JP4301194B2

JP4301194B2 - 車両用始動制御装置

Info

Publication number: JP4301194B2
Application number: JP2005107720A
Authority: JP
Inventors: 直樹前田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2025-04-04
Also published as: JP2006283727A

Description

本発明は、エンジンを始動させるスタータを制御する車両用始動制御装置に関する。

従来から、エンジンを自動的に停止・始動させる自動停止始動装置が知られている（例えば、特許文献１）。この自動停止始動装置は、エンジンの自動停止後、ブレーキペダルの踏み込み操作によってブレーキ倍力装置の負圧が抜けて倍力機能が発揮できない状態になっている場合には、負圧確保のためにエンジンを自動的に始動させるものである。
特開２００１−１４０６７２号公報

ところで、プッシュ式スタートシステムにおいては、運転者がブレーキペダルを踏み込んで車両に制動力を与えた上でスタートスイッチを押すことにより、エンジンを始動させる方法が一般的に採用されている。しかしながら、何らかの原因によってブレーキペダルの踏み込みの検知がされないと、エンジンを始動させることができない。

この点、上述の従来技術の自動停止始動装置は、負圧抜けを検出した場合に自動的にエンジンを始動させることができるが、上記の問題を解決することができない。

そこで、本発明は、エンジン始動の際の運転者の操作性を向上させる車両用始動制御装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、
エンジンを始動させるスタータを制御する車両用始動制御装置において、
ブレーキペダルが踏み込まれた状態で所定の作動条件が成立した場合にスタータを作動させる第１のスタータ作動手段と、
ブレーキペダルの踏み込み状態にかかわらずスタータを作動させる第２のスタータ作動手段と、
前記第１のスタータ作動手段から前記第２のスタータ作動手段にスタータを作動させる手段を切り替える切り替え手段とを備えることを特徴とする車両用始動制御装置が提供される。これにより、ブレーキペダルの踏み込みの検知がされないような状況においても、前記の切り替え手段による切り替えがされることによって、スタータを作動させエンジンを始動させることができる。

また、前記所定の作動条件は、操作者からのエンジンの始動指示を受け付けるスイッチが押されることであり、前記切り替え手段は、前記スイッチが所定時間継続して押された場合に前記第１のスタータ作動手段から前記第２のスタータ作動手段に切り替えることがよい。この場合においては、運転者がブレーキペダルを踏み込んで前記スイッチを押せばスタータを作動させることができるが、ブレーキペダルの踏み込みの検知がされないような状況においても、運転者が前記スイッチを継続して押していれば、前記の切り替えがされるので、スタータを作動させエンジンを始動させることができる。

また、前記所定の作動条件は、操作者からのエンジンの始動指示を受け付けるスイッチが押されることであり、前記切り替え手段は、ブレーキ倍力装置の負圧が所定値以下の場合に前記第１のスタータ作動手段から前記第２のスタータ作動手段に切り替えることがよい。この場合においては、運転者がブレーキペダルを踏み込んで前記スイッチを押せばスタータを作動させることができるが、ブレーキペダルの踏み込みの検知がされないような状況においても、ブレーキ倍力装置の負圧が所定値以下の場合には、前記の切り替えがされるので、スタータを作動させエンジンを始動させることができる。

また、前記スイッチが継続して押されている期間、前記第２のスタータ作動手段によるスタータの作動を可能にすることがよい。前記の第２のスタータ作動手段に切り替わっても、エンジンを始動させるために、運転者は前記スイッチを継続して押していればよく、良好な操作性が確保できる。

本発明によれば、エンジン始動の際の運転者の操作性を向上させることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、本発明における車両用始動制御装置の一実施形態であるプッシュ式スタートシステムの構成図である。プッシュ式スタートシステムは、一般的に、運転者がブレーキペダルを踏んで車両に制動力を与えた上でスタートスイッチを押した場合に、エンジンを始動させるものである。以下、図１の各構成要素について、概略説明する。

ストップスイッチ５は、ブレーキペダルの踏み込み状態を検知するものであり、ブレーキペダル部に取り付けられて、ブレーキペダルの上下動に応じてＯＮ／ＯＦＦする。例えば、停止位置から所定量のブレーキペダルのストロークがあった場合に、ＯＮとなるスイッチである。ストップスイッチ５がＯＮすると、バッテリー１との通電によりストップランプ６が点灯する。また、ストップスイッチ５のＯＮ／ＯＦＦの状態は、電源制御ＥＣＵ４に入力される。なお、ブレーキペダルの踏み込み状態を検出する手段として、ＯＮ／ＯＦＦのスイッチではなく、ブレーキペダルの踏み込み移動量（若しくは、踏力）を検出するフットブレーキセンサを用いることも可能である。

スタートスイッチ３は、運転者が操作可能なモーメンタリー式のボタンスイッチであり、運転者からのエンジンの始動や停止の指示を受け付けるスイッチである。スタートスイッチ３のＯＮ／ＯＦＦ状態は、電源制御ＥＣＵ４に入力される。

電源制御ＥＣＵ４は、ストップスイッチ５とスタートスイッチ３の状態等に基づいて、車両の電源状態をコントロールするものである。ブレーキペダルが踏み込まれた状態でスタートスイッチ３のＯＮ操作（押す操作）が検出された場合、電源制御ＥＣＵ４が電源リレー７に駆動電流を流すことによって（電源リレー７を作動させることによって）、バッテリー１からの電源供給が電源リレー７の下流にあるエンジンＥＣＵ９や他の負荷になされる。また、電源制御ＥＣＵ４は、エンジンＥＣＵ９に対しエンジン始動の指示を与える機能を有する。さらに、電源制御ＥＣＵ４は、エンジン作動中にスタートスイッチ３が押された場合には、電源リレー７の通電を止め、エンジンＥＣＵ９等への電源供給を遮断する。

エンジンＥＣＵ９は、電源制御ＥＣＵ４からのエンジン始動指示に基づいて、スタータリレー１１に駆動電流を流し、スタータ１２を作動させることによって、エンジンを始動させる。

ところで、運転者がブレーキペダルを踏み込む際、ブレーキ倍力装置（特に、図示していない）がエンジンの吸気による負圧を利用してブレーキペダルを踏む力をアシストしている。しかしながら、前述のとおり、ブレーキペダルを踏み込む操作を繰り返すと、負圧が消費され、そのアシスト力が低下する場合がある。このような現象が起こると、プッシュ式スタートシステムでエンジンを始動させるためには、運転者が強い踏力でブレーキペダルを踏まなければストップスイッチ５のＯＮが検知されないため、操作性の悪化が懸念される。また、お年寄りや身障者等の踏力が比較的弱い運転者の場合には、その懸念がより顕著となる。

そこで、本発明における車両用始動制御装置は、そのような懸念を排除できるように、電源制御ＥＣＵ４から、スタータリレー１１に駆動電流を流し、スタータ１２を作動させることができる構成にしている。以下に、本発明における車両用始動制御装置の動作例について以下に説明する。

図２は、本発明における車両用始動制御装置の制御動作フローである。本フローは、車両駐車状態（電源制御ＥＣＵ４による電源供給が遮断され、エンジンが停止している状態）からエンジンが始動し、再び車両駐車状態に戻るまでを示している。

電源制御ＥＣＵ４は、ブレーキペダルが踏み込まれた状態（ストップスイッチ５がＯＮ）でスタートスイッチ３のＯＮ操作が検出されたとき（Ｓ１）、電源リレー７を作動（Ｓ２）させてエンジンＥＣＵ９等への電源供給を開始する。電源供給の開始後、電源制御ＥＣＵ４は始動指示信号８をエンジンＥＣＵ９へ送出する（Ｓ３）。始動指示信号８を受信したエンジンＥＣＵ９は、スタータリレー１１にリレー駆動電流（通常駆動電流１０）を流し、スタータ１２を作動させてエンジン始動制御を行う。電源制御ＥＣＵ４は、エンジン始動後にスタートスイッチ３のＯＮ操作が検出されたときには（Ｓ４，Ｓ５）、電源リレー７への通電を終了する（Ｓ６）。

一方、電源制御ＥＣＵ４は、ブレーキペダルが踏み込まれない状態（ストップスイッチ５がＯＦＦ）でスタートスイッチ３のＯＮ操作が検出されたときには（Ｓ７）、電源リレー７を作動させてエンジンＥＣＵ９等への電源供給をするのみである（Ｓ８）。そして、電源制御ＥＣＵ４は、この状態で、ストップスイッチ３のＯＮ操作が検出されたときにブレーキペダルが踏み込まれた場合には（Ｓ９）、始動指示信号８を送出する（Ｓ３）。ところが、Ｓ９においてブレーキペダルが踏み込まれていない場合には、周知技術では電源リレー７への通電を終了させる制御（Ｓ６に移行）が行われるのに対し、スタートスイッチ３のＯＮ継続時間によって制御を切り替えることが行われる。

その切り替えについて、以下説明する。電源リレー７の駆動中にブレーキペダルが踏み込まれない状態でスタートスイッチ３のＯＮ操作が検出されたとき（Ｓ１０）、スタートスイッチ３のＯＮ継続時間が所定の時間Ｔ１（例えば、３秒）以上の場合（Ｓ１１；Ｎｏ）、電源制御ＥＣＵ４はＴ１経過時点からスタータリレー１１への緊急時駆動電流１３の通電を開始する（Ｓ１２）。スタートスイッチ３のＯＮ継続時間がＴ１未満の場合には、電源制御ＥＣＵ４は電源リレー７への通電を終了させる制御（Ｓ６）を行う。このように、緊急時駆動電流１３が通電することによって、スタータリレー１１、スタータ１２が作動するので、エンジンを始動させることが可能となる。

Ｓ１２においてＯＮ状態が継続しているスタートスイッチ３がＯＦＦされると（Ｓ１３）、電源制御ＥＣＵ４は緊急時駆動電流１３の通電を止め（Ｓ１４）、これによりスタータ１２も停止する。したがって、運転者はエンジン始動完了を確認後に（クランキングが終わってエンジンがかかったことを確認後に）スタートスイッチ３をＯＦＦさせればよい。万が一、エンジン完爆前にスタートスイッチ３をＯＦＦしてエンジン始動できなかった場合でも、スタートスイッチ３のＯＮを継続させることによって（Ｓ４経由で、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２）、エンジンの再始動が可能となる。

つまり、エンジンを始動させるために、運転者はスタートスイッチ３を単に（継続させることなく）押せば通常はエンジンを始動させることができる。しかし、スタートスイッチ３を押してもエンジンが始動しなければ、異常を感じた運転者がスタートスイッチ３を押し続けることによって、エンジンを始動させることができる。

以上のように、図２のフローによれば、スタートスイッチ３のＯＮ継続時間によって制御が切り替わり、ブレーキペダルが踏み込まれた状態であるという条件がスタータの作動条件から外され、ストップスイッチ５の状態によらずエンジンの始動が可能となるので、ブレーキ倍力装置の負圧抜けが起こっても、容易にエンジンを始動させることができる。

なお、ブレーキ倍力装置の負圧抜けに限らず、ストップスイッチ５へ電源供給するラインのヒューズ２が切れたり、ストップスイッチ５自体が故障したり、ストップスイッチ５のＯＮ／ＯＦＦ状態を電源制御ＥＣＵ４に認識させるためのライン自体が断線したりした場合に、ストップスイッチ５の状態が認識できなくなってエンジンの始動が困難になったとしても、その対策として本発明を利用することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

上記実施例では、スタートスイッチ３のＯＮ継続時間によって制御が切り替わっていたが（Ｓ１１、Ｓ１２）、ブレーキ倍力装置の負圧が所定値以下の場合に制御が切り替わるようにしてもよい。ブレーキ倍力装置の負圧を利用した場合の本発明における車両用始動制御装置の制御動作フローは、図２を流用した図３のように表すことができる。図３において、電源リレー７の駆動中にブレーキペダルが踏み込まれない状態でスタートスイッチ３のＯＮ操作が検出されたとき（図２のＳ１０）、ブレーキ倍力装置の負圧室内の負圧が所定値以下の場合（Ｓ２０；Ｙｅｓ）、スタートスイッチ３のＯＮ継続時間にかかわらず、電源制御ＥＣＵ４はＴ１経過時点からスタータリレー１１への緊急時駆動電流１３の通電を開始する（Ｓ２１）。そして、図２のＳ１３へ移行し、Ｓ１３では、Ｓ１０でＯＮしたスタートスイッチ３がＯＦＦされるか否かが判断される。一方、ブレーキ倍力装置の負圧室内の負圧が所定値以下ではない場合（Ｓ２０；Ｎｏ），図２のＳ６に移行する。

なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「負圧」は大気圧との圧力差で表されるものとする。従って、「負圧が大きい」「負圧が高い」とは、大気圧との圧力差が大きいこと、すなわち、絶対的な圧力としては低圧であることを意味する。逆に、「負圧が小さい」「負圧が低い」とは、大気圧との圧力差が小さいことを意味する。

また、ブレーキペダルの踏み込み状態を検知できればよいので、ストップスイッチ５ではなく、別のスイッチを流用して若しくは新たな専用スイッチ設定して、その踏み込み状態を検知するようにしてもよい。例えば、ブレーキペダルの踏み込み状態の検出が必要であるクルーズ制御において、クルーズ制御関連のスイッチもストップスイッチ５と同様にブレーキペダルに設置されている場合には、そのスイッチが流用できる。

本発明における車両用始動制御装置の一実施形態であるプッシュ式スタートシステムの構成図である。本発明における車両用始動制御装置の制御動作フローである。ブレーキ倍力装置の負圧を利用した場合の本発明における車両用始動制御装置の制御動作フローである。

符号の説明

１バッテリー
２ヒューズ
３スタートスイッチ
４電源制御ＥＣＵ
５ストップスイッチ
６ストップランプ
７電源リレー
８始動指示信号
９エンジンＥＣＵ
１０通常駆動電流
１１スタータリレー
１２スタータ
１３緊急時駆動電流

Claims

エンジンを始動させるスタータを制御する車両用始動制御装置において、
ブレーキペダルが踏み込まれた状態で所定の作動条件が成立した場合にスタータを作動させる第１のスタータ作動手段と、
ブレーキペダルの踏み込み状態にかかわらずスタータを作動させる第２のスタータ作動手段と、
前記第１のスタータ作動手段から前記第２のスタータ作動手段にスタータを作動させる手段を切り替える切り替え手段とを備えることを特徴とする車両用始動制御装置。
前記所定の作動条件は、操作者からのエンジンの始動指示を受け付けるスイッチが押されることであり、
前記切り替え手段は、前記スイッチが所定時間継続して押された場合に前記第１のスタータ作動手段から前記第２のスタータ作動手段に切り替える、請求項１記載の車両用始動制御装置。
前記所定の作動条件は、操作者からのエンジンの始動指示を受け付けるスイッチが押されることであり、
前記切り替え手段は、ブレーキ倍力装置の負圧が所定値以下の場合に前記第１のスタータ作動手段から前記第２のスタータ作動手段に切り替える、請求項１記載の車両用始動制御装置。
前記スイッチが継続して押されている期間、前記第２のスタータ作動手段によるスタータの作動を可能にする、請求項２または３記載の車両用始動制御装置。