(57)【要約】【課題】コスト低減化を図り、車両の電源制御及びエンジン始動制御、ならびにステアリングのロック／アンロック制御を確実に行う。【解決手段】電源ＥＣＵ１００のグランドラインが断線した状態であっても、ダイオードＤ４及びスタートスイッチＳＷ１からなる経路、あるいは、ダイオードＤ３及びエンジンＥＣＵ３のトランジスタＴｒ５からなる経路によって、電源ＥＣＵ１００のグランドラインが形成され、エンジンが始動される。また、電源ＥＣＵ１が何らかの理由で暴走したとしても、ＮＡＮＤ回路１０２の他方の入力端が、ダイオードＤ２及びトランジスタＴｒ５からなる経路、あるいは、ダイオードＤ１及びトランジスタＴｒ６からなる経路によってグランドＧＮＤに落ち、ステアリングロックＥＣＵ４の電源供給を遮断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンを始動させるエンジン始動装置であって、
エンジンの始動・停止を制御するエンジン制御手段と、
複数のグランドラインを有し、前記エンジン制御手段への電源供給を制御する電源制御手段とを具備し、
前記複数のグランドラインのうち、少なくとも１つは、前記電源制御手段の外部にある所定の部材を経由してグランドに至る経路であることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２】
前記エンジンの始動、または電源制御の開始を指示するスタートスイッチ手段をさらに備え、
前記所定の部材とは、前記スタートスイッチ手段であることを特徴とする、請求項１記載のエンジン始動装置。
【請求項３】
前記所定の部材とは、前記エンジン制御手段であることを特徴とする、請求項１記載のエンジン始動装置。
【請求項４】
車両のエンジンを始動させるエンジン始動装置であって、
エンジンの始動・停止を制御するエンジン制御手段と、
車両のステアリングのロック／アンロックを制御するステアリングロック制御手段と、
前記エンジン制御手段と前記ステアリングロック制御手段とへの電源供給を制御する電源制御手段と
を具備し、
前記電源制御手段は、前記ステアリングロック制御手段への電源供給をオンまたはオフとする、電源スイッチング手段を少なくとも含み、
前記電源スイッチング手段から、前記エンジン制御手段を経由してグランドに至る経路の第１のグランドラインが少なくとも存在し、
前記電源スイッチング手段は、前記第１のグランドラインを電流が流れている間は、前記ステアリングロック制御手段への電源供給をオフとすることを特徴とする、エンジン始動装置。
【請求項５】
前記車両の状態を監視する監視手段をさらに備え、
前記電源スイッチング手段から、前記監視手段を経由してグランドに至る経路の第２のグランドラインが存在し、
前記監視手段は、車両が特定の状態であると判断すると、前記第２のグランドラインに電流を流す制御を行い、
前記電源スイッチング手段は、前記第２のグランドラインを電流が流れている間は、前記ステアリングロック制御手段への電源供給をオフとすることを特徴とする、請求項４記載のエンジン始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ操作によりエンジンの始動／停止及び車両の電源を制御するエンジン始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等において、防盗性の低いメカニカル方式の鍵を無くすため、また、キーをシリンダに挿す／回す等の煩わしさを無くすため、スイッチ操作でエンジンの始動／停止及び車両の電源制御を行い、防盗性／利便性を向上させるエンジン始動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、上記車両において、防盗性を向上させるべく、電子キーや、イモビライザ、電動ステアリングロック装置、エンジン装置との間で暗号化通信を行い、認証ルートを増やす技術が知られている。各認証ルートの管理、電源制御、及びエンジン始動／停止制御は、１つのＥＣＵ（Electric Control Unit：電源ＥＣＵ）によって制御される。また、電動ステアリングロック装置の誤動作を防止するために、ステアリングロック・アンロックは、２つのＣＰＵによって制御される。
【０００４】
図５は、従来技術によるエンジン始動装置の構成を示す回路図である。図において、電源ＥＣＵ１のＣＰＵ１０は、スタートスイッチＳＷ１のオン／オフ状態を検知する。すなわち、ＣＰＵ１０は、スタートスイッチＳＷ１がオン状態となったことを検知すると、トランジスタＴｒ１をオン状態とする。該トランジスタＴｒ１がオン状態となると、エンジンＥＣＵ用電源リレー２が励磁され、リレースイッチＳＷ２がオン状態となり、エンジンＥＣＵ３に電源が供給される。
【０００５】
一方、ＣＰＵ１０は、スタートスイッチＳＷ１がオフ状態になったことを検知すると、トランジスタＴｒ１をオフ状態とする。該トランジスタＴｒ１がオフ状態となると、エンジンＥＣＵ用電源リレー２が消磁され、リレースイッチＳＷ２がオフ状態となり、エンジンＥＣＵ３への電源が遮断される。エンジンＥＣＵ３は、電源が供給されると、エンジンを始動し、電源が遮断されると、エンジンを停止する。
【０００６】
また、電源ＥＣＵ１のＣＰＵ１１は、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３をオン／オフ制御する。トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３がオン状態のとき、ステアリングロックＥＣＵ４に電源が供給される。ステアリングロックＥＣＵ４は、エンジンＥＣＵ３が動作している場合にステアリングをアンロックし、エンジンＥＣＵ３が動作していない場合（エンジン停止）にステアリングをロックする。
【特許文献１】特許第３８５１８０３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術によるエンジン始動装置では、電源ＥＣＵ１のグランドラインが断線した場合、電源ＥＣＵ１が動作しないため、車両の電源制御及びエンジンの始動ができなくなるという問題点がある。また、電源ＥＣＵ１が何らかの原因で暴走すると、走行中に電動ステアリングがロックしたり、駐車中に電動ステアリングがアンロックしたりするという問題がある。また、２つのＣＰＵ１０、１１を用いることで、電源ＥＣＵ１のコストが増大するという問題がある。ここで、本明細書においてグランドラインとは、所定のＣＰＵあるいはＥＣＵからグランドに至る経路を指す。例えば、「電源ＥＣＵ１のグランドライン」と表記した場合、それは電源ＥＣＵ１からグランドに至る経路である。
【０００８】
そこで本発明は、コスト低減化を図るとともに、車両の電源制御及びエンジン始動制御、ならびにステアリングのロック／アンロック制御を確実に行うことができるエンジン始動装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るエンジン始動装置は、車両のエンジンを始動させるエンジン始動装置であって、エンジンの始動・停止を制御するエンジン制御手段と、複数のグランドラインを有し、前記エンジン制御手段への電源供給を制御する電源制御手段とを具備し、前記複数のグランドラインのうち、少なくとも１つは、前記電源制御手段の外部にある所定の部材を経由してグランドに至る経路であることを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記エンジンの始動、または電源制御の開始を指示するスタートスイッチ手段をさらに備え、前記所定の部材とは、前記スタートスイッチ手段であることが望ましい。
【００１１】
または、前記所定の部材とは、前記エンジン制御手段であることが望ましい。
【００１２】
なお、電源制御手段の外部にある所定の部材とは、例えば、電源制御手段以外の制御手段に付随したダイオード、トランジスタ等、あるいは電源制御手段の外部に存在するスイッチ、リレー、抵抗等を挙げることができる。より具体的には、請求項１に記載のエンジン制御手段に付随したダイオードまたはトランジスタの類、あるいは請求項２に記載のスタートスイッチ手段として使用されるスイッチ類が、所定の部材の一例として挙げられる。
【００１３】
また、本発明に係るエンジン始動装置は、車両のエンジンを始動させるエンジン始動装置であって、エンジンの始動・停止を制御するエンジン制御手段と、車両のステアリングのロック／アンロックを制御するステアリングロック制御手段と、前記エンジン制御手段と前記ステアリングロック制御手段とへの電源供給を制御する電源制御手段とを具備し、前記電源制御手段は、前記ステアリングロック制御手段への電源供給をオンまたはオフとする、電源スイッチング手段を少なくとも含み、前記電源スイッチング手段から、前記エンジン制御手段を経由してグランドに至る経路の第１のグランドラインが少なくとも存在し、前記電源スイッチング手段は、前記第１のグランドラインを電流が流れている間は、前記ステアリングロック制御手段への電源供給をオフとすることを特徴とする。
【００１４】
ここで、前記車両の状態を監視する監視手段をさらに備え、前記電源スイッチング手段から、前記監視手段を経由してグランドに至る経路の第２のグランドラインが存在し、前記監視手段は、車両が特定の状態であると判断すると、前記第２のグランドラインに電流を流す制御を行い、前記電源スイッチング手段は、前記第２のグランドラインを電流が流れている間は、前記ステアリングロック制御手段への電源供給をオフとすることが望ましい。
なお、前記特定の状態は適宜定義できるが、例えば、車両のドアがロックされている状態などを挙げることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、エンジン制御手段への電源供給を制御する電源制御手段の複数のグランドラインのうち、少なくとも１つが、前記電源制御手段の外部にある所定の部材を経由してグランドに至る経路であることにより、仮に前記電源制御手段から、他の部材を経由せずにグランドに至る経路に断線が生じても、所定の部材を経由してグランドに至る経路が確保されているので、電源制御及びエンジン始動を実現することができる。
【００１６】
また、前記所定の部材を、エンジンの始動、または電源制御の開始を指示するスタートスイッチ手段とすることにより、仮に前記電源制御手段から他の部材を経由せずにグランドに至る経路に断線が生じても、スタートスイッチ手段が操作され、オン状態である間は、電源制御手段からスタートスイッチ手段を経由してグランドに至る経路が確保されているので、電源制御及びエンジン始動を実現することができる。
【００１７】
また、前記所定の部材を、前記エンジン制御手段とすることにより、仮に前記電源制御手段から他の部材を経由せずにグランドに至る経路に断線が生じても、エンジン制御手段に電源が供給されている間は、電源制御手段からエンジン制御手段を経由してグランドに至る経路が確保されているので、電源制御及びエンジン始動を実現することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、エンジン制御手段、ステアリングロック制御手段、及び前記エンジン制御手段と前記ステアリングロック制御手段とへの電源供給を制御する電源制御手段を備えたエンジン始動装置において、前記電源制御手段は、前記ステアリングロック制御手段への電源供給をオンまたはオフとする、電源スイッチング手段を少なくとも含み、また前記電源スイッチング手段から、前記エンジン制御手段を経由してグランドに至る経路の第１のグランドラインが少なくとも存在する。このとき、仮に電源制御手段が暴走しても、エンジン制御手段に電源が供給されている間は、電源スイッチング手段によりステアリングロック制御手段への電源供給がオフとなるので、走行中にステアリングがアンロックからロックに変わるような事態を回避できる。
【００１９】
また、前記電源スイッチング手段から、前記監視手段を経由してグランドに至る経路の第２のグランドラインが存在するとき、仮に電源制御手段が暴走しても、監視手段が第２のグランドラインに電流を流す制御を行っている間は、電源スイッチング手段によりステアリングロック制御手段への電源供給がオフとなる。したがって、例えば、監視手段がドアロック状態において第２のグランドラインに電流を流すという制御を行えば、ドアロックして駐車している車において、ステアリングがロックからアンロックに変わるような事態を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態によるエンジン始動装置の構成を示す回路図である。なお、図５に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、ＮＡＮＤ回路１０２は、一方の入力端に供給されるＣＰＵ１０１からの出力と、他方の入力端に供給される、ダイオードＤ１を介して接続された、第４ＥＣＵ２１０のトランジスタＴｒ６のコレクタ電圧、または、ダイオードＤ２を介して接続された、エンジンＥＣＵ３のトランジスタＴｒ５のコレクタ電圧との論理積に応じて、その出力をオン／オフ（ローアクティブ）する。
【００２２】
すなわち、エンジンが始動状態であるとき、ＣＰＵ１０１からの出力がローレベル（アクティブ）で、かつ、第４ＥＣＵ２１０のトランジスタＴｒ６、または、エンジンＥＣＵ３のトランジスタＴｒ５がオン状態のとき、ＮＡＮＤ回路１０２の出力がローレベルとなる。
【００２３】
トランジスタＴｒ３は、上記ＮＡＮＤ回路１０２の出力がローレベルのとき、オン状態となり、上記ＮＡＮＤ回路１０２の出力がハイレベルのとき、オフ状態となる。すなわち、上記ＮＡＮＤ回路１０２の出力がローレベルになると、トランジスタＴｒ３がオン状態となり、ステアリングロックＥＣＵ４に電源が供給され、上記ＮＡＮＤ回路１０２の出力がハイレベルになると、トランジスタＴｒ３がオフ状態となり、ステアリングロックＥＣＵ４への電源が遮断される。
【００２４】
言い換えると、エンジンＥＣＵ３に電源が供給されている状態では、エンジンＥＣＵ３のトランジスタＴｒ５がオン状態となっているので、ＮＡＮＤ回路１０２の他方の入力端がダイオードＤ２及びトランジスタＴｒ５を介してグランドＧＮＤに接続される。この結果、ＮＡＮＤ回路１０２の出力がハイレベルとなり、トランジスタＴｒ３がオフ状態となり、ステアリングロックＥＣＵ４の電源が遮断されることになる。
【００２５】
ここで、簡単にステアリングロック機能を制御するタイミングについて説明する。駐車中（エンジン停止中）に、ステアリングがアンロック状態で、車両のドア操作を検出した場合にステアリングをロックする。一方、車両の電源（ＡＣＣ／ＩＧ（イグニッション）／ＥＮＧ  ＯＮ（エンジンオン））を入れる際、正規ユーザであることを認識した場合にステアリングをアンロックする。それ以外の条件では、ステアリングロックＥＣＵ４への電源供給をオフとする。
【００２６】
第４ＥＣＵ２１０は、ＣＰＵ２１１とトランジスタＴｒ６とを備えている。ＣＰＵ２１１は、車両の状態（始動されているか、停止か）を判断し、トランジスタＴｒ６をオン／オフ制御する。すなわち、ＣＰＵ２１１により、エンジンが始動されていると判断された場合には、トランジスタＴｒ６がオン状態となり、エンジンが停止している場合には、トランジスタＴｒ６がオフ状態となる。
【００２７】
すなわち、エンジンが始動されている状態では、第４ＥＣＵ２１０のトランジスタＴｒ６がオン状態となるので、ＮＡＮＤ回路１０２の他方の入力端がダイオードＤ１及びトランジスタＴｒ６を介してグランドに接続される。この結果、ＮＡＮＤ回路１０２の出力がハイレベルとなり、トランジスタＴｒ３がオフ状態となり、ステアリングロックＥＣＵ４の電源が遮断されることになる。
【００２８】
また、ＣＰＵ１０１のグランドラインは、ＣＰＵ１０１から他の部材を経由しないでグランドに至る経路以外にも存在する。すなわち、ＣＰＵ１０１からダイオードＤ３、エンジンＥＣＵ３内のトランジスタＴｒ５を経てグランドに至る経路（後述する図２の「経路Ａ」に相当）、及びＣＰＵ１０１からダイオードＤ４、スタートスイッチＳＷ１を経てグランドに至る経路（後述する図２の「経路Ｂ」に相当）である。これらの経路があれば、ＣＰＵ１０１から他の部材を経由しないでグランドに至る経路のどこかで仮に断線が起きても、ＣＰＵ１０１のグランドラインは確保され、電源制御等を正常に実行することができる。
【００２９】
次に、本実施形態によるエンジン始動装置の動作について説明する。
図２は、本実施形態において、ＣＰＵ１０１から他の部材を経由しないでグランドに至る経路の１箇所で断線が生じた場合の動作を説明する回路図である。図２中の「断線」と書かれた部分で断線が生じた状態で、スタートスイッチＳＷ１が操作されてオン状態になると、ＣＰＵ１０１からダイオードＤ４及びスタートスイッチＳＷ１を経てグランドに至る経路Ｂによって、グランドラインが形成されるので、エンジンＥＣＵ３に電源が供給され、エンジンが始動される。
【００３０】
エンジンが始動されると（正確には、少なくともエンジンＥＣＵ３に電源が供給されるまで）、ここでスタートスイッチＳＷ１をオフ状態にすることにより、上記経路Ｂが切断される。しかしこの時点では、すでにエンジンＥＣＵ３に電源が供給されているので、ＣＰＵ１０１からダイオードＤ３及びエンジンＥＣＵ３内のトランジスタＴｒ５を経てグランドに至る経路Ａによって、グランドラインが形成される。したがって、上記断線が生じても、電源制御及びエンジン始動が可能である。
【００３１】
図３は、上記断線が生じたときの動作を説明するためのシーケンスである。まず、電源ＥＣＵ１００内のＣＰＵ１０１から、他の部材を経由しないでグランドに至る経路の１箇所で断線が生じた場合、スタートスイッチＳＷ１を操作する前の電源ＯＦＦ時点ではＣＰＵ１０１のグランドラインは有効でない（図３のＧＮＤ欄は「断線」）。ここで、スタートスイッチＳＷ１を操作してオン状態にすると、上記経路Ｂによってグランドラインが形成される（ＧＮＤ欄は［経路Ｂ］）ので、電源ＥＣＵ１００に電源が供給される。
【００３２】
電源ＥＣＵ１００は、照合ＥＣＵ１（図示略）に対して認証を開始し（ステップＳ１）、電源ＥＣＵ１００と照合ＥＣＵ１との間で認証が行われる（ステップＳ２）。照合ＥＣＵ１から認証完了が通知されると（ステップＳ３）、電源ＥＣＵ１００は次に照合ＥＣＵ２（図示略）に対して認証を開始し（ステップＳ４）、電源ＥＣＵ１００と照合ＥＣＵ２との間で認証が行われる（ステップＳ５）。そして、照合ＥＣＵ２から認証完了が通知されると（ステップＳ６）、電源ＥＣＵ１００は、エンジンＥＣＵ３に電源を供給する（ステップＳ７）。
【００３３】
この状態で、スタートスイッチＳＷ１をオフ状態にすると、上記経路Ｂは切断される。しかし、この時点でエンジンＥＣＵ３に電源が供給されているので、上記経路Ａによってグランドラインが形成される（ＧＮＤ欄は［経路Ａ］）ので、電源ＥＣＵ１００に電源が供給されつづける。
【００３４】
電源ＥＣＵ１００は、エンジンＥＣＵ３に対して認証を開始し（ステップＳ８）、電源ＥＣＵ１００とエンジンＥＣＵ３との間で認証が行われる（ステップＳ９）。そして、エンジンＥＣＵ３から認証完了が通知されると（ステップＳ１０）、エンジンＥＣＵ３は、エンジンを始動する（ステップＳ１１）。
【００３５】
次に、図４は、本実施形態において、ステアリングロック装置の誤動作防止動作を説明するための回路図である。図において、スタートスイッチＳＷ１が押下されると、エンジンＥＣＵ３に電源が供給され、エンジンが始動される。この状態で、仮に、電源ＥＣＵ１が何らかの理由で暴走したとしても、エンジンＥＣＵ３に電源が供給されているので、トランジスタＴｒ５がオン状態となり、ＮＡＮＤ回路１０２の他方の入力端は、ダイオードＤ２、エンジンＥＣＵ３のトランジスタＴｒ５からなる経路Ｃによってグランドに落ちる。
【００３６】
あるいは、第４ＥＣＵ２１０で車両の状態を判断し、トランジスタＴｒ６をオン状態とすることで、ＮＡＮＤ回路１０２の他方の入力端は、ダイオードＤ１、第４ＥＣＵ２１０のトランジスタＴｒ６からなる経路Ｄによってグランドに落ちる。
【００３７】
したがって、電源ＥＣＵ１００が何らかの理由で暴走したとしても、ＮＡＮＤ回路１０２の他方の入力端がグランドに落ちているので、ＮＡＮＤ回路１０２の出力はハイレベルとなり、ステアリングロックＥＣＵ４の電源を確実に遮断することができる。
【００３８】
上述した実施形態によれば、電源ＥＣＵ１００内のＣＰＵ１０１から、ＣＰＵ１０１の外部にある所定の部材を経てグランドに至る経路が確保されるので、ＣＰＵ１０１から他の部材を経由しないでグランドに至る経路にて断線が生じた場合でも、電源制御及びエンジン始動を行うことができる。
【００３９】
また、エンジンＥＣＵ３に電源が供給されている間は、ステアリングロックＥＣＵ４の電源を確実に遮断することで、走行中にステアリングがロックされるのを回避することができる。
【００４０】
また、第４ＥＣＵ２１０により車両の状態を監視し、正規ユーザによるドアロック操作での車両ドアロック中は、ステアリングロックＥＣＵ４の電源を確実に遮断することで、駐車中にステアリングがアンロックされることを回避することができる。
【００４１】
上述した対策を施すことにより、２つのＣＰＵによる制御方式を採用する必要がなくなるため、ＣＰＵ削除によるＥＣＵのコスト削減が可能となる。
【００４２】
なお、上述した実施形態において、スタートスイッチＳＷ１が操作された状態で、電源ＥＣＵ１００に電源が供給された場合には、電源ＥＣＵ１００のグランドラインが断線されていると判断し、その情報をフラッシュＲＯＭに記憶し、かつ通信ラインを利用して断線情報を通知するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施形態によるエンジン始動装置の構成を示す回路図である。
【図２】本実施形態において、電源ＥＣＵ１００のグランドラインが断線したときの動作を説明するための回路図である。
【図３】電源ＥＣＵ１００のグランドラインが断線したときの動作を説明するためのシーケンス図である。
【図４】本実施形態において、ステアリングブロックＥＣＵ４の誤動作防止動作を説明するための回路図である。
【図５】従来技術による制御回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００  電源ＥＣＵ（電源制御手段）
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＮＡＮＤ回路
Ｄ１〜Ｄ４  ダイオード（所定の部材）
Ｔｒ１〜Ｔｒ３  トランジスタ
Ｔｒ５、Ｔｒ６  トランジスタ（所定の部材）
３  エンジンＥＣＵ（エンジン制御手段）
４  ステアリングロックＥＣＵ（ステアリングロック制御手段）
２１１  第４ＥＣＵ（監視手段）
ＳＷ１  スタートスイッチ（スタートスイッチ手段）
Ａ、Ｂ  経路（グランドライン）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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