JP4165032B2 - エンジン始動制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエンジンを始動する装置、特にスタータモータ等への通電を行う回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のエンジンの始動は、通常イグニッションスイッチの操作により行われる。イグニッションスイッチは、イグニッションキーを鍵穴に差し込み、所定の位置に回動させて操作を行うものである。イグニッションスイッチは、イグニッションキーを抜き差しするオフ（ＯＦＦ）位置、カーオーディオなどアクセサリ電装機器に通電させるアクセサリ（ＡＣＣ）位置、エンジンの点火系に通電を行うイグニッション（ＩＧ−ＯＮ）位置およびエンジンを始動するため、スタータモータに通電を行うスタータ（ＳＴ）位置を有している。また、イグニッションキーは、スタータ位置においては、運転者がこの位置を維持するように力を加えていないと、オン位置となるように付勢されている。他の位置においては、運転者がキーから手を離しても、その位置が維持される。
【０００３】
前記各位置における通電状態が図１に示されている。イグニッションスイッチにより制御される通電ラインは、カーオーディオなどのアクセサリ電装品に通電を行うアクセサリ通電（ＡＣＣ）ライン、エンジンの運転を維持するために、エンジン点火系などに通電を行うイグニッション通電（ＩＧ−ＯＮ）ライン、およびエンジンの始動を行うためにスタータモータに通電を行うためのスタータ通電（ＳＴ）ラインである。図１に示すように、キー位置がオフ位置の場合、いずれのラインにも通電されない。アクセサリ位置では、アクセサリ通電ラインのみに通電される。イグニッション位置では、アクセサリおよびイグニッション通電ラインに通電が行われる。スタータ位置では、イグニッションおよびスタータ通電回路に通電が行われる。このように、スタータ位置では、アクセサリ電装機器に通電を行わないようにすることにより、スタータに十分な電力が供給されるようにしている。このようなエンジン始動装置が特開平７−２２４７４３号公報に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のようなエンジン始動装置において、イグニッションスイッチをスタータ位置にしてエンジンを始動している際に、キーから手を離すと、スイッチの位置がイグニッション位置に戻ってしまいエンジンがかからない場合ある。このような場合にもエンジンを始動させるためには、スイッチ位置がイグニッション位置に戻っても、所定の期間、スタータへの通電を維持するようにすればよい。しかし、スタータモータが駆動中にオーディオも動作することになる。スタータモータは大きな電力を消費するために、車載のバッテリ電圧が大きく変動し、オーディオの動作も不安定となる。また、アクセサリ通電ラインに通電されるので、それだけスタータモータへ供給される電力が減少し、始動性が悪化する場合も考えられる。
【０００５】
本発明は、前述の問題点を解決するためになされたものであり、イグニッションスイッチをエンジンが始動するまで操作しなくても、始動が行われるエンジン始動装置において、各通電ラインに適切に通電を行い、各機器の動作が適切なものとなるようにする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、本発明のエンジン始動装置は、一旦イグニッションスイッチがスタータ位置となると、エンジンの始動が判定されるまで、スタータ通電ラインの通電状態を維持し、一方アクセサリ通電ラインを遮断状態とする。エンジンの始動が判定されると、通常の、イグニッション位置に対応した通電ラインが通電状態とされる。この動作を実現するために、本発明のエンジン始動装置は、スタータ通電ラインの通電、遮断を行うスタータ接点と、前記アクセサリ通電ラインの通電、遮断を行うアクセサリ接点とを備え、さらにエンジンの始動を判定する始動判定部と、前記二つの接点をそれぞれ制御するスタータ接点制御部、アクセサリ接点制御部とを有している。これら二つの制御部により、前記二つの接点を制御して、前述の動作を達成する。
【０００７】
また、本発明は、イグニッションキーを用いたイグニッションスイッチの構成に限られるものではない。一つまたは複数のスイッチの操作によって、アクセサリ通電ラインに通電を行う第１の状態、アクセサリ通電ラインとイグニッションラインに通電を行う第２の状態、イグニッション通電ラインとスタータ通電ラインに通電を行う第３の状態が達成されるような装置であれば、同様に適用することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。図２は、本実施形態の回路構成を示す図である。バッテリ１０は、イグニッションスイッチ１２を介してアクセサリ通電ライン１４とＥＣＵ（電子制御装置）１６のスタータスイッチ（ＳＴＳＷ）端子１８に接続されている。アクセサリ通電ライン１４上には、このラインの通電、遮断を制御するアクセサリカットリレー２０が配置されている。このアクセサリカットリレー２０のコイルは、一端がバッテリ１０に他端がエンジンＥＣＵ１６のアクセサリカットリレー（ＡＣＣＲ）端子２２に接続される。アクセサリカットリレー２０は、通常時にはアクセサリ通電ライン１４を接続状態とし、ＡＣＣＲ端子２２がオンとなったときに遮断状態とする。なお、イグニッションスイッチ１２は、不図示のイグニッション通電ラインへの通電を制御する接点を有し、このイグニッション通電ラインには、当該ラインの通電・遮断を制御するリレーが配置されている。
【０００９】
バッテリ１０は、バッテリ通電ライン２４を介してスタータ２６に接続されている。スタータ２６は、スタータモータ２８と、スタータモータ２８への電力供給を制御するソレノイド３０を含む。ソレノイド３０には、スタータリレー３２を含むスタータ通電ライン３３を介して、バッテリ１０の電力が供給されるようになっている。スタータリレー３２のコイルの一端は接地され、他端はニュートラルスタートスイッチ３４を介してエンジンＥＣＵ１６のスタータ（ＳＴＡＲ）端子３６に接続されている。ニュートラルスタートスイッチ３４は、車両のシフトポジションがＮ（ニュートラル）かＰ（パーキング）になっているときのみ接続状態となるスイッチである。このシフトポジションのときにスタータ端子３６がオンとなると、通常遮断状態となっているスタータリレー３２が通電状態となり、ソレノイド３０に電力が供給される。これによりソレノイドの接点３８が閉じ、バッテリ通電ライン２４からスタータモータ２８に電力が供給される。
【００１０】
また、エンジンＥＣＵ１６には、エンジンパルスセンサ４０からのエンジンパルスが入力される。このエンジンパルスから、エンジンＥＣＵ１６は、エンジンの回転速度を算出し、この速度に基づき、エンジン始動、すなわちエンジンがスタータによらず、自力で回転を開始したことの判定を行う。
【００１１】
イグニッションスイッチ１２は、イグニッションキーを回動させることにより、図１に示す４個の位置を取ることができる。この位置に対応する通電状態は、図１に示すとおりである。また、スタータ位置に維持するためには、運転者がイグニッションキーをひねるように操作し続ける必要がある。手を離すなどして、キーに力が付与されなくなると、スイッチ１２はイグニッションオン（ＩＧ−ＯＮ）の状態となる。
【００１２】
図３はエンジン始動時の制御信号のタイムチャート、図４はエンジン始動時のフローチャートである。これらの図を用いて、エンジン始動時の動作について説明する。イグニッションスイッチ１２が操作され、スタート位置にされると、ＳＴＳＷ端子１８がオンとなる。エンジンＥＣＵ１６は、これを検出すると（Ｓ１００）、ＡＣＣＲ端子２２をオンに制御する（Ｓ１０２）。これにより、アクセサリカットリレー２０が、アクセサリ通電ライン１４を遮断するように動作する。エンジンＥＣＵ１６は、ＡＣＣＲ端子２２のオンにやや遅れてＳＴＡＲ端子３６をオンに制御する（Ｓ１０４）。ニュートラルスタートスイッチ３４が接続状態となっていれば、ＳＴＡＲ端子３６のオン制御により、スタータリレー３２が通電状態となり、スタータ通電ライン３３に電流が流れ、スタータモータ２８が回転する。
【００１３】
スタータ２６によりエンジンが駆動されエンジンが自立して回転できる速度に達すると、エンジンＥＣＵ１６はエンジンの始動を判定する（Ｓ１０６）。始動の判定がなされると、ＳＴＡＲ端子３６がオフに制御され（Ｓ１０８）、スタータ２６の動作が終了する。これにやや遅れてＡＣＣＲ端子２２がオフに制御されて（Ｓ１１０）、アクセサリカットリレー２０が通常状態となり、アクセサリ通電ラインが通電状態に制御される。
【００１４】
なお、ステップＳ１０６のエンジン始動判定は、スタータモータへの通電継続時間とすることもできる。また、二つのリレー２０，３２は、一体に構成することもできる。
【００１５】
以上のように、本実施形態によれば、エンジン始動時において、イグニッションスイッチをスタート位置に維持する必要がなく、さらにエンジン始動までの間、オーディオなどのアクセサリ電装品が動作しないように制御される。これにより、エンジン始動中のバッテリ電圧の低下によるアクセサリ電装品の不自然な動作が防止される。
【００１６】
以上は、イグニッションキーの回動操作によりイグニッションスイッチを動作させる場合の構成であった。イグニッションスイッチの構成はこれに限らず、例えば、イグニッションキーの操作によりイグニッションオンとした後、別に設けられたスタータスイッチボタンを押し、エンジンを始動させる構成についても適用できる。この場合、スタータスイッチボタンを押し続けなくても、エンジンが始動し、またエンジンが始動するまでの間、アクセサリ電装品が動作しないように制御される。
【００１７】
さらに、電子キーを用いたシステムにも適用可能である。図５は、電子キーを用いた始動装置の概略構成を示す図である。電子キー５０は、車両の所有者または運転しようとする者が携帯する。所有者が電子キー５０を保持して車両に近づくと、車載された発信機５２からの信号を電子キー５０が受信し、固有のコードを送信する。電子キー５０から送信された固有のコードは、受信機５４により受信され、始動制御ＥＣＵ５６に送られる。始動制御ＥＣＵ５６は、送られてきたコードを照合し、電子キー５０が当該車両に対応したものであると判断すると、車両のドアのロックを解除を許可する。ドアロックの実際の解除は、所有者がドアに備えられたロックボタンを押した時点で行う。
【００１８】
さらに、始動制御ＥＣＵ５６は、アクセサリ電装機器に電源を供給するように、アクセサリカットリレー５８を制御する。また、ステアリングのロックを解除するように、ステアリングロックＥＣＵ６０に指令を行う。所有者が、スタータボタン６２を操作すると、始動制御ＥＣＵ５６は、エンジンＥＣＵ６４に対し、エンジン始動の指令を行う。エンジンＥＣＵ６４は、エンジン電装系およびスタータ６６に通電する。また、始動制御ＥＣＵ５６は、エンジン始動指令を行う一方で、アクセサリカットリレー５８に対し、アクセサリ電送機器に対する電力供給を遮断するように指令する。そして、アクセサリ電送機器が動作していない状態で、スタータ６６が始動され、エンジン始動が行われる。エンジンＥＣＵ６４は、エンジンの始動を判定するとスタータ６６への電力供給を停止し、始動制御ＥＣＵ５６に対してエンジンが始動したことを伝える。始動制御ＥＣＵ５６は、これに基づきアクセサリカットリレー５８を通電状態とし、電力供給を再開させる。
【００１９】
この構成において、電子キー５０に関連した始動制御ＥＣＵ５６と、アクセサリカットリレー５８、スタータボタン６２およびエンジンＥＣＵ６４が各通電ラインの選択スイッチとして機能する。また、前述の実施形態と同様、エンジンＥＣＵ６４がエンジン始動判定部として機能する。スタータおよびスタータリレーと、アクセサリカットリレーは、図２と同様の構成を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 イグニッションスイッチの位置と通電ラインの関係を示す図である。
【図２】 本実施形態のエンジン始動制御装置の回路構成を示す図である。
【図３】 本実施形態の装置の制御信号のタイムチャートである。
【図４】 本実施形態の装置の制御フローを示すチャートである。
【図５】 電子キーを用いた実施形態の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１２ イグニッションスイッチ（通電ライン選択スイッチ）、１４ アクセサリ通電ライン、１６ エンジンＥＣＵ（始動判定部、スタータ接点制御部、アクセサリ接点制御部）、２０ アクセサリカットリレー（アクセサリ接点）、２４バッテリ通電ライン、２６ スタータ、３２ スタータリレー（スタータ接点）、３３ スタータ通電ライン。

Claims (5)

1. 車載のアクセサリ電装機器に通電するためのアクセサリ通電ラインと、
   エンジン点火系装置に通電するためのイグニッション通電ラインと、
   エンジンをクランキングさせるスタータモータに通電するためのスタータ通電ラインと、
   前記各通電ラインの通電を制御する通電ライン選択スイッチであって、前記アクセサリ通電ラインに通電を行う第１の状態と、前記アクセサリ通電ラインと前記イグニッション通電ラインとに通電を行う第２の状態と、前記イグニッション通電ラインとスタータ通電ラインとに通電を行う第３の状態とのいずれかの通電状態を選択可能な、通電ライン選択スイッチと、
   を有するエンジン始動制御装置において、
   エンジンが始動したことを判定する始動判定部と、
   前記スタータ通電ラインの通電、遮断を行うスタータ接点と、
   前記スタータ接点を制御して、前記通電ライン選択スイッチの第３の状態が一旦選択されると、前記始動判定部によりエンジンの始動判定がなされるまで前記スタータ通電ラインが通電状態となるように維持し、始動判定がなされると前記スタータ通電ラインが遮断状態となるように制御するスタータ接点制御部と、
   前記アクセサリ通電ラインの通電、遮断を行うアクセサリ接点と、
   前記アクセサリ接点を制御して、少なくとも前記スタータ接点により前記スタータ通電ラインが通電状態に制御されている間は、前記アクセサリ通電ラインを遮断状態に制御するアクセサリ接点制御部と、
   を含むエンジン始動制御装置。
2. 請求項１に記載のエンジン始動制御装置において、前記通電ライン選択スイッチは、一つの操作子の操作で前記第１から第３の状態を選択可能である、エンジン始動制御装置。
3. 請求項１または２に記載のエンジン始動制御装置において、前記始動判定部は、スタータモータへの通電が所定時間継続した場合に、始動したと判定するものである、エンジン始動制御装置。
4. 請求項１または２に記載のエンジン始動制御装置において、前記始動判定部は、エンジン回転速度を検出し、この速度が所定値以上となった場合に、始動したと判定するものである、エンジン始動制御装置。
5. 請求項１に記載のエンジン始動制御装置において、
   前記エンジンが搭載された車両に固有のコードが受信されたことを判定するコード受信判定部を有し、
   前記固有のコードの受信が判定されると、前記通電ライン選択スイッチが第１の状態に選択される、
   エンジン始動制御装置。

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