JP3965741B2 - 車両用電源供給システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用の複数のコントローラが通信線で接続されて構成されたネットワークにおいて、キースイッチのスイッチ状態に基づいてバッテリからエンジン制御装置およびエンジン始動装置への電源供給を制御する車両用電源供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図３に示すように、車室内のキースイッチ１を介してエンジンルームにおけるバッテリ２からエンジン制御装置３、スタータモータ４、スタータリレー４０等に個々に電源ラインが接続されている。
しかし、近年、電線の簡素化のために、車室内のキースイッチのスイッチ状態を検出し、この検出に基づいてエンジンルーム内でバッテリからエンジン制御装置３およびスタータモータへの電源供給を制御するものが提案されている。具体的には、車室内コントローラとボデー制御コントローラとエンジンルーム内コントローラとが通信線で接続されたネットワークを構成し、このスイッチ状態を最寄りの車室内コントローラにて検出し、このスイッチ状態に基づく信号をボデー制御コントローラを経由してエンジンルーム内コントローラに伝送し、これにより、エンジンルーム内コントローラがエンジン制御装置およびスタータモータへの電源供給を制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したネットワークにおいて通信線を介した通信が異常になった場合には、エンジンルーム内コントローラはキースイッチのスイッチ状態に基づく信号を検知できなくなる。この場合、車両の走行中のときには、エンジンの停止不能になり、車両の停止中のときは、エンジンの始動不能になるという問題が生じる。
【０００４】
本発明は上記問題に鑑みたもので、車両にエンジンの停止不能もしくは始動不能を解消するフェイルセーフ機能を備えることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、第２のコントローラ（７）が第１のコントローラ（５）にて検出したスイッチ状態に基づく信号を通信線を介して受信し、その受信した信号に応じてエンジン始動装置（４、４０）およびエンジン制御装置（３）への電源供給を制御するようにしたもので、第２のコントローラ（７）にイグニッションスイッチからの信号線を接続し、第２のコントローラ（７）が通信線を介した通信が異常であることを判定したときに、イグニッションスイッチからの信号に応じてエンジン制御装置（３）への電源供給を制御することを特徴としている。
【０００６】
従って、通信線を介した通信が異常になったとしても、イグニッションスイッチからの信号によってエンジン制御装置（３）への電源供給を停止することができる。また、請求項１に記載の発明においては、第２のコントローラ（７）は、バッテリ（２）からエンジン制御装置（３）への電源ラインに設けられたスイッチ手段（１１）と、通信線および信号線からの信号に基づいてエンジン制御装置（３）への電源供給を行うための制御信号（ＩＧ）を出力する制御手段（７０）と、制御信号（ＩＧ）が出力され、かつ信号線の信号がイグニッションスイッチがオンしているときの信号であるときに、スイッチ手段（１１）を電源供給駆動する手段（１４）とを有することを特徴としている。
【０００７】
従って、制御手段（７０）が故障したときでも、イグニッションスイッチからの信号によりスイッチ手段（１１）の電源供給駆動を停止して、エンジン制御装置（３）への電源供給を停止することができる。請求項２に記載の発明においては、第２のコントローラ（７）は通信線を介した通信が異常であること判定したときに、信号線からの信号に基づきイグニッションスイッチのオンオフ回数で始動要求が発生していることを判定すると、エンジン制御装置（３）およびエンジン始動装置（４、４０）にエンジンを始動させるための電源供給の制御を行うことを特徴としている。
【０００８】
従って、通信線を介した通信が異常になったとしても、信号線からの信号に基づきイグニッションスイッチのオンオフ回数で始動要求が発生していることを判定すると、エンジン制御装置（３）およびエンジン始動装置（４、４０）にエンジンを始動させるための電源供給の制御を行うため、エンジンの始動を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に、本実施形態に係る車両用電源供給システムの全体構成を示す。車両用電源供給システムは、キースイッチ１、バッテリ２、エンジン制御装置３、スタータモータ４、スタータリレー４０、車室内コントローラ５、ボデー制御コントローラ６およびエンジンルーム内コントローラ７などから構成されている。
【００１１】
キースイッチ１は、バッテリ２からカーオーディオなどへ電源供給するためのＡＣＣスイッチ１ａ、バッテリ２からエンジン制御装置３へ電源供給するためのイグニッションスイッチ１ｂ（以下、ＩＧスイッチという）、バッテリ２からスタータモータ４に電源供給するためのスタータスイッチ１ｃ（以下、ＳＴＡスイッチという）を有している。
【００１２】
キースイッチ１は、エンジンを始動させるときＩＧスイッチ１ｂとＳＴＡスイッチ１ｃとが同時にオンするようになっている。これらのスイッチ１ａ〜１ｃの一方の端子はバッテリ１に接続されており、各スイッチ１ａ〜１ｃがオンしているときには、それぞれの他方の端子がハイレベル（約１２Ｖ）になる。また、キースイッチ１はＯＦＦの状態のときには、各スイッチ１ａ〜１ｃをオフしてそれぞれの他方の端子がローレベル（約０Ｖ）になる。
【００１３】
エンジン制御装置３は、点火および燃料噴射の制御を行う。スタータモータ４は、エンジンの始動時に、スタータリレー４０を介して電源が供給され、クランクシャフトを回転させて、エンジンを始動させる。
車室内コントローラ５、ボデー制御コントローラ６およびエンジンルーム内コントローラ７は通信線６０で接続されてネットワークを構成している。
【００１４】
車室内コントローラ５は、各スイッチ１ａ〜１ｃのそれぞれの他方の端子から信号線６１〜６３で接続されており、予め定めたタイミング、例えば所定の時間間隔でキースイッチ１のスイッチ状態を検出して、そのスイッチ状態を示す信号をボデー制御コントローラ６に伝送する。
ボデー制御コントローラ６は、ネットワークの基幹となるコントローラで、ネットワーク内の送信、受信の制御をしており、車室内コントローラ５からスイッチ状態を示す信号を受信すると、それに応じた信号をエンジンルーム内コントローラ７に送信する。
【００１５】
エンジンルーム内コントローラ７は、マイクロコンピュータ７０およびドライバ部７１により構成されている。ドライバ部７１は、第１、第２、第３リレー１１、１２、１３、第１、第２ＡＮＤゲート１４、１５および第１、第２抵抗素子１６、１７により構成されている。エンジンルーム内コントローラ７は、ボデー制御コントローラ６から受信した信号に応じてエンジン制御装置３およびスタータモータ４への電源供給を制御する。また、エンジンルーム内コントローラ７にはＩＧスイッチ１ｂから信号線６４が接続されており、通信線６０を介した通信が異常であることを判定すると、信号線６４を介した信号に基づきＩＧスイッチ１ｂのスイッチ状態に応じてエンジン制御装置３、スタータモータ４への電源供給を制御する。
【００１６】
なお、車室内コントローラ５、ボデー制御コントローラ６およびエンジンルーム内コントローラ７は、常時バッテリ２より電源供給されて常時作動状態になっている。
次に、上記した車両用電源供給システムの作動について説明する。
先ず、エンジン始動時にキースッチ１のＩＧスイッチ１ｂおよびＳＴＡスイッチ１ｃがオンされると、このスイッチ状態を車室内コントローラ５が検出し、このスイッチ状態に基づく信号をボデー制御コントローラ６を経由してエンジンルーム内コントローラ７に伝送する。マイクロコンピュータ７０は、その信号を受信してエンジン始動要求を判定すると、ハイレベルのＩＧ信号（制御信号）およびＳＴＡ信号を出力する。このとき、信号線６４からの信号がＩＧスイッチ１ｂオンを示すハイレベルの信号になっているので、第１、第２ＡＮＤゲート１４、１５の出力はハイレベルになり、第１、第２リレー１１、１２はオンして、バッテリ２からエンジン制御装置３およびスタータモータ４に電源が供給される。そして、スタータモータ４がクランクシャフトを回転させ、エンジン制御装置３が燃料噴射および点火の制御を行い、エンジンが始動する。
【００１７】
なお、スタータリレー４０には、ニュートラルスイッチ８を介して電源が供給されるようになっている。このニュートラルスイッチ８は、オートマチックトランスミッションの場合、パーキングレンジＰ若しくはニュートラルレンジＮに入れるとオンするものである。
また、キースッチ１のＩＧスイッチ１ｂがオフされると、信号線６４からの信号がＩＧスイッチ１ｂオフを示すローレベルの信号になり、第１ＡＮＤゲート１４の出力はローレベルになり、第１リレー１１はオフし、バッテリ２からエンジン制御装置３への電源供給は停止する。そのため、エンジンは停止する。
【００１８】
次に、エンジン停止不能もしくは始動不能を解消するフェイルセーフ機能を図２のマイクロコンピュータ７０の制御プログラムを示すフローチャートに従って説明する。
先ず、信号線６４からの信号がＩＧスイッチ１ｂオンを示す信号であって、通信線６０を介した通信が不通（例えば、通信線６４を介した通信信号が通信規約に合わない信号であるときなど、通信異常が生じている状態）か否かを判定する（ステップ１００）。そして、通信が不通であって、この状態が所定時間継続したことを判定する（ステップ１０１）と、運転者に通信が異常であることを報知するブザー１８を鳴動させる（ステップ１０２）。
【００１９】
このとき、車両の走行中であれば車両を安全な場所に移動し、エンジンを停止させる必要がある。また、エンジンを止めて車両が停車しているときには、最低限、車両を安全な場所に移動できるようにしなければならない。このため、次のにステップ１０３においては、オルタネータＬ端子信号３４に基づいてエンジン回転中か否かを判定している。オルタネータＬ端子信号３４は、エンジン回転中のときハイレベル（約１２Ｖ）、エンジン停止中のときローレベル（約０Ｖ）になる信号であるため、その信号を用いることによってエンジン回転中か否かを判定することができる。
【００２０】
エンジン回転中と判定すると、信号線６４からの信号がＩＧスイッチ１ｂオフを示す信号になったか否かの判定処理（ステップ１０８）を繰り返し実行する。そして、運転者が、車両を安全な場所に移動して、ＩＧスイッチ１ｂをオフ操作すると、信号線６４からの信号がＩＧスイッチ１ｂオフを示す信号になる。このため、第１ＡＮＤゲート１４の出力がローレベルになり、第１リレー１１がオフして、エンジンが停止する。また、信号線６４からの信号がＩＧスイッチ１ｂオフを示す信号になるため、ステップ１０８の判定がＹＥＳになり、ブザー１８の鳴動を停止させる（ステップ１０９）。
【００２１】
一方、ステップ１０３でエンジン停止中と判定したときには、信号線６４からの信号に基づいて、運転者からエンジンの始動要求があるか否かを判定する（ステップ１０４）。運転者は、ブザー１８の鳴動により通信異常を知ることができるので、車両を安全な場所に移動させるために、エンジンを始動させる所定の操作を行う。この始動操作としては、例えばＩＧスイッチ１ｂを所定回数オンオフさせるものとすることができる。この場合、ステップ１０４では、信号線６４からの信号がハイレベルのときを１回として計数し、それが所定時間（ｎ秒）内に特定回数（ｘ回数）発生したときに、始動要求があったと判定する。
【００２２】
始動要求があった場合には、ハイレベルのＩＧ信号およびＳＴＡ信号を出力する（ステップ１０５）。このとき信号線６４からの信号がＩＧスイッチ１ｂオフを示す信号になっているので、第１、第２ＡＮＤゲート１４、１５の出力はハイレベルになり、第１、第２リレー１１、１２がオンして、エンジン制御装置３およびスタータモータ４に電源を供給する。これにより、エンジンが始動する。
【００２３】
次に、オルタネータＬ端子信号３４に基づき、エンジンの始動完了か否かを判定する（ステップ１０６）。そして、エンジンの始動が完了したと判定すると、ＳＴＡ信号をローレベルにする（ステップ１０７）。そのため、スタータモータ４への電源供給が停止される。
この後、運転者が車両を安全な場所に移動して、ＩＧスイッチ１ｂをオフ操作すると、信号線６４からの信号がＩＧスイッチ１ｂオフを示す信号になるため、上記したのと同様に、エンジンを停止させることができ、またステップ１０８の判定がＹＥＳになって、ブザー１８の鳴動を停止させる。
【００２４】
また、ステップ１０４において運転者からのエンジン始動要求がないと判定したときには、ステップ１０９に進んでブザー１８の鳴動を停止させる。
なお、上記した実施形態では、ＡＮＤゲート１４、１５によりマイクロコンピュータ７０から出力されるＩＧ信号、ＳＴＡ信号と、信号線６４からの信号とのＡＮＤ論理によって第１、第２リレー１１、１２を駆動するようにしている。このため、マイクロコンピュータ７０が故障し、誤ってハイレベルのＩＧ信号、ＳＴＡ信号を出力したとしても、信号線６４からの信号がＩＧスイッチ１ｂオフを示す信号になっているときには、エンジン制御装置３およびスタータモータ４への電源が供給されることはない。
【００２５】
また、上記実施形態にあたり、ブザー１８を用いて通信が異常であることを車両の運転者に報知したが、ブザー１８以外にランプ、車内アナウンスをする音声発生装置等でもよい。
さらに、上記実施形態にあたり、運転者による始動要求を、信号線６４による信号がハイレべルの時を所定回数計数することに基づいて判定したが、それ以外でも信号線６４による信号に基づいて判定するのであればよい。
【００２６】
また、上記実施形態にあたり、マイクロコンピュータ７０の制御プログラムによる作動はハードロジック構成により実現することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１のマイクロコンピュータ７０の作動を示すフローチャートである。
【図３】バッテリ２からエンジン制御装置３およびスタータモータ４への電源供給する制御をキースイッチ１により直接行っている従来技術のブロック図である。
【符号の説明】
１…キースイッチ、２…バッテリ、３…エンジン制御装置、
４…スタータモータ、５…車室内コントローラ、
７…エンジンルーム内コントローラ、１１…第１リレー、
７０…マイクロコンピュータ。

Claims (2)

1. 少なくともイグニッションスイッチを含む複数のスイッチを有する車両のキースイッチ（１）のスイッチ状態を検出する第１のコントローラ（５）と、
   前記第１のコントローラ（５）と通信線で接続されてネットワークを構成し、前記第１のコントローラ（５）にて検出したスイッチ状態に基づく信号を前記通信線を介して受信し、その受信した信号に応じてエンジン始動装置（４、４０）およびエンジン制御装置（３）への電源供給を制御する第２のコントローラ（７）とを備え、
   前記第２のコントローラ（７）には前記イグニッションスイッチからの信号線が接続されており、
   前記第２のコントローラ（７）は前記通信線を介した通信が異常であることを判定したときに、前記信号線からの信号に応じて前記エンジン制御装置（３）への電源供給を制御する車両用電源供給システムであって、
   前記第２のコントローラ（７）は、
   バッテリ（２）から前記エンジン制御装置（３）への電源ラインに設けられたスイッチ手段（１１）と、
   前記通信線および前記信号線からの信号に基づいて前記エンジン制御装置（３）への電源供給を行うための制御信号（ＩＧ）を出力する制御手段（７０）と、
   前記制御信号（ＩＧ）が出力され、かつ前記信号線の信号が前記イグニッションスイッチがオンしているときの信号であるときに、前記スイッチ手段（１１）を電源供給駆動する手段（１４）とを有することを特徴とする車両用電源供給システム。
2. 前記第２のコントローラ（７）は前記通信線を介した通信が異常であることを判定したときに、前記信号線からの信号に基づき前記イグニッションスイッチのオンオフ回数で始動要求が発生していることを判定すると、前記エンジン制御装置（３）およびエンジン始動装置（４、４０）にエンジンを始動させるための電源供給の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用電源供給システム。

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