(57)【要約】【課題】エンジン停止指示スイッチの専用ポートを不要として、ポート不足を回避すること。【解決手段】エンジン及び電動ポンプを備える車両を制御する車両用制御装置において、電源と前記電動ポンプとの接続を断続する接点部を有するリレーと、前記電源と前記リレーのコイル部との間に設けられ、前記電源と前記コイル部との接続を断続するエンジン停止指示スイッチと、前記エンジン及び前記リレーを制御すると共に前記エンジン停止指示スイッチの操作の有無を判定する制御部と、を備え、前記制御部は、前記コイル部が接続されるポートと、前記ポートに接続され、前記コイル部の通電を切替える駆動部と、前記ポートに流れる電流を検知する検知部と、前記検知部の検知結果に基づいて前記エンジン停止指示スイッチの操作の有無を判定する判定部と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン(E)及び電動ポンプ(1)を備える車両(100)を制御する車両用制御装置(A)において、
電源(V)と前記電動ポンプ(1)との接続を断続する接点部(2a)を有するリレー(2)と、
前記電源(V)と前記リレー(2)のコイル部(2b)との間に設けられ、前記電源(V)と前記コイル部(2b)との接続を断続するエンジン停止指示スイッチ(4)と、
前記エンジン(E)及び前記リレー(2)を制御すると共に前記エンジン停止指示スイッチ(4)の操作の有無を判定する制御部(3)と、を備え、
前記制御部(3)は、
前記コイル部(2b)が接続されるポート(3c)と、
前記ポート(3c)に接続され、前記コイル部(2b)の通電を切替える駆動部(34)と、
前記ポート(3c)に流れる電流を検知する検知部(35)と、
前記検知部(35)の検知結果に基づいて前記エンジン停止指示スイッチ(4)の操作の有無を判定する判定部(31)と、
を備えることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
前記検知部(35)は前記電流を電圧に変換し、増幅して出力する増幅回路(35b)を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記電源(V)と前記コイル部(2b)との間の電源ライン(L)上であって、前記エンジン停止指示スイッチ(4)よりも上流側に、前記エンジン(E)の燃料噴射装置(5)及び点火コイル(6)が接続され、
前記制御部(3)は、電源投入時に前記燃料噴射装置(5)の故障診断を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記電動ポンプ(1)が、燃料タンク(105)から前記エンジン(E)に燃料を供給する燃料ポンプであることを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項５】
前記検知部(35)は、前記駆動部(34)に接続され、前記コイル部(2b)に流れる電流が流れるシャント抵抗器(35a)を備え、
前記増幅回路(35b)は、オペアンプ(OP)を備え、前記シャント抵抗器(35a)の両端電圧を増幅する差動増幅回路であることを特徴とする請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項６】
前記駆動部(34)がスイッチング素子であり、
前記シャント抵抗器(35a)が前記スイッチング素子(34)とＧＮＤとの間に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の車両用制御装置。
【請求項７】
前記判定部(31)は、前記検知部(35)から出力された電圧と閾値とを比較して、前記エンジン停止指示スイッチ(4)の操作の有無を判定することを特徴とする請求項２に記載の車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用制御装置に関し、特に、エンジン停止指示スイッチを備える車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二輪車に代表される車両においてはエンジン停止指示スイッチが設けられている（例えば特許文献１）。車両の制御部はエンジン停止指示スイッチに対する操作があるとエンジンを停止させる。エンジン停止指示スイッチに対する操作の有無を判定するために、制御部にはエンジン停止指示スイッチに接続される専用のポートが設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７１６４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の制御部の多機能化により、制御部に接続される外部デバイスが増加している。しかし、制御部のポート数には限りがあり、ポート数が不足して多機能化を図り難い場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、エンジン停止指示スイッチの専用ポートを不要として、ポート不足を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、エンジン(E)及び電動ポンプ(1)を備える車両(100)を制御する車両用制御装置(A)において、電源(V)と前記電動ポンプ(1)との接続を断続する接点部(2a)を有するリレー(2)と、前記電源(V)と前記リレー(2)のコイル部(2b)との間に設けられ、前記電源(V)と前記コイル部(2b)との接続を断続するエンジン停止指示スイッチ(4)と、前記エンジン(E)及び前記リレー(2)を制御すると共に前記エンジン停止指示スイッチ(4)の操作の有無を判定する制御部(3)と、を備え、前記制御部(3)は、前記コイル部(2b)が接続されるポート(3c)と、前記ポート(3c)に接続され、前記コイル部(2b)の通電を切替える駆動部(34)と、前記ポート(3c)に流れる電流を検知する検知部(35)と、前記検知部(35)の検知結果に基づいて前記エンジン停止指示スイッチ(4)の操作の有無を判定する判定部(31)と、を備えることを特徴とする車両用制御装置が提供される（請求項１）。
【０００７】
本発明においては、前記検知部(35)は前記電流を電圧に変換し、増幅して出力する増幅回路(35b)を備えてもよい（請求項２）。
【０００８】
本発明においては、前記電源(V)と前記コイル部(2b)との間の電源ライン(L)上であって、前記エンジン停止指示スイッチ(4)よりも上流側に、前記エンジン(E)の燃料噴射装置(5)及び点火コイル(6)が接続され、前記制御部(3)は、電源投入時に前記燃料噴射装置(5)の故障診断を行ってもよい（請求項３）。
【０００９】
本発明においては、前記電動ポンプ(1)が、燃料タンク(105)から前記エンジン(E)に燃料を供給する燃料ポンプであってもよい（請求項４）。
【００１０】
本発明においては、前記検知部(35)は、前記駆動部(34)に接続され、前記コイル部(2b)に流れる電流が流れるシャント抵抗器(35a)を備え、前記増幅回路(35b)は、オペアンプ(OP)を備え、前記シャント抵抗器(35a)の両端電圧を増幅する差動増幅回路であってもよい（請求項５）。
【００１１】
本発明においては、前記駆動部(34)がスイッチング素子であり、前記シャント抵抗器(35a)が前記スイッチング素子(34)とＧＮＤとの間に設けられてもよい（請求項６）。
【００１２】
本発明においては、前記判定部(31)は、前記検知部(35)から出力された電圧と閾値とを比較して、前記エンジン停止指示スイッチ(4)の操作の有無を判定してもよい（請求項７）。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の本発明によれば、エンジン停止指示スイッチに対する操作の有無を、駆動部が接続されるポートを利用して判定することで、エンジン停止指示スイッチの専用ポートを不要として、ポート不足を回避することができる。
【００１４】
請求項２の本発明によれば、増幅回路を備えたことでポートに流れる電流が微弱であっても、エンジン停止指示スイッチの操作の有無を判断しやすくなる。
【００１５】
請求項３の本発明によれば、燃料噴射装置や点火コイルの故障診断を、初期に、かつ、エンジン停止指示スイッチの状態に影響されることなく行うことができる。
【００１６】
請求項４の本発明によれば、エンジン駆動中、常時オン状態とされる燃料ポンプ用のリレーを利用してエンジン停止指示スイッチの操作の有無を判定することで、より確実に操作の有無を判定できる。
【００１７】
請求項５の本発明によれば、比較的簡易な回路構成で検知部を構成できる。
【００１８】
請求項６の本発明によれば、比較的簡易な回路構成で検知部を構成できる。
【００１９】
請求項７の本発明によれば、比較的簡易に操作判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の適用例である車両の概略側面図。
【図２】本発明の適用例である車両の概略平面図。
【図３】本発明の一実施形態である車両用制御装置のブロック図。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は故障判定に係る処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１、図２は本発明の適用例である車両１００の概略側面図及び概略平面図である。車両１００は不整地走行用車両であって、特に、鞍乗型の四輪バギー車である。しかし、本発明は四輪バギー車に限定されず、各種車両に適用可能である。
【００２２】
車両１００は、パイプ等を溶接してなる車体フレーム１０１の前部に左右一対の操向輪兼駆動輪である前輪１０２が懸架され、車体フレーム１の後部に左右一対の駆動輪である後輪１０３３が懸架されている。
【００２３】
車体フレーム１の前端には前輪１０２を操向するハンドル１０４が設けられる。ハンドル１０４の中央部には計器部１０９が配置されており、運転者に各種の情報を報知可能としている。また、ハンドル１０４の一部には運転者が操作可能なエンジン停止指示スイッチ４が配置されている。運転者は、エンジン停止指示スイッチ４を操作することで、車両１００のエンジンを強制的に停止することができる。
【００２４】
車体フレーム１の前後方向中間部には燃料タンク１０５が配設され、この燃料タンク１０５よりも後方側で車体フレーム１０１の上部には跨座式のシート１０６が配設されている。シート１０６の下方には、ドライブシャフト１１０を回転駆動するパワーユニットＰが搭載されている。パワーユニットＰは、燃料タンク１０５から供給される燃料により駆動するエンジンＥを備えると共に、エンジンＥの出力を減速する変速機、エンジンＥと変速機との駆動伝達を断続するクラッチ、エンジンＥにより駆動される発電機等が含まれる。パワーユニットＰのエンジンＥの排気ガスは排気管１０７を介してマフラー９から大気に排気される。
【００２５】
ドライブシャフト１１０の駆動力は、スイングアーム１１１内に収納したプロペラシャフトを介して終減速装置１１２に伝達され、後輪１０３が駆動される。終減速装置１１２には差動装置を設けることもできる。
【００２６】
ドライブシャフト１１０の駆動力は、また、プロペラシャフト１１０ａを介して終減速装置１１３に伝達され、前輪１０２が駆動される。ドライブシャフト１１０とプロペラシャフト１１０ａとを等速ジョイントで連結すると常時四輪駆動となり、クラッチを介して連結すると２輪駆動と四輪駆動とを選択可能となる。
【００２７】
終減速装置１１３は、前輪１０２の差動装置や、差動装置をデフロックするデフロック装置とを備えることができる。デフロックの作動の有無を運転者が指示する操作ボタンをハンドル１０４に設けてもよい。
【００２８】
車両１００は制御部３を備える。制御部３はパワーユニットＰのエンジン制御及び車両１００全体の制御を司る電気回路である。
【００２９】
図３は本発明の一実施形態である車両用制御装置Ａのブロック図である。本実施形態の場合、制御装置Ａは主に制御部３から構成されており、図３はエンジン停止指示スイッチ４に係る構成並びに以下に説明する構成に関連する構成のみを図示している。
【００３０】
車両１００は、電動ポンプ１、リレー２、及び、エンジンＥに設けられる燃料噴射装置５及び点火コイル６を備える。これらは共通の電源ラインＬに接続されて、バッテリに接続される電源回路等の電源Ｖから電力供給を受ける。電動ポンプ１は、本実施形態の場合、燃料タンク１０５からエンジンＥの燃料噴射装置５に燃料を供給する燃料ポンプである。
【００３１】
リレー２は、電動ポンプ１に対する電力供給を断続するリレーであり、接点部２ａと接点部２ａを開閉するコイル部２ｂとを備える。接点部２ａの一方は電源ラインＬに接続されており、他方は電動ポンプ１が備えるモータに接続されている。コイル部２ｂの一端は電源ラインＬを介してエンジン停止指示スイッチ４の接点部の一方に接続されており、他端は制御部３の入出力ポート３ｃに接続されている。入出力ポート３ｃの出力状態により、コイル部２ｂに電流が流れて接点部２ａが閉鎖する状態（導通状態）と、接点部２ａを閉鎖するのに必要な電流がコイル部２ｂに流れず、接点部２ａが開放する状態（遮断状態）とに切り替えることができる。従って、接点部２ａにより電源Ｖと電源ポンプ１との接続を断続できる。
【００３２】
燃料噴射装置５はエンジンＥの吸気ポート（又は気筒内）に燃料を噴射する電動アクチュエータであり、制御部３のポート３ａに接続されている。出力ポート３ａの出力状態により、燃料噴射装置５を駆動して燃料を噴射することができる。
【００３３】
点火コイル６はエンジンＥの燃焼室内の混合気を点火する電動アクチュエータであり、制御部３の出力ポート３ｂに接続されている。出力ポート３ｂの出力状態により、点火コイル６を駆動して混合気の点火を行うことができる。
【００３４】
エンジン停止指示スイッチ４は、電源ラインＬ上に設けられている。エンジン停止指示スイッチは、通常時にはその接点部が閉鎖した状態（導通状態）とされ、運転者が操作した停止指示時にその接点部が開放した状態（遮断状態）となる。電源Ｖを最上流として見た場合、遮断状態では、エンジン停止指示スイッチ４よりも下流側の構成には電源Ｖからの電力供給が断たれることになる。
【００３５】
本実施形態の場合、燃料噴射装置５及び点火コイル６は、エンジン停止指示スイッチ４よりも上流側において電源ラインＬに接続される一方、リレー２のコイル部２ｂはエンジン停止指示スイッチ４よりも下流側において電源ラインＬに接続されている。したがって、エンジン停止指示には電動ポンプ１及びリレー２には電源Ｖからの電力供給が断たれることになるが、燃料噴射装置５及び点火コイル６には電源Ｖからの電力供給は継続される。
【００３６】
制御部３は、例えば、マイコン３１を含んで１チップ化されたＡＳＩＣ等であり、外部デバイスとの入力又は出力用のポートとして、上述したポート３ａ〜３ｃを含む。動作ポート３ｃ（入出力ポート３ｃともいう）はリレー２のコイル部２ｂを駆動する動作ポートと、エンジン停止指示スイッチ４の接点部の状態が入力される入力ポートとを兼用したポートとなっている。
【００３７】
マイコン３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ等の記憶部、Ｉ／Ｏインタフェース、Ａ／Ｄ変換器３１ｅ等を備え、内部の記憶部又は不図示の外部の記憶部に記憶されたプログラムを実行する。マイコン３１は、出力ポート３１ａ〜３１ｃ並びに入力ポート３１ｄを含む。
【００３８】
出力ポート３ａと出力ポート３１ａとの間には、燃料噴射装置５を駆動する駆動回路３２が、出力ポート３ｂと出力ポート３１ｂとの間には、点火回路３３が、それぞれ設けられており、マイコン３１の出力により燃料噴射装置５及び点火コイル６をそれぞれ駆動制御可能となっている。
【００３９】
入出力ポート３ｃと出力ポート３１ｃとの間には、リレー２のコイル部２ｂの通電を切り替える駆動部３４が設けられている。本実施形態の場合、駆動部３４はスイッチング素子で構成されており、特に、ＦＥＴとしている。しかし、駆動部３４の構成としてはトランジスタ等の他のスイッチング素子で構成でもよい。
【００４０】
駆動部３４のドレインは入出力ポート３ｃに接続され、ソースはシャント抵抗器３５ａを介して接地され、ゲートは出力ポート３１ｃに接続されている。したがって、駆動部３４は出力ポート３１ｃから出力される信号でオン・オフされる。駆動部３４がオンになると、リレー２のコイル部２ｂに電流が流れて接点部２ａが閉鎖する。コイル部２ｂに流れる電流はシャント抵抗器３５ａを通ってＧＮＤ（グランド）に流れる。駆動部３４がオフの場合、接点部２ａは開放する。
【００４１】
入出力ポート３ｃと入力ポート３１ｄとの間には、入出力ポート３ｃに流れる電流を検知する検知部３５が設けられている。本実施形態の場合、検知部３５は、シャント抵抗器３５ａと、増幅回路３５ｂとを含む。シャント抵抗器３５ａは、駆動部３４に接続され、駆動部３４のオン時にコイル部２ｂに流れる電流が流れる。増幅回路３５ｂは、シャント抵抗器３５ａに流れる電流を電圧に変換し、増幅して入力ポート３１ｄに出力する。増幅回路３５ｂを設けたことで、シャント抵抗器３５ａを流れる電流が微弱であっても、エンジン停止指示スイッチ４の操作の有無を判断しやすくなる。
【００４２】
本実施形態の場合、増幅回路３５ｂはオペアンプＯＰと抵抗器Ｒ１〜Ｒ４を含む差動増幅回路であり、シャント抵抗器３５ａの両端電圧を増幅する。増幅回路としては特殊な構成ではななく、比較的簡易な回路構成で検知部３５を構成できる。
【００４３】
抵抗器Ｒ３はオペアンプＩＰの非反転入力とシャント抵抗器３５ａの一端とに接続され、抵抗器Ｒ４はオペアンプＯＰの非反転入力とＧＮＤとに接続されている。抵抗器Ｒ１はオペアンプＯＰの反転入力とシャント抵抗器３５ａの他端とに接続され、抵抗器Ｒ２はオペアンプＯＰの反転入力とオペアンプＯＰの出力に接続されている。オペアンプＯＰの出力は抵抗器を介して入力ポート３１ｄに接続されている。抵抗器Ｒ１及びＲ３の抵抗値を同じとし（ｒ１とする）、抵抗器Ｒ２及びＲ４の抵抗値を同じとする（ｒ２とする）と、増幅率はｒ２／ｒ１となる。
【００４４】
エンジン停止指示スイッチ４が導通状態の場合であって、リレー２の接点部２ａが閉鎖した状態の場合、シャント抵抗器３５ａには、電源Ｖからコイル部２ｂに流れる電流が流れることになり、その両端間電圧が増幅回路３５ｂで増幅されてＡ／Ｄ変換器３１ｅで計測される。一方、エンジン停止指示スイッチ４が遮断状態となると、電源Ｖからコイル部２ｂには電流が流れないことになり、Ａ／Ｄ変換器３１ｅで計測される電圧は略０となる。よって、マイコン３１はＡ／Ｄ変換器３１ｅで計測される電圧を監視することで、エンジン停止指示スイッチ４の操作の有無を判定することが可能となる。
【００４５】
以上の通り、本実施形態では、入出力ポート３ｃがエンジン停止指示スイッチ４に対する操作検知用ポートと、リレー２の制御用の動作ポートとを兼用したことで、エンジン停止指示スイッチ４に対する操作検知のための専用ポートを不要とし、他の機能に割り当てるポートが不足する事態を回避できる。また、制御部３と外部デバイスとの配線作業を削減できる。
【００４６】
エンジン停止指示スイッチ４を接続するリレー２としては、燃料ポンプ以外の電動ポンプ用のものであってもよいが、燃料ポンプはエンジン駆動中常時駆動され、リレー２は常時オン状態とされるので、これを利用してエンジン停止指示スイッチ４の操作の有無を判定することで、より確実に操作の有無を判定できる。
【００４７】
次に、マイコン３１のＣＰＵが実行する処理例について図４（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。図４（Ａ）の処理は、車両１００の電源投入時の処理例を示し、図４（Ｂ）はエンジンＥの駆動中において行われる、エンジン停止指示スイッチ４の操作の有無を判定する判定処理例を示している。
【００４８】
図４（Ａ）を参照して、Ｓ１では制御部３に接続される外部デバイスの故障判定処理を行う。ここでは、例えば燃料噴射装置５や点火コイル６の故障判定を行う。故障判定の方法は公知の手法を採用すればよい。燃料噴射装置５や点火コイル６はエンジン停止指示スイッチ４よりも上流側において電源Ｖに接続されているので、誤ってエンジン停止指示スイッチ４が遮断状態になっている場合であっても、これらの故障判断が可能となる。電動ポンプ１は、燃料噴射装置５や点火コイル６と比較すると故障が発生し難いため、本実施形態では故障判定を行わないか、あるいは、Ｓ４でリレー２をオンにしてから行うこととし、燃料噴射装置５や点火コイル６の故障判断を初期に行うようにしている。
【００４９】
Ｓ２ではＳ１の判定の結果、異常があった場合はＳ６へ進んでエラー処理を行い、正常であればＳ３へ進む。Ｓ６のエラー処理では、例えば、運転者に対して故障が発生していることを報知する処理等を行う。
【００５０】
Ｓ３ではエンジン始動ボタンの操作等により、エンジンの始動が指示されたか否かを判定し、指示された場合はＳ４へ進む。Ｓ４ではリレー２をオンにする。具体的には、駆動部３４をオンにしてリレー２のコイル部２ｂに電流を流し、接点部２ａを閉鎖させる。これにより電動ポンプ１が作動する。Ｓ５ではエンジンＥを始動させる処理を行う。以上により一単位の処理が終了する。
【００５１】
図４（Ｂ）を参照して、Ｓ１１では入力ポート３１ｄの状態（Ａ／Ｄ変換器３１ｅで測定した電圧）を取得する。Ｓ１２では、Ｓ１１で取得した電圧と閾値電圧とを比較して、エンジン停止指示スイッチ４の操作の有無を判定する。閾値電圧としては、エンジン停止指示スイッチ４が導通状態の場合に測定されるべき電圧と、エンジン停止指示スイッチ４が遮断状態の場合に測定されるべき電圧との間の適切な電圧値が設定される。閾値電圧と比較する判定手法とすることで、比較的簡易にエンジン停止の操作判定を行うことができる。
【００５２】
本実施形態の場合、Ｓ１１で取得した電圧が閾値電圧よりも小さい場合はエンジン停止指示スイッチ４に対して停止操作がなされたと判定してＳ１３へ進み、小さくない場合は停止操作がなされていないと判定して一単位の処理を終了する。
【００５３】
Ｓ１３ではリレー２をオフにする。具体的には、駆動部３４をオフにしてリレー２のコイル部２ｂに電流を流さず、接点部２ａを開放させる。エンジン停止指示スイッチ４に対して停止操作がなされている場合には、既にリレー２はオフになっているはずであるが、制御上、リレー２をオフにする。Ｓ１４ではエンジンＥを停止させる。例えば、燃料噴射装置５の駆動停止、点火コイル６の駆動停止等を行う。これによりエンジンＥが停止する。以上により一単位の処理が終了する。
【符号の説明】
【００５４】
Ａ  車両用制御装置
Ｅ  エンジン
Ｖ  電源
１  電動ポンプ
２  リレー
３  制御部
４  エンジン停止指示スイッチ
【図１】
2014185579.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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