JP2009114941A

JP2009114941A - 車両用エンジン始動装置

Info

Publication number: JP2009114941A
Application number: JP2007288394A
Authority: JP
Inventors: Jun Ito; 潤伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-11-06
Filing date: 2007-11-06
Publication date: 2009-05-28

Abstract

【課題】エンジン始動スイッチをステアリングボス等の回転部材に配置する場合において、エンジンを確実に始動することが可能なエンジン始動装置を提供すること。
【解決手段】車体に対して相対回転する部材に繋止された第１のエンジン始動スイッチ（１０）と、車体に対して相対回転する部材に繋止されていない第２のエンジン始動スイッチ（４０）と、該第１のスイッチ及び第２のスイッチになされた操作を検知してエンジンの始動制御を行なうエンジン始動制御手段（３０）と、を備える車両用エンジン始動装置（１）であって、前記エンジン始動制御手段は、前記第１のエンジン始動スイッチに接続された電力線（２０等）の断線を検知可能であり、該第１のエンジン始動スイッチに接続された電力線の断線を検知した場合には、前記第２のエンジン始動スイッチになされた操作に基づいてエンジンを始動することを特徴とする、車両用エンジン始動装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のエンジンを始動するためのエンジン始動スイッチをステアリングボス等の回転部材に配置した車両用エンジン始動装置に関する。

近年、電子キーとの無線通信を行なってユーザー認証を行なった上で、タッチ操作やボタン操作等により車両の解錠やエンジンの始動を行なわせるシステムが広く用いられている。係るシステムでは、車両の解錠やエンジンの始動に際して、機械式キーを所定のシリンダーに挿入して回動させるといった操作が必要なくなるため、操作性を向上させることができる。

これに関連し、ステアリング装置に設けられた既存のスイッチ（レバーコンビネーションスイッチやシフトスイッチ）をエンジン始動のためのスイッチとして用いる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２８９１４２号公報

ところで、エンジン始動スイッチは、レバーコンビネーションスイッチやシフトスイッチのみならず、ステアリングボス等の回転部材上に配置されることも想定される。エンジン始動スイッチの如く車両の主要な機能を発揮させるようなスイッチ類は、ユーザーにとって視認容易な分かり易い位置に配置することが好ましいからである。この場合、車体側のエンジン始動制御装置との接続配線にスパイラルケーブル等を用いることとなるが、スイッチが繋止された部材と車体との相対回転により、通常の配線に比して断線の可能性が小さくない。従って、エンジン始動を所望のタイミングで行なうことができない場合が生じ得る。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、エンジン始動スイッチをステアリングボス等の回転部材に配置する場合において、エンジンを確実に始動することが可能なエンジン始動装置を提供することを、主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、
車体に対して相対回転する部材に繋止された第１のエンジン始動スイッチと、
車体に対して相対回転する部材に繋止されていない第２のエンジン始動スイッチと、
該第１のスイッチ及び第２のスイッチになされた操作を検知してエンジンの始動制御を行なうエンジン始動制御手段と、を備える車両用エンジン始動装置であって、
前記エンジン始動制御手段は、前記第１のエンジン始動スイッチに接続された電力線の断線を検知可能であり、該第１のエンジン始動スイッチに接続された電力線の断線を検知した場合には、前記第２のエンジン始動スイッチになされた操作に基づいてエンジンを始動することを特徴とする、
車両用エンジン始動装置である。

この本発明の一態様によれば、車両のエンジンを始動するためのエンジン始動スイッチをステアリングボス等の回転部材に配置した場合に、エンジンを確実に始動することができる。

本発明の一態様において、例えば、
前記第１のエンジン始動スイッチは、電力遮断供給切替部と並列に内部抵抗を備えており、
前記エンジン始動制御手段は、前記第１のエンジン始動スイッチと該エンジン始動制御手段とを接続する電力線における電圧値に基づいて、前記第１のエンジン始動スイッチになされた操作を検知し、且つ前記第１のエンジン始動スイッチに接続された電力線の断線を検知する手段である。

また、本発明の一態様において、
前記第２のエンジン始動スイッチは、エンジン始動以外の用途に用いられるユーザー操作可能なデバイスに附設されると好適である。

この場合、
前記エンジン始動制御手段は、前記第１のエンジン始動スイッチの断線を検知した場合には、前記第２のエンジン始動スイッチになされた前記エンジン始動以外の用途に用いられる場合の操作とは異なる操作に応じてエンジンを始動する手段であると好適である。

本発明によれば、車両のエンジンを始動するためのエンジン始動スイッチをステアリングボス等の回転部材に配置した場合に、エンジンを確実に始動することが可能なエンジン始動装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。

以下、本発明の一実施例に係る車両用エンジン始動装置１について説明する。図１は、車両用エンジン始動装置１の全体構成の一例を示す図である。車両用エンジン始動装置１は、主要な構成として、プッシュスイッチ１０と、スパイラルケーブル２０と、始動制御ＥＣＵ（ＥＦＩ−ＥＣＵ；Electronic Control Unit）３０と、代替スイッチ４０と、を備える。なお、プッシュスイッチ１０が特許請求の範囲における「第１のエンジン始動スイッチ」に相当し、代替スイッチ４０が特許請求の範囲における「第２のエンジン始動スイッチ」に相当する。

プッシュスイッチ１０は、ユーザーが車両のエンジン始動を指示するためのスイッチユニットであり、ステアリングボス部の表面やステアリングホイールの内周部等に、その操作ボタンが設置されている。プッシュスイッチ１０は、電力遮断供給部１０Ａと、内部抵抗１０Ｂと、を内蔵する。以下、内部抵抗１０Ｂの抵抗値をＲ_１０とする。

プッシュスイッチ１０は、電源５０から始動制御ＥＣＵ３０に至る電力ライン５５から分岐した電力ライン５７の途中に接続される。そして、プッシュスイッチ１０は、ステアリングボス部やステアリングホイールの如く車体に対して相対回転する部材に繋止されているため、スパイラルケーブル２０によって電力ライン５７に接続される。なお、電源５０は、例えば二次電池である。

スパイラルケーブル２０は、相対回転する部材同士を電気的に接続するための部材であり、単数又は複数のリード線を可撓性のある樹脂で被膜した構造となっている。

始動制御ＥＣＵ３０は、例えば、マイコン３２を中心としてＲＯＭやＲＡＭ等がバスを介して相互に接続されたコンピューターユニットであり、その他、ＤＣ／ＤＣコンバータや各種記憶媒体、Ｉ／Ｏポート、タイマー、カウンター等を備える。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。

始動制御ＥＣＵ３０は、電力ライン５５に接続された接続端子を通じて供給される電力をＤＣ／ＤＣコンバータにより降圧して、マイコン３２に供給することにより作動する。また、始動制御ＥＣＵ３０は、電力ライン５７に接続された接続端子３６からマイコン３２に至る内部線にプルダウン抵抗３８が取り付けられた周知の構造を有しており、接続端子３６の電圧値をマイコン３２が適切に検知可能となるように構成されている。

ここで、本実施例の車両用エンジン始動装置１によるエンジン始動がなされる際の、基本的な作動原理について説明する。

まず、例えば電子キーシステム等によるユーザー認証が行なわれることにより、電源５０から電力ライン５５への電力供給が開始され、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の降圧装置を介してマイコン３０に電力供給がされることにより、エンジン始動が可能な状態（いわゆるイグニッションオン状態）となる。係る動作のために、電源５０から電力ライン５５に至る途中には、上記のユーザー認証を管理するＥＣＵ等により制御されるリレー装置等が設置されてよい。

なお、車両状態をイグニッションオン状態とするためのイグニッションスイッチ８０を電源５０と電力ライン５５の間に備えてもよい。図２は、イグニッションスイッチ８０を備える場合の構成例を示す図である。ここで、イグニッションスイッチ８０は、機械式キーを挿入して回動させる形式の構造に附設されてもよいし、プッシュボタン式の構造に附設されてもよい。係る構成にすることにより、車両システムの停止時において、電源５０が電力供給を停止しない（電源５０がバッテリである場合は放電し続ける）ことを、防止することができる。

この状態で、プッシュスイッチ１０が操作されていない場合には、電源５０と始動制御用ＥＣＵ３０が、電力ライン５７、スパイラルケーブル２０、内部抵抗１０Ｂを介して通電する。従って、接続端子３６の電圧Ｖ_３６は、次式（１）の如くとなる。ここで、Ｂは電源５０の定格電圧であり、Ｉは電源５０の定格電流である。

Ｖ_３６＝Ｂ−Ｉ・Ｒ_１０ …（１）

プッシュスイッチ１０が操作されると、電源５０と始動制御用ＥＣＵ３０は、内部抵抗１０Ｂを介さずに通電する。従って、接続端子３６の電圧Ｖ_３６は、電源５０の定格電圧Ｂとなる。

マイコン３２では、係る電圧の変化を検知して、接続端子３６の電圧Ｖ_３６が（Ｂ−Ｉ・Ｒ_１０）からＢに変化したことを検知したときに、スターターリレー７０に電力供給を開始して、エンジンの始動制御を実行する。なお、始動制御ＥＣＵ３０とスターターリレー７０との間にはニュートラルスタートスイッチから入力される信号に基づいて作動するリレー装置６０が配置されており、車両のシフト位置がＰ（パーキング）又はＮ（ニュートラル）でなければスターターリレーへの通電を許可しないように制御されている。

このように、本実施例の車両用エンジン始動装置１は、ステアリングボス部の表面等、ユーザーにとって視認容易な分かり易い位置にエンジン始動のためのプッシュスイッチ１０が配置されているため、操作性に優れたものとなっている。反面、ステアリングホイール及びステアリングボスと車体との相対回転により、特にスパイラルケーブル２０において断線の可能性が通常の接続に比して高くなってしまう。このため、道路上でエンジンを始動することができず、立ち往生するような場面が生じ得る。

そこで、本実施例の車両用エンジン始動装置１では、代替スイッチ４０を備え、プッシュスイッチ１０に接続されている電力線（スパイラルケーブル２０を含む）の断線を検知した場合には、代替スイッチ４０になされた操作に基づいてエンジンを始動することとした。

プッシュスイッチ１０に接続されている電力線の断線は、接続端子３６の電圧Ｖ_３６に基づいて検知することができる。断線が生じた場合、電圧Ｖ_３６は０（グラウンド電圧；以下略）となるからである。

以上の説明から判るように、本実施例の車両用エンジン始動装置１が上記断線を検知可能であるのは、プッシュスイッチ１０が内部抵抗１０Ｂを備えることに基づく。すなわち、プッシュスイッチ１０が内部抵抗１０Ｂを備えない場合、接続端子３６の電圧Ｖ_３６は、０（非操作時）からＢ（操作時）へと変化し、これによりプッシュスイッチ１０になされた操作を検知してエンジンを始動することは可能である。しかしながら、断線が生じた場合の接続端子３６の電圧Ｖ_３６も０となり、非操作時と区別することができない。

これに対し、本実施例の車両用エンジン始動装置１では、接続端子３６の電圧Ｖ_３６が０（断線時）、Ｂ−ＩＲ_１０（非操作時）、Ｂ（操作時）の三段階に変化するため、ユーザー操作と断線を共に検知することが可能となっているのである。

代替スイッチ４０は、例えば、エンジン始動以外の用途にも用いられるユーザー操作可能なデバイスに附設される。具体的には、ハザードランプボタン、ターンシグナルレバー、ブレーキペダル、アクセルペダル、パーキングブレーキ、ナビゲーション装置の液晶ディスプレイ上に設定されるＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチ、ウインドウ開閉スイッチ等の各種デバイスの操作状態を検出して始動制御ＥＣＵ３０に出力する。

そして、始動制御ＥＣＵ３０では、これらのデバイスに対する通常の操作とは異なる操作に応じてエンジンを始動する。例えば、代替スイッチ４０がハザードランプボタンに附設されたスイッチである場合、ハザードランプボタンが５［ｓｅｃ］以内に３回プッシュ操作されたときに、エンジンを始動する等と予め定めておき、その旨をユーザーに通知しておく。

係る制御により、プッシュスイッチ１０に接続されている電力線に断線が生じた場合でも、速やかにエンジンを始動し、車両を発進させることができる。

また、他の用途を有するスイッチ類を代替スイッチ４０として用いるため、新規に専用のボタンやスイッチ等を備えることによるコストの増大を回避することができる。

図３は、始動制御ＥＣＵ３０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、車両がイグニッションオン状態（車両電源オン、エンジン停止）となった際に実行される。

まず、プッシュスイッチ１０に接続されている電力線に断線が生じたか否かを判定する（Ｓ１００）。当該判定は、上記の如く、接続端子３６の電圧Ｖ_３６が０であるか否かによって行なうことができる。

プッシュスイッチ１０に接続されている電力線に断線が生じていない場合は、プッシュスイッチ１０がプッシュ操作されるのを待って（Ｓ１０２）、シフト位置がＰ又はＮであることを条件にエンジンを始動する（Ｓ１０４、１０６）。プッシュスイッチ１０がプッシュ操作されたことは、上記の如く、接続端子３６の電圧Ｖ_３６がＢ−ＩＲ_１０からＢに変化したことをもって検知することができる。

一方、プッシュスイッチ１０に接続されている電力線に断線が生じている場合は、代替スイッチ４０からの入力により前述したデバイスに対し予め定めた所定の操作がなされるのを待って（Ｓ１０８）、シフト位置がＰ又はＮであることを条件にエンジンを始動する（Ｓ１０４、１０６）。

なお、シフト位置がＰ又はＮでない場合は、シフト位置がＰ又はＮに変更されるのを待ってエンジンが始動される手順となってもよいが、シフト位置がＰ又はＮに変更された後に、再度のプッシュスイッチ１０のプッシュ操作、又は代替スイッチ４０により検知される前述したデバイスに対する所定の操作を要求してもよい。

本実施例の車両用エンジン始動装置１によれば、エンジン始動スイッチをステアリングボス等の回転部材に配置する場合において、エンジンを確実に始動することができる。また、他の用途を有するスイッチ類を代替スイッチ４０として用いるため、新規に専用のボタンやスイッチ等を備えることによるコストの増大を回避することができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、代替スイッチ４０は、エンジン始動以外の他の用途に用いられない専用スイッチであってもよい。

また、プッシュスイッチ１０に接続された電力線の断線を検知するための構造は、実施例に示した内部抵抗によるものに限られず、如何なるものを用いてもよい。

本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。

車両用エンジン始動装置１の全体構成の一例を示す図である。車両用エンジン始動装置１の全体構成の他の例（イグニッションスイッチ８０を備える場合の構成例）を示す図である。始動制御ＥＣＵ３０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１車両用エンジン始動装置
１０プッシュスイッチ
１０Ａ電力遮断供給切替部
１０Ｂ内部抵抗
２０スパイラルケーブル
３０始動制御ＥＣＵ
３２マイコン
３４、３６接続端子
３８プルダウン抵抗
４０代替スイッチ
５０電源
５５、５７電力ライン
６０リレー装置
７０スターターリレー
８０イグニッションスイッチ

Claims

車体に対して相対回転する部材に繋止された第１のエンジン始動スイッチと、
車体に対して相対回転する部材に繋止されていない第２のエンジン始動スイッチと、
該第１のスイッチ及び第２のスイッチになされた操作を検知してエンジンの始動制御を行なうエンジン始動制御手段と、を備える車両用エンジン始動装置であって、
前記エンジン始動制御手段は、前記第１のエンジン始動スイッチに接続された電力線の断線を検知可能であり、該第１のエンジン始動スイッチに接続された電力線の断線を検知した場合には、前記第２のエンジン始動スイッチになされた操作に基づいてエンジンを始動することを特徴とする、
車両用エンジン始動装置。
前記第１のエンジン始動スイッチは、電力遮断供給切替部と並列に内部抵抗を備えており、
前記エンジン始動制御手段は、前記第１のエンジン始動スイッチと該エンジン始動制御手段とを接続する電力線における電圧値に基づいて、前記第１のエンジン始動スイッチになされた操作を検知し、且つ前記第１のエンジン始動スイッチに接続された電力線の断線を検知する手段である、
請求項１に記載の車両用エンジン始動装置。
前記第２のエンジン始動スイッチは、エンジン始動以外の用途に用いられるユーザー操作可能なデバイスに附設される、
請求項１又は２に記載の車両用エンジン始動装置。
前記エンジン始動制御手段は、前記第１のエンジン始動スイッチの断線を検知した場合には、前記第２のエンジン始動スイッチになされた前記エンジン始動以外の用途に用いられる場合の操作とは異なる操作に応じてエンジンを始動する手段である、
請求項３に記載の車両用エンジン始動装置。