JP5304596B2 - 始動制御装置及び始動制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用の始動制御装置及び始動制御方法に関し、より詳細には、ＩＧスイッチがオンしている期間にＳＴスイッチがオンしたとき車両を走行させるための原動機を始動させる技術に関する。

従来技術として、プッシュスイッチが押されることでスタータモータを作動させ、エンジンを始動させるプッシュスタートシステムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。このシステムには、イグニッション電源のオン／オフを切り替えるためのイグニッションスイッチとスタータモータを作動させるためのプッシュスイッチとが設けられている。

特開２００５−２４８８５９号公報

しかしながら、イグニッション電源のオン／オフを切り替えるためのイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）とエンジン等の原動機を始動させる装置（スタータ）を作動させるためのスタータスイッチ（ＳＴスイッチ）とが設けられた車両システムにおいて、ＳＴスイッチが故障等によってオン状態で固定されたままであると、エンジン等の原動機を始動させる始動条件によっては、ＩＧスイッチのオンのみでエンジン等の原動機が始動するおそれがある。

そこで、本発明は、ＳＴスイッチがオン状態で固定されたままであっても、ＩＧスイッチのオンのみでエンジン等の原動機が始動することを防止することができる、始動制御装置及び始動制御方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る始動制御装置は、
ＩＧスイッチがオンしている期間にＳＴスイッチのオフからオンへの変化が入力されたとき車両を走行させるための原動機を始動させる始動制御装置であって、
前記ＩＧスイッチのオフからオンへの変化時点から一定期間、前記原動機を始動させることを禁止する禁止手段を備えることを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る始動制御方法は、
ＩＧスイッチがオンしている期間にＳＴスイッチのオフからオンへの変化が入力されたとき車両を走行させるための原動機を始動させる始動制御方法であって、
前記ＩＧスイッチのオフからオンへの変化時点から一定期間、前記原動機の始動を禁止することを特徴とするものである。

本発明によれば、ＳＴスイッチがオン状態で固定されたままであっても、ＩＧスイッチのオンのみでエンジン等の原動機が始動することを防止することができる。

本発明の第１の実施例である始動制御システム１００の構成を示したブロック図である。 エンジン１６の始動要件の一例を説明するための図である。 本発明が適用される、エンジン１６の始動要件を説明するための図である。 本発明の始動制御方法の一例を示したフローチャートである。 本発明の第２の実施例である始動制御システム２００の構成を示したブロック図である。 本発明の第３の実施例である始動制御システム３００の構成を示したブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態の説明を行う。

図１は、本発明の第１の実施例である始動制御システム１００の構成を示したブロック図である。始動制御システム１００は、ＩＧスイッチ１１がオンしている期間にＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が入力されたとき車両を走行させるためのエンジン１６を始動させる始動制御装置として、電子制御装置１を備える。電子制御装置の具体例として、いわゆるＥＣＵ（Electronic Control Unit）が挙げられる。

ＩＧスイッチ１１は、イグニッション電源のオン／オフを切り替えるためのスイッチである。ＩＧスイッチ１１は、車両の電源であるイグニッション電源をオン／オフするため、ユーザの操作によってオン／オフするものでもよいし、所定の電子制御装置からの指令信号によってオン／オフするものでもよい。例えば、ＩＧスイッチ１１は、ユーザがイグニッションキーやリモコンキーを操作することによりオンすることによって、イグニッション電源がオンする。また、例えば、ＩＧスイッチ１１は、ユーザの認証が成立した後の所定の電子制御装置（例えば、イモビライザーなどの認証装置）からの指令信号に従って、イグニッション電源がオンする。イグニッション電源がオンすることによって、バッテリ１３から車両に搭載された電子制御装置、リレー、スイッチ、ソレノイド等の各電気負荷への給電が可能になる。

ＳＴスイッチ１２は、エンジン１６を始動させるスタータ１５を作動させるためのスイッチである。ＳＴスイッチ１２は、ユーザが操作可能な操作部（例えば、車室内のスタートボタンなどのプッシュスイッチ）に連動してオン／オフする。ＳＴスイッチ１２は、ユーザによる操作をトリガとしてスタータ１５を始動させるためのスイッチであるため、ユーザが操作部を操作している状態ではオン状態となるが、ユーザが操作部を操作していない状態（例えば、操作部から手を離すなど）ではオフ状態となる。すなわち、ＳＴスイッチ１２は、ユーザが操作部に対する操作を行うことによりオフからオンに変化し、ユーザが操作部に対する操作をやめることによりオンからオフに変化する。

電子制御装置１は、ＩＧ端子及びＳＴ端子を備えており、ＩＧ端子にはＩＧスイッチ１１を介してバッテリ１３が接続され、ＳＴ端子にはＳＴスイッチ１２を介してバッテリ１３が接続されている。例えば、ＩＧスイッチ１１は、バッテリ１３と電子制御装置１のＩＧ端子との間に介在する。一方、ＳＴスイッチ１２は、ＩＧスイッチ１１の下流側に接続される。ＳＴスイッチ１２の上流側の端子が、ＩＧスイッチ１１と電子制御装置１のＩＧ端子との間の給電経路上の点ａに接続され、ＳＴスイッチ１２の下流側の端子が、電子制御装置１のＳＴ端子に接続される。

ＩＧスイッチ１１がオフしていることにより電子制御装置１にバッテリ１３から電源が供給されていない状態で、ＩＧスイッチ１１がオンすると、ＩＧ端子を介して電子制御装置１に電源電圧が印加されることになり、これにより電子制御装置１が動作を開始する。ＩＧ端子への電源電圧が印加されると、電子制御装置１電源自己保持用リレー（不図示）の励磁コイルに電流を流し、電源自己保持用リレーの接点を閉ざす。電子制御装置１への電源供給は、それ以後は、電源自己保持用リレーを介して行うことができるため、ＩＧスイッチ１１がオフされた後も、電子制御装置１自身が電源自己保持用リレーの励磁コイルへの通電を断つまでの間は、電子制御装置１はその動作を続けることができる。また、電子制御装置１のＳＴ端子に電源電圧相当の電圧があらわれたとき、電子制御装置１はＳＴスイッチ１２がオンしたと判断し、前述のように、スタータ１５によってエンジン１６を始動させる始動制御を開始する。ＳＴ端子は、ＳＴスイッチ１２のオン／オフの信号が入力される端子である。

電子制御装置１は、エンジン１６の作動／非作動を制御する制御部２１を備える。また、電子制御装置１は、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化及びオンからオフへの変化を検出する検出手段として、検出回路２２を備える。

制御部２１は、少なくともＩＧ端子がオンしている状態で動作する。制御部２１は、例えば、ＩＧスイッチ１１のオン状態及びオフ状態を検知する検知部と、ＣＰＵ等を備える演算部と、トランジスタ等を備える駆動部とを備える。制御部２１の演算部は、制御部２１の検知部の検知結果に基づいて、ＩＧスイッチ１１のオフからオンへの変化時点を特定することができる。また、制御部２１の演算部は、少なくとも検出回路２２の出力信号及び制御部２１の検知部の検知結果に基づいて、エンジン１６を始動／停止するための制御信号を生成する。制御部２１の駆動部は、その演算部によって生成された制御信号に従って、エンジン１６を始動／停止するための駆動信号を出力する。

検出回路２２は、ＳＴ端子に入力されたＳＴスイッチ１２のオン波形及びオフ波形を検出し、ＳＴスイッチ１２のオン／オフに応じた信号を制御部２１に出力する。これにより、制御部２１は、ＳＴスイッチ１２がオフからオンへ変化する時のエッジ波形を検出した検出回路２２の出力信号に基づいて、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化及びＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化タイミングを検知することができる。また、制御部２１は、ＳＴスイッチ１２がオンからオフへ変化する時のエッジ波形を検出した検出回路２２の出力信号に基づいて、ＳＴスイッチ１２のオンからオフへの変化及びＳＴスイッチ１２のオンからオフへの変化タイミングを検知することができる。検出回路２２は、例えば、ＳＴ端子に接続されたプルダウン抵抗２２ａと、プルダウン抵抗２２ａの後段に接続されたコンパレータ等のバッファ回路２２ｂとを備えた回路によって実現される。

スタータリレー１４は、スタータ１５の作動／非作動を切り替えるための切り替えスイッチである。エンジン１６を始動させるためのスタータ１５の具体例として、スタータモータが挙げられる。スタータリレー１４を切り替え動作させる駆動信号は、電子制御装置１の制御部２１から出力される。制御部２１は、ＩＧスイッチ１１のスイッチ状態及びＳＴスイッチ１２のスイッチ状態に基づいて、スタータリレー１４を切り替え動作させる駆動信号を出力する。スタータリレー１４がその駆動信号によってオンすることにより、スタータ１５は作動し、スタータリレー１４がその駆動信号によってオフすることにより、スタータ１５の作動は停止する。スタータ１５の作動によりエンジン１６は始動する。エンジン１６の始動が完了する前に（例えば、エンジン１６の完爆が完了する前に）、スタータ１５の作動が停止すると、エンジン１６は停止する。エンジン１６は、内燃機関であって、車両の走行トルクを発生させる原動機である。原動機は、車輪を回転させる駆動力を発生させる。

続いて、エンジン１６の始動制御方法について説明する。

図２は、エンジン１６の始動要件の一例を説明するための図である。「ＩＧスイッチ１１がオン状態」且つ「ＳＴスイッチ１２がオン状態」という条件が成立した場合にエンジン１６を始動させるという始動要件が設定されている場合を考える。この場合、点線ｃ１で示されているように、ＩＧスイッチ１１がタイミングｔ１でオフからオンに変化した後に、ＳＴスイッチ１２がタイミングｔ２でオフからオンに変化すると、「ＩＧスイッチ１１がオン状態」且つ「ＳＴスイッチ１２がオン状態」という条件が成立するため、スタータリレー１４がオンする。スタータリレー１４がオンすることにより、スタータ１５が作動し、エンジン１６が始動する。

しかしながら、実線ｃ２で示されているように、何らかの原因でＳＴスイッチ１２がオン状態で固定（例えば、ＳＴスイッチ１２の接点部が故障等によってオン状態で固着）されていると、ＩＧスイッチ１１がタイミングｔ１でオフからオンに変化しただけで、「ＩＧスイッチ１１がオン状態」且つ「ＳＴスイッチ１２がオン状態」という条件が成立することにより、エンジン１６が始動してしまうことが考えられる。

このように、不意にエンジン１６が始動することを防ぐため、本発明が適用される電子制御装置１は、ＩＧスイッチ１１のオフからオンへの変化時点から一定期間、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化がＳＴ端子に入力されても、スタータ１５の作動を禁止することによって、エンジン１６を始動させることを禁止する禁止手段として、制御部２１を備える。つまり、ＩＧスイッチ１１がオンしている期間にＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が入力されたときエンジン１６を始動させる始動制御装置１は、ＩＧスイッチ１１のオフからオンへの変化時点から一定期間経過後に、エンジン１６の始動を禁止することを解除する解除手段として、制御部２１を備える。

図３は、本発明が適用される、エンジン１６の始動要件を説明するための図である。本実施例の制御部２１によれば、点線ｃ５で示されているように、ＳＴスイッチ１２が故障等によってオン状態で固着されていると、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が生じないと考えられるため、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が検出されず、エンジン１６が不意に始動することを防ぐことができる。

ただし、図１に示されるような回路構成の場合、ＳＴスイッチ１２が故障等によってオン状態で固定されていても、プルダウン抵抗２２ａがあるために、ＩＧスイッチ１１のオフからオンへの変化に伴って、ＳＴ端子上の電圧は、ロー電圧からハイ電圧に変化する。すなわち、図１の回路構成の場合、ＳＴスイッチ１２が故障等によってオン状態で固定されていても、ＩＧスイッチ１１のオフからオンへの変化と略同時に、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が電子制御装置１にＳＴ端子を介して入力される。この場合、検出回路２２に回路遅延時間が存在すると、図３の点線ｃ４に示されるように、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が、ＩＧスイッチ１１のオフからオンへの変化時点に対して、検出回路２２による回路遅延時間の分だけ遅れて制御部２１に入力されることになる。そのため、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が制御部２１に入力された時点で、制御部２１の起動がＩＧスイッチ１１のオン後のパワーオンリセットの解除によって完了している場合、又は制御部２１がＩＧスイッチ１１のオフ状態でも常時電源が供給される回路の場合、制御部２１は、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化を検知してしまうことになる。したがって、このような場合、何ら対策をしなければ、制御部２１は、ＳＴスイッチ１２が故障等によってオン状態で固定されていても、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化を検知することによって、スタータ１５を作動させ、エンジン１６を始動させてしまう。

しかし、本実施例の制御部２１は、ＩＧスイッチ１１のオフからオンへの変化時点から一定期間（例えば、５００ｍｓ）、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が入力されても、エンジン１６を始動させることを禁止する。そのため、図３の点線ｃ４で示されているように、一定期間Ｔ１が経過するまでの間に、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が入力されても、エンジン１６が不意に始動することを防ぐことができる。

つまり、ＳＴスイッチ１２がオン状態に固定されている状態でＩＧスイッチ１１がオフからオンに変化する場合、ＩＧスイッチ１１のオフからオンへの変化時点から、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が制御部２１に入力されるまでの経過時間に比べて少なくとも長い時間が、一定時間Ｔ１として、制御部２１に設定されていればよい。

もちろん、一定時間Ｔ１をあまり長い時間（例えば、１０秒）に設定する必要はない。一定時間Ｔ１を長く設定しすぎると、ＳＴスイッチ１２がオン状態で固定されていない正常時において、ユーザがＳＴスイッチ１２の通常操作をしても、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が検知できなくなるからである。

したがって、本実施例の制御部２１によれば、図３の実線ｃ３で示されているように、ＩＧスイッチ１１のオフからオンへの変化時点から、一定期間Ｔ１を経過した後に、ＩＧスイッチ１１がオンしている状態でＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が入力されれば、ユーザの意思に従って、エンジン１６を始動させることができる。

図４は、本発明の始動制御方法の一例を示したフローチャートである。ユーザ及び／又は所定の電子制御装置からの信号に基づいて、ＩＧスイッチ１１の状態がオン状態に変化する（ステップＳ１０）。そして、電子制御装置１の制御部２１は、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化がＩＧスイッチ１１のオフからオンへの変化時点からＴ１秒経過後であるか否かを判断する（ステップＳ２０）。電子制御装置１の制御部２１は、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化がＴ１秒経過後に入力されていると判断した場合、スタータリレー１４をオンすることにより、エンジン１６を始動させる（ステップＳ３０）。逆に、制御部２１は、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化がＴ１秒経過後ではないと判断した場合、スタータリレー１４をオフのまま、エンジン１６を始動させないようにする。エンジン１６を始動させた後、制御部２１は、エンジン１６の完爆が終了したか否かを判断する（ステップＳ４０）。制御部２１は、終了していなければスタータリレー１４のオンを維持し、終了していればスタータリレー１４をオフさせる（ステップＳ５０）。

したがって、本実施例によれば、ＳＴスイッチ１２がオン状態で固定されたままであっても、ＩＧスイッチ１１のオンのみでエンジン１６が始動することを防止することができる。具体的状況を挙げれば、ＳＴスイッチ１２がオン状態に固定されている状態で、パワーウィンドウやドアミラー等を操作するためにＩＧスイッチ１１をオンしただけで、エンジン１６が不意に始動することを防ぐことができる。

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。

例えば、ＳＴスイッチ１２がオン状態に固定されている場合に限らず、ＳＴスイッチ１２に連動する操作部（例えば、ユーザが触れるプッシュボタンなど）がオン状態に固定されている場合でも、本発明を適用することができる。

また、本発明の実施形態は、図１に示した形態に限らない。

図５は、本発明の第２の実施例である始動制御システム２００の構成を示したブロック図である。上述の実施例と同様の構成については、説明を省略又は簡略する。始動制御システム２００は、ＩＧスイッチ１１がオンしている期間にＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が入力されたとき車両を走行させるためのエンジン１６を始動させる電子制御装置２を備える。また、始動制御システム２００は、ＩＧスイッチ１１のオフからオンへの変化時点から一定期間、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が入力されても、エンジン１６を始動させることを禁止する禁止手段として、電子制御装置３及びリレー１７を備える。

電子制御装置２，３の構成は、上述の電子制御装置１の構成と同様でよい。電子制御装置２と電子制御装置３は信号線１８を介して接続される。電子制御装置２は、信号線１８を介して、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化に応じた信号を、電子制御装置３に対して伝送する。また、電子制御装置３は、リレー１７をオフさせることによって、電子制御装置２から出力されるスタータリレー１４の駆動信号にかかわらず、エンジン１６の始動を禁止させることができる。

したがって、ＩＧスイッチ１１のオンにより起動が完了した電子制御装置３は、図３の点線ｃ４で示されているように、期間Ｔ１が経過するまでの間に、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が信号線１８を介して入力されても、リレー１７をオフすることによって、エンジン１６が不意に始動することを防ぐことができる。電子制御装置３は、エンジン１６が不意に始動することを防ぐため、リレー１７をオフさせるのではなく、電子制御装置２に対して、エンジン１６の始動を禁止させる指令信号を送信してもよい。

図６は、本発明の第３の実施例である始動制御システム３００の構成を示したブロック図である。上述の実施例と同様の構成については、説明を省略又は簡略する。始動制御システム３００は、ＩＧスイッチ１１がオンしている期間にＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が入力されたとき車両を走行させるためのエンジン１６を始動させる電子制御装置４を備える。ハイブリッドＥＣＵ４は、エンジン１６とモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）１２の走行用の原動機を備える車両システム（いわゆる、ハイブリッドシステム）の動作を制御する電子制御装置である。

エンジン１６の運転は、エンジンＥＣＵ５により制御されている。エンジンＥＣＵ５は、ハイブリッドＥＣＵ４からのエンジン出力要求値に従い、エンジン１６の燃料噴射量の調整などの制御を実行する。エンジンＥＣＵ５からは、エンジン１６の回転数などがハイブリッドＥＣＵ４にフィードバックされる。

モータジェネレータ３２は、エンジン１６の出力により高電圧の発電を行う。この発電によって、モータジェネレータ３２は、インバータ３１を介してハイブリッドバッテリ３５を充電する。また、モータジェネレータ３２は、インバータ３１内の三相ブリッジ回路により駆動され、エンジン１６の補助動力源として必要に応じエンジン１６の出力をアシストする、又は、ハイブリッド車の主動力源として車輪を回転させる。

ハイブリッドＥＣＵ４は、システムメインリレー（ＳＭＲ）３４を制御することによって、インバータ３１及びコンバータ３６とハイブリッドバッテリ３５との接続・遮断を行う。ハイブリッドバッテリ３５を接続することによって、ハイブリッドバッテリ３５の充放電が可能になる。コンバータ３６は、ハイブリッドバッテリ３５の高電圧と補機バッテリ３７の低電圧との間で電力変換する。

ハイブリッドＥＣＵ４は、ＩＧスイッチ１１がオンしている状態でＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が入力されたとき、この変化入力に応じてインバータ３１に指令を与え、モータジェネレータ３２の機械出力によってエンジン１６を始動することが可能である。また、ハイブリッドＥＣＵ４からの指令を受けたインバータ３１が、スタータジェネレータ３３の機械出力によってエンジン１６を始動させることも可能である。すなわち、モータジェネレータ３２又はスタータジェネレータ３３を、エンジン１６を始動させる「スタータ」として動作させることができる。

また、図６の場合、車両を走行させるための原動機として、内燃機関であるエンジン１６に限らず、モータ等の電動機であるモータジェネレータ３２を備えている。したがって、インバータ３１が、モータジェネレータ３２を始動させるスタータとして、動作させることができる。

したがって、ハイブリッドＥＣＵ４は、不意にエンジン１６が始動することを防ぐため、ＩＧスイッチ１１のオフからオンへの変化時点から一定期間、ＳＴスイッチ１２のオフからオンへの変化が入力されても、スタータジェネレータ３３、モータジェネレータ３２、インバータ３１の少なくともいずれか一つの作動を禁止することによって、エンジン１６を始動させることを禁止する禁止手段として、上述の電子制御装置１の構成と同様の構成を備えていればよい。

これにより、本実施例においても、ＳＴスイッチ１２がオン状態で固定されたままであっても、ＩＧスイッチ１１のオンのみによって、エンジン１６が不意に始動することを防ぐことができる。

１，２，３，４，５ 電子制御装置
１１ ＩＧスイッチ
１２ ＳＴスイッチ
１３ バッテリ
１４ スタータリレー
１５ スタータ
１６ エンジン
１７ リレー
１８ 信号線
２１ 制御部
２２ 検出回路

Claims (6)

1. ＩＧスイッチがオンしている期間にＳＴスイッチのオフからオンへの変化が入力されたとき車両を走行させるための原動機を始動させる始動制御装置であって、
   前記ＩＧスイッチのオフからオンへの変化時点から一定期間、前記原動機を始動させることを禁止する禁止手段を備えることを特徴とする、始動制御装置。
2. 前記ＳＴスイッチがオンに固定されている状態で前記ＩＧスイッチがオフからオンに変化する場合、前記一定期間が、前記ＩＧスイッチのオフからオンへの変化時点から、前記ＳＴスイッチのオフからオンへの変化が前記禁止手段に入力されるまでの時間に比べて、長い、請求項１に記載の始動制御装置。
3. 前記禁止手段が、前記原動機を始動させるスタータの作動を禁止する、請求項１又は２に記載の始動制御装置。
   
4. ＩＧスイッチがオンしている期間にＳＴスイッチのオフからオンへの変化が入力されたとき車両を走行させるための原動機を始動させる始動制御方法であって、
   前記ＩＧスイッチのオフからオンへの変化時点から一定期間、前記原動機の始動を禁止することを特徴とする、始動制御方法。
5. 前記ＳＴスイッチがオンに固定されている状態で前記ＩＧスイッチがオフからオンに変化する場合、前記一定期間が、前記ＩＧスイッチのオフからオンへの変化時点から、前記ＳＴスイッチのオフからオンへの変化が前記原動機を始動させることを禁止する禁止手段に入力されるまでの時間に比べて長い、請求項４に記載の始動制御方法。
6. 前記原動機を始動させるスタータの作動を禁止することによって、前記原動機の始動を禁止する、請求項４又は５に記載の始動制御方法。

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