に一部のリレーがオフできなくなっている電源状態を、ステップ8において再度IGN−ONポジションに移行させることにより、自動車1の電源状態が正常になり、通信網故障診断の誤作動等も回避される。
In this way, by adding whether or not the automobile 1 is traveling in
以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では車両用電源制御装置をガソリンエンジン自動車に適用しているが、ディーゼルエンジン車やハイブリッド車、燃料電池車等の自動車、更には列車等にも当然に適用可能である。また、上記実施形態では、リレーの故障信号があった場合、エンジンが尚も稼動しているか否かを判定しているが、エンジンの稼動状態に拘わらず、電源コントロールユニット4がエンジン停止信号を出力するような手順としてもよい。これら変更の他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。 This is the end of the description of specific embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments. For example, in the above-described embodiment, the vehicle power supply control device is applied to a gasoline engine vehicle, but can naturally be applied to vehicles such as diesel engine vehicles, hybrid vehicles, fuel cell vehicles, and trains. Further, in the above embodiment, when there is a relay failure signal, it is determined whether or not the engine is still operating. However, regardless of the operating state of the engine, the power control unit 4 outputs an engine stop signal. It is good also as a procedure which outputs. In addition to these changes, changes can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
1 自動車
2 スタートスイッチ(操作手段)
4 電源コントロールユニット
7 車速センサ(車両状態検知手段)
8 メータクラスタ(表示手段)
10 電源ECU
11 IG1−1リレー
12 IG1−2リレー
13 IG1−3リレー
21 燃料ポンプ(運転用装置)
22 燃料噴射弁(運転用装置)
23 イグニッションコイル(運転用装置)
32 電源切換制御部
33 故障判定部
E エンジン(走行用動力源)
1
4 Power control unit 7 Vehicle speed sensor (vehicle state detection means)
8 Meter cluster (display means)
10 Power supply ECU
11 IG1-1
22 Fuel injection valve (operating device)
23 Ignition coil (operating device)
32 Power supply
Claims (4)
運転者の電源切換操作に供される操作手段と、
前記操作手段の操作状態に応じ、前記電源状態を切り換える切換手段と、
前記電源状態が運転ポジションにあるときに、運転用装置にそれぞれ電力を供給する複数のリレーと、
前記複数のリレーの故障を検知する故障検知手段と、
前記走行用動力源稼動中に前記操作手段が操作され、且つ前記故障検知手段によって故障が検知された場合、前記走行用動力源を停止させる停止手段と
を備えたことを特徴とする車両用電源制御装置。 A vehicle power supply control device for controlling a power supply of a vehicle provided with a driving power source,
Operation means used for the driver's power source switching operation;
Switching means for switching the power supply state according to the operation state of the operation means;
A plurality of relays each supplying power to the driving device when the power state is in the driving position;
Failure detection means for detecting failure of the plurality of relays;
A vehicle power supply comprising: a stopping unit that stops the driving power source when the operating unit is operated while the driving power source is operating and a failure is detected by the failure detecting unit. Control device.
前記駆動源制御手段は前記車両状態検知手段の検出結果に基づいて前記駆動源を停止させるか否かを判断することを特徴とする請求項1に記載の車両用電源制御装置。 Vehicle state detection means for detecting the state of the vehicle,
The vehicle power supply control device according to claim 1, wherein the drive source control unit determines whether to stop the drive source based on a detection result of the vehicle state detection unit.
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JP5009014B2 (en) | 2012-08-22 |
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