JP5691596B2 - 電源切換装置 - Google Patents

Description

本発明は、電源切換装置に関し、より特定的には、車両に搭載され、緊急事態時等に電源供給の状態を切り換えて車両のエンジンを強制的に停止する電源切換装置に関する。

近年、車両のエンジン始動には、鍵穴にメカニカルキーを挿入してシリンダを回転操作するシステムではなく、電子キーから無線で送信されるキーコードを照合した上でパワースイッチをプッシュ操作するシステム、いわゆるワンプッシュエンジンスタートシステムが、多く用いられている。

このワンプッシュエンジンスタートシステムは、エンジンが停止している時には、ブレーキペダルが踏み込まれていること等を条件として、パワースイッチのプッシュ操作によってエンジンが始動する。一方、ワンプッシュエンジンスタートシステムは、エンジンが動作している時には、シフト位置がＰレンジ（駐車レンジ）にあること等を条件として、パワースイッチのプッシュ操作によってエンジンが停止する。

ところで、このワンプッシュエンジンスタートシステムの中には、緊急事態が発生した場合等に走行中の車両を直ちに停止できるようにするため、動作しているエンジンを強制的に停止させる機能（エンジン強制停止機能）が組み込まれているシステムも存在する。緊急事態とは、車内で火災が発生した場合や、車両がオーバーヒートした場合等をいう。この緊急事態には、パワースイッチに予め割り当てられた特殊な操作を運転者自らが行うことで、エンジンを制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）を含む電源系統がオフ状態に切り換わり、エンジンが強制的に停止するようになっている。

例えば、従来のワンプッシュエンジンスタートシステムにおいては、エンジン動作中にパワースイッチが所定時間（例えば３秒）ずっと押し続けられたり、エンジン動作中にパワースイッチが所定時間内に所定回数（例えば５回）が繰り返し押されたりすることを動作条件として、エンジン強制停止機能を実行するようにしている。
また、他の従来のワンプッシュエンジンスタートシステムにおいては、パワースイッチにポップアップ機構を付加して、パワースイッチがポップアップ状態である時に所定の回転操作を行うことを動作条件として、エンジン強制停止機能を実行するようにしている技術もある（特許文献１を参照）。

特開２０１０−０４８１０６号公報

しかしながら、上述した従来のエンジン強制停止機能の動作条件は、緊急事態ではない時の誤操作を防止するという観点から、パワースイッチを操作する時間を長くしたり、パワースイッチを操作する回数を多くしたり、パワースイッチの操作手順を複雑にしたりして、運転者の本意で緊急なエンジン停止が指示されていると判断している。

このため、従来のワンプッシュエンジンスタートシステムでは、エンジンの強制停止が必要な緊急事態であるにもかかわらず、エンジン強制停止機能を実行するまでに必要以上に時間がかかったり、パワースイッチの操作手順が分からずにエンジン強制停止機能が実行できなかったりする、という問題が生じる。

それ故に、本発明の目的は、パワースイッチのプッシュ操作時における車両の状態を判断することで、誤操作によるエンジン強制停止の防止及びエンジン強制停止を判断するまでの時間短縮の両立を図った電源切換装置を提供することである。

本発明は、電源供給状態を切り換えて車両エンジンの始動及び停止を制御する電源切換装置に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明の電源切換装置は、車両エンジンの停止を指示するスイッチ操作を検出する第１の検出手段と、車両の状態を検出する第２の検出手段と、スイッチ操作が検出され、かつ、車両の状態が所定の状態を満足する場合に、電源供給を停止して車両エンジンを強制的に停止させる制御手段とを備えている。

この上述した本発明の電源切換装置の各構成が行うそれぞれの処理は、一連の処理手順を与える電源切換方法として捉えることができる。この電源切換方法は、一連の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムの形式で提供される。このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体を介してコンピュータの記憶装置に導入されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよい。この記録媒体は、ＲＯＭやＲＡＭやフラッシュメモリ等の半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤやＢＤ等の光ディスクメモリ、及びメモリカード等をいい、電話回線や搬送路等の通信媒体も含まれる。

上記本発明によれば、誤操作によるエンジン強制停止の防止とエンジン強制停止を判断するまでの時間短縮との両立を実現できる。

本発明の一実施形態に係る電源切換装置１の構成を示す図 電源切換装置１が行う第１の電源切換処理のフローチャートを示す図 電源切換装置１が行う第２の電源切換処理のフローチャートを示す図 電源切換装置１が行う第３の電源切換処理のフローチャートを示す図 電源切換装置１が行う第４の電源切換処理のフローチャートを示す図

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電源切換装置１の構成を示す図である。図１において、本実施形態に係る電源切換装置１は、パワースイッチ操作検出部１１と、車速検出部１２と、ブレーキ操作検出部１３と、エンジン回転数検出部１４と、アクセル操作検出部１５と、機器操作検出部１６と、電源制御ユニット（電源制御ＥＣＵ）２０と、電源リレー部３０とを備える。

まず、本実施形態に係る電源切換装置１の各構成の概要を説明する。
パワースイッチ操作検出部１１は、パワースイッチのプッシュ操作の有無を検出し、この検出結果をパワースイッチ信号として出力する。車速検出部１２は、車速センサ等を用いて車両の速度を検出し、この検出結果をスピード信号として出力する。ブレーキ操作検出部１３は、ペダルセンサ等を用いてブレーキペダルの踏み込み操作の有無を検出し、この検出結果をブレーキ信号として出力する。エンジン回転数検出部１４は、クランクポジションセンサ等を用いてエンジンの回転数を検出し、この検出結果をエンジン回転数信号として出力する。アクセル操作検出部１５は、ペダルセンサ等を用いてアクセルペダルの踏み込み操作の有無を検出し、この検出結果をアクセル信号として出力する。機器操作検出部１６は、オーディオやエアコン等の車両走行に直接関係がない車両搭載機器の操作が行われているか否かを判断し、この検出結果を機器操作信号として出力する。

電源制御ユニット２０は、パワースイッチ操作検出部１１、車速検出部１２、ブレーキ操作検出部１３、エンジン回転数検出部１４、アクセル操作検出部１５、及び機器操作検出部１６から、パワースイッチ信号、スピード信号、ブレーキ信号、エンジン回転数信号、アクセル信号、及び機器操作信号をそれぞれ入力する。そして、電源制御ユニット２０は、これらの信号に基づいてエンジンの強制停止を実行させるか否かを判断し、エンジンの強制停止を実行させる場合には、電源リレー部３０における電源状態の切り換えを制御する。電源リレー部３０は、電源制御ユニット２０から与えられる指示に従って、エンジンを制御する電子制御ユニットを含む電源系統をオン状態（電源供給）からオフ状態（電源供給停止）に切り換える。

次に、本実施形態に係る電源切換装置１が実行する電源切換処理を、図２〜図５をさらに参照して説明する。
図２〜図５は、本発明の一実施形態に係る電源切換装置１が行う第１〜第４の電源切換処理のフローチャートをそれぞれ示す図である。

＜第１の電源切換処理＞
図２に示す処理は、パワースイッチが押されて車両の電源がオン状態となり、エンジンが始動することによって開始される（ステップＳ２０１）。この電源オン状態において、パワースイッチ操作検出部１１からパワースイッチが操作されたこと示すパワースイッチ信号を受信すると（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、電源制御ユニット２０は、まず車両が走行中（速度がゼロ以外）であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。ここで、車両が走行中でないと判断すると（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、電源制御ユニット２０は、このパワースイッチの操作は運転者からの正常なエンジン停止の指示であると認識し、通常のエンジン停止を実行する（ステップＳ２１０）。

一方、車両が走行中であると判断すると（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、電源制御ユニット２０は、この車両走行中に操作されたパワースイッチが運転者の本意によるものか否かを確認するため、ブレーキ操作検出部１３から出力されるブレーキ信号を参照して、運転者によってブレーキペダルが踏み込まれているか否かを判断する（ステップＳ２０４）。ここで、ブレーキペダルが踏み込まれていると判断すると（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、さらに電源制御ユニット２０は、車速検出部１２から出力されるスピード信号に基づいて、車両が減速しているか否かを判断する（ステップＳ２０５）。

そして、電源制御ユニット２０は、車両が減速していないと判断した場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、つまりブレーキペダルが踏み込まれているにもかかわらず車両の速度が徐々に遅くなっていない状況を緊急事態であると想定し、この緊急事態下で運転者の意思によって押された正しいパワースイッチ操作であると認識する（ステップＳ２０６）。この認識に基づいて、電源制御ユニット２０は、エンジンを制御する電子制御ユニットを含む電源系統をオン状態からオフ状態に切り換えるべく、電源リレー部３０を制御する（ステップＳ２０８）。この制御により、車両のエンジンが緊急に停止する（ステップＳ２０９）。

これに対して、電源制御ユニット２０は、車両が走行中であると判断しても（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、ブレーキペダルが踏み込まれていない場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、又はブレーキペダルが踏み込まれていても車両が減速している場合（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）には、エンジンの緊急停止が必要のない状況下で運転者の意思に関係なく押された誤ったパワースイッチ操作であると認識する（ステップＳ２０７）。このように認識された場合には、電源制御ユニット２０は、今回のパワースイッチ操作によってエンジン強制停止を行わない。上述したステップＳ２０１〜Ｓ２０８の処理は、エンジンが停止するまで繰り返し行われる。

＜第２の電源切換処理＞
図３に示す第２の電源切換処理は、図２に示した第１の電源切換処理とステップＳ３０５の判断内容が異なる。なお、図３において図２と同一の番号が付してあるステップが行う処理は、図２に説明した処理と同じである。
この第２の電源切換処理は、エンジンが始動されてから運転者によってブレーキペダルが踏み込まれているか否かが判断されるまでは（ステップＳ２０１〜Ｓ２０４及びＳ２１０）、上述した第１の電源切換処理と同じである。

ブレーキペダルが踏み込まれていると判断すると（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、電源制御ユニット２０は、エンジン回転数検出部１４から出力されるエンジン回転数信号に基づいて、エンジン回転数が低下しているか否かを判断する（ステップＳ３０５）。電源制御ユニット２０は、エンジン回転数が低下していないと判断した場合（ステップＳ３０５；Ｎｏ）、つまりブレーキペダルが踏み込まれているにもかかわらずエンジン回転数が徐々に少なくなっていない状況を緊急事態であると想定し、この緊急事態下で運転者の意思によって押された正しいパワースイッチ操作であると認識する（ステップＳ２０６）。この認識に基づいて、電源制御ユニット２０は、電源リレー部３０を制御して、車両のエンジンを緊急に停止させる（ステップＳ２０８及びＳ２０９）。

これに対して、電源制御ユニット２０は、車両が走行中であると判断しても（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、ブレーキペダルが踏み込まれていない場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、又はブレーキペダルが踏み込まれていてもエンジン回転数が低下している場合（ステップＳ３０５；Ｙｅｓ）には、エンジンの緊急停止が必要のない状況下で運転者の意思に関係なく押された誤ったパワースイッチ操作であると認識する（ステップＳ２０７）。このように認識された場合には、電源制御ユニット２０は、今回のパワースイッチ操作によってエンジン強制停止を行わない。

＜第３の電源切換処理＞
図４に示す第３の電源切換処理は、図２に示した第１の電源切換処理とステップＳ４０５の判断内容が異なる。なお、図４において図２と同一の番号が付してあるステップが行う処理は、図２に説明した処理と同じである。
この第３の電源切換処理は、エンジンが始動されてから運転者によってブレーキペダルが踏み込まれているか否かが判断されるまでは（ステップＳ２０１〜Ｓ２０４及びＳ２１０）、上述した第１の電源切換処理と同じである。

ブレーキペダルが踏み込まれていると判断すると（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、電源制御ユニット２０は、アクセル操作検出部１５から出力されるアクセル信号を参照して、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれているか否かを判断する（ステップＳ４０５）。電源制御ユニット２０は、アクセルペダルが踏み込まれていると判断した場合（ステップＳ４０５；Ｙｅｓ）、つまりブレーキペダルとアクセルペダルとの両方が同時に踏み込まれている状況を緊急事態であると想定し、この緊急事態下で運転者の意思によって押された正しいパワースイッチ操作であると認識する（ステップＳ２０６）。この認識に基づいて、電源制御ユニット２０は、電源リレー部３０を制御して、車両のエンジンを緊急に停止させる（ステップＳ２０８及びＳ２０９）。

これに対して、電源制御ユニット２０は、車両が走行中であると判断しても（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、ブレーキペダルが踏み込まれていない場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、又はブレーキペダルが踏み込まれていてもアクセルペダルが踏み込まれていない場合（ステップＳ４０５；Ｎｏ）には、エンジンの緊急停止が必要のない状況下で運転者の意思に関係なく押された誤ったパワースイッチ操作であると認識する（ステップＳ２０７）。このように認識された場合には、電源制御ユニット２０は、今回のパワースイッチ操作によってエンジン強制停止を行わない。

＜第４の電源切換処理＞
図５に示す第４の電源切換処理は、図２に示した第１の電源切換処理とステップＳ５０５の判断内容が異なる。なお、図５において図２と同一の番号が付してあるステップが行う処理は、図２に説明した処理と同じである。
この第４の電源切換処理は、エンジンが始動されてから運転者によってブレーキペダルが踏み込まれているか否かが判断されるまでは（ステップＳ２０１〜Ｓ２０４及びＳ２１０）、上述した第１の電源切換処理と同じである。

ブレーキペダルが踏み込まれていると判断すると（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、電源制御ユニット２０は、機器操作検出部１６から出力される機器操作信号を参照して、車両搭載機器のスイッチ操作が行われているか否かを判断する（ステップＳ５０５）。電源制御ユニット２０は、車両搭載機器のスイッチ操作が行われていないと判断した場合（ステップＳ５０５；Ｎｏ）、つまりブレーキペダルだけが踏み込まれている状況を緊急事態であると想定し、この緊急事態下で運転者の意思によって押された正しいパワースイッチ操作であると認識する（ステップＳ２０６）。この認識に基づいて、電源制御ユニット２０は、電源リレー部３０を制御して、車両のエンジンを緊急に停止させる（ステップＳ２０８及びＳ２０９）。

これに対して、電源制御ユニット２０は、車両が走行中であると判断しても（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、ブレーキペダルが踏み込まれていない場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、又はブレーキペダルが踏み込まれていても車両搭載機器のスイッチ操作が行われている場合（ステップＳ５０５；Ｙｅｓ）、つまりブレーキペダルが踏み込まれていてもオーディオやエアコン等の走行に直接関係ない機器を操作する余裕があると想定し、エンジンの緊急停止が必要のない状況下で運転者の意思に関係なく押された誤ったパワースイッチ操作であると認識する（ステップＳ２０７）。このように認識された場合には、電源制御ユニット２０は、今回のパワースイッチ操作によってエンジン強制停止を行わない。

以上のように、本発明の一実施形態に係る電源切換装置１によれば、パワースイッチのプッシュ操作時における車両の状態に基づいて、エンジン強制停止機能を実行させるか否かを判断する。これにより、誤操作によるエンジン強制停止を防止することができる。また、緊急事態時に運転者に求められる操作は、今までと同じ１回のパワースイッチのプッシュ操作だけである。従って、エンジン強制停止を実行するまでの時間を短縮することができる。すなわち、誤操作によるエンジン強制停止の防止とエンジン強制停止を判断するまでの時間短縮との両立を実現できる。

なお、上記実施形態におけるブレーキペダル操作及びアクセルペダル操作の有無の判断としては、パワースイッチが押された前後の所定期間において操作されたペダル踏み込みの回数を判断してもよいし、当該所定期間において操作されたペダル踏み込みの継続時間を判断してもよい。
また、上記実施形態における車両の速度及びエンジン回転数の低下に伴うエンジン強制停止の判断としては、それぞれ予め閾値を設けておき、低下している車速及び回転数がこの閾値を超えている場合に限って、エンジン強制停止の判断してもよい。

本発明の電源切換装置は、ワンプッシュエンジンスタートシステムを搭載した車両等に利用可能であり、特に誤操作によるエンジン強制停止の防止とエンジン強制停止を判断するまでの時間短縮とを両立したい場合等に有用である。

１ 電源切換装置
１１ パワースイッチ操作検出部
１２ 車速検出部
１３ ブレーキ操作検出部
１４ エンジン回転数検出部
１５ アクセル操作検出部
１６ 機器操作検出部
２０ 電源制御ユニット（電源制御ＥＣＵ）
３０ 電源リレー部

Claims (5)

1. 電源供給状態を切り換えて車両エンジンの始動及び停止を制御する電源切換装置であって、
   車両エンジンの停止を指示するスイッチ操作を検出する第１の検出手段と、
   車両の状態を検出する第２の検出手段と、
   車両の走行中に、前記スイッチ操作が検出されかつブレーキペダルが踏み込まれている状況で前記車両の状態が所定の状態を満足する場合に、電源供給を停止して前記車両エンジンを強制的に停止させる制御手段とを備える、電源切換装置。
2. 前記車両の状態が所定の状態を満足する場合とは、車両が減速していない状態である、請求項１に記載の電源切換装置。
3. 前記車両の状態が所定の状態を満足する場合とは、車両エンジンの回転数が低下していない状態である、請求項１に記載の電源切換装置。
4. 前記車両の状態が所定の状態を満足する場合とは、アクセルペダルが踏み込まれている状態である、請求項１に記載の電源切換装置。
5. 前記車両の状態が所定の状態を満足する場合とは、車両搭載機器のスイッチ操作が行われていない状態である、請求項１に記載の電源切換装置。

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