JP2008255887A - 自動アイドリング停止・再始動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】後付けでも簡単に車両に装備することができるアイドリング自動停止・再始動装置を提供する。
【解決手段】エンジンのアイドリング状態を検出して自動停止させるとともに、エンジン再始動を可能にしたアイドリング自動停止・再始動装置であって、キーシリンダのキースイッチ配線に割り込み接続可能とし、前記キースイッチ配線の信号を介してシフトレバー位置検出を行う判定回路を設けるとともに、このシフトレバー位置検出信号に基づきエンジン停止・始動信号を出力させる制御部を備えてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両停止状態にあるときにエンジンのアイドリングを自動的に停止し、また、再始動できるようにした自動アイドリング停止・再始動装置に関する。

従来、自動車エンジンのアイドリングによる無用な燃料消費をおさえるために、特許文献１，２に開示されているように、自動アイドリング停止・再始動装置が提案されている。
特許文献１に記載のアイドリング自動停止・再始動装置は、車両が停止していること、シフトレバーがニュートラルにあること、ニュートラルへのシフト移動後一定時間経過していることを条件としてアイドリング停止を行い、前記一定時間を経過していないときにはアイドリング停止を行わないようにしている。エンジン再始動は、車両停止状態と、エンジン停止状態であり、かつシフトレバーがドライブレンジにあることを条件とし、その後、ニュートラルにしたことを検知して始動スイッチによりスタータを始動させてエンジンを再始動させる。

また、特許文献２に記載のアイドリング自動停止・再始動装置（エンジン制御装置）は、車両が停止していること、シフトレバーがドライブまたはニュートラルにあること、ブレーキが作動状態にあること、車両停止が一定時間継続していることを条件にアイドリングストップを行い、エンジン再始動は、ブレーキが作動していること、シフトレバーがニュートラル位置に切り替えられていることを条件に行っている。

このようなアイドリング自動停止・再始動装置は、近年のアイドリングストップ運動の高まりにより、新車に装備されていることが多くなってきている。

しかし、上述のようなアイドリング自動停止・再始動装置を新車に装備する場合には、車両の生産工程の適宜個所で組み付け処理するため、装備する上での問題はそれ程大きくないが、既存の車両に後付けで組み付ける場合には、取り付け作業性の面で問題がある。

すなわち、特許文献１、２に記載されている方法では、シフトレバーの位置検出のために、シフトレバーの位置情報スイッチとして、ニュートラル「Ｎ」とドライブ「Ｄ」を選択された時にでる信号線に接続することにしているが、実際の車両では、シフトレバー信号線に接続するにはインストルメントパネルの裏にある配線まで辿る必要があり、後付けでアイドリング自動停止・再始動装置を車両に取り付ける場合、作業性が非常に悪いという問題があった。

シフトレバーの位置情報を得るためにはそれぞれの信号線にアイドリング自動停止・再始動装置を接続する必要があり、上記以外にパーキング位置にあったときにアイドリング停止を行うような場合には、更にパーキング位置情報をシフトレバー位置検出新合成に接続する必要があった。

また、これらの従来方式では、エンジンを再始動する場合、キーシリンダによるエンジン始動操作と類似した信号を発生させるために、クランキング時などでＡＣＣが切断されてしまい、カーナビゲーションがリスタート動作（画面スライドなど）を起こし、画面が見られなくなる場合が生じていた。

更に、夜間のライト点灯時におけるアイドリング停止は、エンジン停止による発電がないままであるため、バッテリの消耗を増大し、再始動が困難に陥る可能性があった。
登録実用新案第３１０４２５４号 特開２００５−２６４９２６号

本発明は、上記従来の問題点に着目し、第１には、後付けでも簡単に車両に装備することができるアイドリング自動停止・再始動装置を提供することを目的とする。

第２には、シフトレバー位置情報を取得してアイドリング停止とエンジン再始動を行う場合に、アイドリング自動停止・再始動装置をワンタッチ接続することで、必要なシフトレバー位置情報を取得できるようにして取り付けの簡易化ができる装置を提供することを目的とする。

第３には、再始動時にＡＣＣ切断しなくてもクランキングできる構成としたアイドリング自動停止・再始動装置であるとともに、ユーザの選択にて、従来通りＡＣＣ切断できるアイドリング自動停止・再始動装置を提供することを目的とする。

第４には、近年普及しているカーナビゲーションの配線のところにある、イルミネーション信号（ランプ点灯信号）に接続することで、夜間のアイドリング停止をキャンセルできるアイドリング自動停止・再始動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るアイドリング自動停止・再始動装置は、エンジンのアイドリング状態を検出して自動停止させるとともに、エンジン再始動を可能にしたアイドリング自動停止・再始動装置であって、キーシリンダのキースイッチ配線に割り込み接続可能とし、前記キースイッチ配線の信号を介してシフトレバー位置検出を行う判定回路を設けるとともに、このシフトレバー位置検出信号に基づきエンジン停止・始動信号を出力させる制御部を備えてなることを特徴としている。

また、本発明に係るアイドリング自動停止・再始動装置は、キースイッチにおけるＡＣＣの接続状態を維持した再始動と、ＡＣＣを切断した再始動を選択できる設定部を備えるようにすることができる。

前記制御部には、サイドブレーキ信号、フットブレーキ信号、Ｌ端子信号、車速信号、イルミネーション信号の入力端子を備えるようにすればよい。

更に、前記判定回路は、スタータスイッチ配線の電圧を検出してシフトレバーのニュートラルまたはパーキング位置を判別するようにすればよい。

加えて、前記制御部は、イルミネーション信号を入力し、イルミネーション点灯検出によりアイドリング自動停止をキャンセル可能とすることができる。

上述のように構成された本発明に係るアイドリング自動停止・再始動装置によれば、ステアリングハンドルに近接した位置で、分解のしやすい、キーシリンダ部に達しているキーシリンダ配線から、「Ｐ」または「Ｎ」、もしくはそれ以外の情報を引き出すことで、配線を簡略にして、取り付け作業性を向上し、かつ、従来通りの使用と大差のない動作が実現できる装置とすることができる。また、後付けの取付作業性を向上した製品を提供でき、また、再始動時のＡＣＣ動作も、本発明では、ＡＣＣ切断しなくてもクランキングできる構成とし、ユーザの選択にて、従来通りＡＣＣ切断できる。更に、再始動時のナビゲーションリセットや夜間のバッテリ消耗時の問題を回避できるようにした。

以下に、本発明に係るアイドリング自動停止・再始動装置の最良の実施形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。
実施形態に係るアイドリング自動停止・再始動装置１０の配置構成を図１に示す。実施形態が適用される車両には、キーシリンダ１２に差し込まれたキーの操作によりオンオフ動作されるイグニッションスイッチＩＧ１、ＩＧ２、アクセサリースイッチＡＣＣ、スタータスイッチＳＴ１、ＳＴ２、並びに電源スイッチＢの各端子が備えられている。これらの端子から延びるキースイッチ配線１４は、ステアリングコラム部分にて車両側ハーネス１６を介してエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１８に接続されている。これによって、キー操作により、アクセサリＡＣＣ、スタータスイッチＳＴ（ＳＴ１、ＳＴ２）へ切り替えることで、当該操作に応じた信号がＥＣＵ１８に入力され、電源投入、アクセサリ機器のオン、セルモータの回転、エンジン始動という制御が行われる。

この実施形態に係るアイドリング自動停止・再始動装置１０は、図示のように、上記キースイッチ配線１４に割り込み接続するようにしている。このため、アイドリング自動停止・再始動装置１０には、キーシリンダ１２側からのキースイッチ配線１４ｉｎの入力端子と、車両側ハーネスに至るキースイッチ配線１４ｏｕｔの出力端子を備え、キースイッチ操作の信号を入力しつつ、キースイッチ操作に伴うシフトレバーの操作位置信号を検出し、アイドリング時のエンジン停止と、再始動を可能としているのである。もちろん、アイドリングストップ条件以外の通常運転状態では、キースイッチ信号をスルーパスするようにしている。

なお、キースイッチ配線１４に割り込み接続された実施形態に係るアイドリング自動停止・再始動装置１０には、車両に装備されている車両挙動を示すセンサ２０の入力端子を設け、サイドブレーキが作動状態にあるか否か、フットブレーキが作動状態にあるか否か、エンジンが回転状態にあるか否か、車両が停止状態にあるか否か、あるいはイルミネーション（ランプ）が点灯状態にあるか否かの信号を入力できるようにしている。これはサイドブレーキセンサ２０ｓｂ、フットブレーキセンサ２０ｆｂ、オールタネータのＬ端子センサ２０ａｌ、車速センサ２０ｓｐ、イルミネーションセンサ２０ｉｌの信号入力端子を設け、電位の大きさを見て判別するようにする。

図２は、実施形態に係るアイドリング自動停止・再始動装置１０の具体的構成を示す回路ブロック図である。図示のように、この装置１０には、キーシリンダ１２からのキースイッチ配線インライン１４ｉｎと、ＥＣＵ１８へのキースイッチ配線アウトライン１４ｏｕｔの間に割り込み接続される端子をＩＧ１、ＩＧ２、ＡＣＣ、ＳＴ１として選定し、これらの−ＩＮ端子にキースイッチ配線インライン１４ｉｎを接続し、−ＯＵＴ端子にキースイッチ配線アウトライン１４ｏｕｔを接続している。そして、各ＩＧ１、ＩＧ２、ＡＣＣ、ＳＴ１の−ＩＮ端子と、−ＯＵＴ端子の間には切替リレースイッチ２２（２２ｒ１、２２ｒ２、２２ｒ３、２２ｒ４）を設ける。又、ＳＴ１−ＯＵＴ、ＳＴ２に接続された作業電源供給リレースイッチ２４（２４ｒ１、２４ｒ２）を設ける。切替リレースイッチ２２は通常は、キーシリンダ１２の操作信号を直接ＥＣＵ１８にスルーパスするが、アイドリングストップモードとなったときに、キーシリンダ１２の操作信号を遮断し、アイドリング自動停止・再始動装置１０によるエンジンの自動停止や再始動を制御させるように信号系統を切り替えるものである。そしてＳＴ１−ＯＵＴ，ＳＴ２の端子に再始動用の作動電源供給リレースイッチ２４ｒ１、２４ｒ２を設け、これらを同じ動作タイミングで作動させる。

次に、当該アイドリング自動停止・再始動装置１０では、前記キースイッチ配線１４の特にスタータスイッチＳＴ１−ＯＵＴ側の信号を入力し、これをＰ／Ｎ（パーキング／ニュートラル）判定回路２６に出力するようにしている。Ｐ／Ｎ判定回路２６は、シフトレバー位置がパーキングまたはニュートラル位置にあるか否かの検出を行うもので、スタータスイッチＳＴ１−ＯＵＴからＥＣＵ１８に至る配線中に置かれた車載スタータリレースイッチ２８の状態を検出し、車載スタータリレースイッチ２８がオン状態、すなわちスタータモータを駆動してよいという状態と、車載スタータリレースイッチ２８がオフ状態とを判別することで、シフトレバーがＰ／Ｎ位置にあるかそれ以外の位置にあるかを検出できる。車載リレースイッチ２８がオンの場合には、スタータスイッチＳＴ１−ＯＵＴ配線の電位は低くなり、オフの場合には高くなる。したがって、スタータスイッチＳＴ１−ＯＵＴ配線の電位が低電位か高電位かを監視することにより、シフトレバー位置を検出できるのである。すなわち、Ｐ／Ｎ判定回路２６は、ＥＣＵ１８によるシフトレバー監視機能を利用することによって、シフトレバーがＰ／Ｎ位置か否かを検出するようにしているのである。

アイドリング自動停止・再始動装置１０には、前記Ｐ／Ｎ判定回路２６によるシフトレバー位置信号を入力するマイコンから構成された制御部３０が設けられている。制御部３０は、Ｐ／Ｎ判定回路２６によるシフトレバー位置検出信号に基づき、アイドリング状態にあるか否かを判定し、アイドリング状態であると判定したときに、エンジンの停止を行わせ、また、再始動条件が整ったときに、エンジン再始動を行わせるようにトランジスタアレイ３２を介して各切替スイッチ２２や作動電源供給リレースイッチ２４を選択作動させる。

制御部３０には、アイドリングストップの条件判断のために、サイドブレーキ信号、フットブレーキ信号、Ｌ端子信号、車速信号、イルミネーション信号を入力できるようにしている。このため、外部信号接続コネクタ３４が設けられ、これにサイドブレーキセンサ２０ｓｂ、フットブレーキセンサ２０ｆｂ、オールタネータのＬ端子センサ２０ａｌ、車速センサ２０ｓｐ、イルミネーションセンサ２０ｉｌを接続し、各信号を制御部３０に入力させるようにしている。

制御部３０における処理は、シフトレバーがＰ／Ｎ位置にあること、サイドブレーキが制動状態にあること、車両が停止状態であること、イルミネーションが消灯状態であること、フットブレーキが踏下され、踏下後設定された秒数経過していること、を条件としてアイドリング状態と判定し、ＩＧ１、２をカット後に導通状態とし、ＡＣＣ、ＳＴ１、２は導通維持を行うようにトランジスタアレイ３２を通じて切替リレースイッチ２２を駆動制御させる。これを受けてＩＧ１，２の切替リレースイッチ２２ｒ１、２２ｒ２がオフ後に再接続され、エンジンが停止されるのである。特に、本実施形態では、前記制御部３０は、イルミネーション信号を入力し、ヘッドライトやスモールライトが点灯した状態、すなわち、バッテリ電源を消耗する状態で、アイドリングを停止させる状態を回避するように設定できる構成となっている。

一方、シフトレバーの位置信号をＰ／Ｎ判定回路２６から入力し、シフトレバーがＰ／Ｎ位置であること、また、エンジンが停止状態にあることをＬ端子センサ２０ａｌのセンサ信号で検出し、フットブレーキが解除された後、再度、踏下されたことをフットブレーキセンサ２０ｆｂからの信号により演算し、当該条件にてアイドリングストップ状態からエンジンの再始動を行うことができる。これは、切替リレースイッチ２２がすべて導通状態から、作動電源供給リレースイッチ２４のスタータ信号配線のＳＴ１−ＯＵＴラインに接続された作動電源供給リレースイッチ２４ｒ１、２４ｒ２をオン状態にして作動電源を供給し、セルモータを駆動することでエンジンを始動させることができる。このとき、ＡＣＣスイッチが入っていると負荷が大きいので、これをカットするように切替リレースイッチ２２ｒ３をオフ状態に切り替えるようにすればよい。

なお、当該実施形態に係るアイドリング自動停止・再始動装置１０には、図２に示しているように、アイドリング停止の条件や、再始動条件を設定できるモード設定部３６が設けられている。このモード設定部３６には、スイッチ設定部３８、時間調整などを行うボリューム設定部４０、および設定状態を記憶するメモリ部４２が設けられ、少なくとも、キーシリンダ１２におけるＡＣＣの接続状態を維持したエンジン再始動と、ＡＣＣを切断した再始動を選択できるようにしている。すなわち、図３に示すように、アイドリング停止時にＩＧ１、ＩＧ２、ＡＣＣ、ＳＴ１／２の各端子における切替リレースイッチ２２をオン状態にするか、オフ状態にするかを、モード１〜４のように設定し、また、アイドリング再始動時にキースイッチにおけるＡＣＣの接続状態をカットした再始動（モード１／２）と、ＡＣＣを維持した再始動（モード３／４）を選択できるようにしている。アイドリング再始動時のモード１／２はアイドリング停止時のモード１、２に対応し、アイドリング再始動時のモード３／４はアイドリング停止時のモード３、４に対応する。この各モードは、スイッチ設定部３８、ボリューム設定部４０によって行い、メモリ部４２に記憶させ、制御部３０はメモリ部４２に記憶されている設定モードにしたがって、アイドリングストップと、アイドリング再始動を行うことができる。

なお、上記実施形態では、自動車の状態を車両挙動センサ２０によって取得し、制御部３０に入力させているが、同様の信号をダイアグ４４により取得するようにしても良い。

以上説明したように、本実施形態に係るアイドリング自動停止・再始動装置によれば、キーシリンダ１２部分におけるキースイッチ配線１４に割り込み接続するようにしているため、ステアリングコラム部分にてスイッチ配線コネクタ部分に接続することで取付できるため、後付けで極めて簡単に車両に装備することができる。しかも、シフトレバーの位置情報をキーシリンダ配線の特にスタータスイッチ配線から検出することができ、ニュートラル位置のみならず、パーキング位置にあるときにアイドリングストップや再始動ができるため、従来にないアイドリング自動停止・再始動装置とすることができる。

更に、再始動時のＡＣＣ動作も、ＡＣＣ切断しなくてもクランキングできる構成とし、ユーザの選択にて、従来通りＡＣＣ切断できるものとなっている。更には、再始動時のナビゲーションリセットや夜間のバッテリ消耗時の問題を回避できる利点があり、ナビゲーションシステムがアイドリングストップの度にリセットされる不具合を自己設定で改善できることは大きな効果といえる。

車両付属機器として後付け用アイドリング自動停止・再始動装置の製造に利用することができる。

本実施形態に係るアイドリング自動停止・再始動装置の配置構成図である。 本実施形態に係るアイドリング自動停止・再始動装置の回路構成ブロック図である。 モード設定状態の選択図表である。

符号の説明

１０………アイドリング自動停止・再始動装置、１２………キーシリンダ、１４（１４ｉｎ、１４ｏｕｔ）………キースイッチ配線、１６………車両側ハーネス、１８………エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、２０………車両挙動センサ、２０ｓｂ………サイドブレーキセンサ、２０ｆｂ………フットブレーキセンサ、２０ａｌ………Ｌ端子センサ、２０ｓｐ………車速センサ、２０ｉｌ………イルミネーションセンサ、２２（２２ｒ１、２２ｒ２、２２ｒ３、２２ｒ４）………切替リレースイッチ、２４（２４ｒ１、２４ｒ２）………作動電源供給リレースイッチ、２６………Ｐ／Ｎ判定回路、２８………車載スタータリレースイッチ、３０………制御部、３２………トランジスタアレイ、３４………外部信号接続コネクタ、３６………モード設定部、３８………スイッチ設定部、４０………ボリューム設定部、４２………メモリ部。

Claims (5)

1. エンジンのアイドリング状態を検出して自動停止させるとともに、エンジン再始動を可能にしたアイドリング自動停止・再始動装置であって、キーシリンダのキースイッチ配線に割り込み接続可能とし、前記キースイッチ配線の信号を介してシフトレバー位置検出を行う判定回路を設けるとともに、このシフトレバー位置検出信号に基づきエンジン停止・始動信号を出力させる制御部を備えてなることを特徴とするアイドリング自動停止・再始動装置。
2. 請求項１に記載のアイドリング自動停止・再始動装置において、キースイッチにおけるＡＣＣの接続状態を維持した再始動と、ＡＣＣを切断した再始動を選択できる設定部を備えていることを特徴とするアイドリング自動停止・再始動装置。
3. 請求項１に記載のアイドリング自動停止・再始動装置において、前記制御部には、サイドブレーキ信号、フットブレーキ信号、Ｌ端子信号、車速信号、イルミネーション信号の入力端子を備えてなることを特徴とするアイドリング自動停止・再始動装置。
4. 請求項１に記載のアイドリング自動停止・再始動装置において、前記判定回路は、スタータスイッチ配線の電圧を検出してシフトレバーのニュートラルまたはパーキング位置を判別することを特徴とするアイドリング自動停止・再始動装置。
5. 請求項１に記載のアイドリング自動停止・再始動装置において、前記制御部は、イルミネーション信号を入力し、イルミネーション点灯検出によりアイドリング自動停止をキャンセル可能としたことを特徴とするアイドリング自動停止・再始動装置。

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