(57)【要約】【課題】ユーザの意思を反映させて、エンジンを早期に始動させる。【解決手段】エンジンコントロールコンピュータ１１０は、イグニッションキーが、イグニッション接点１３４およびプレスタート接点１３６にあることを検知する回路と、イグニッションキーがこれらの接点にあることに基づいて、ユーザがエンジンを始動させる意思があるか否か判断して、イグニッションキーがスタート接点１３８に達する前に、エンジンを始動するように制御する制御回路１１２とを含む。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イグニッションキーが、イグニッションオン位置、エンジンスタート位置、および前記イグニッションオン位置と前記エンジンスタート位置との間にあるプレスタート位置にあることを検知するための検知手段と、
前記検知手段が前記位置を検知したことに基づいて、ユーザがエンジンを始動させる意思があるか否か判断するための判断手段と、
前記判断手段による判断の結果に基づいて、前記検知手段により前記イグニッションキーがエンジンスタート位置にあることを検知する前に、前記エンジンを始動するように制御するための制御手段とを含む、エンジン始動装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記イグニッションキーが、前記イグニッションオン位置から前記プレスタート位置までの移動に要した時間に基づいて、ユーザがエンジンを始動させる意思があるか否か判断するための手段を含む、請求項１に記載のエンジン始動装置。
【請求項３】
前記判断手段は、前記移動に要した時間が予め定められた値を下回ると、ユーザがエンジンを始動させる意思があると判断するための手段を含む、請求項２に記載のエンジン始動装置。
【請求項４】
イグニッションオン位置、および前記イグニッションオン位置とエンジンスタート位置との間の予め定められた位置にイグニッションキーがあることを検知する接点を有するイグニッションスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの始動制御に関し、特に、エンジンの始動性を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用エンジンを始動するには、イグニッションキーをエンジンスタート位置まで回して、スタータモータに電力を供給する必要があった。この方法によりエンジンを始動する場合、ユーザがエンジンを早くかけたい場合でも、イグニッションキーをエンジンスタート位置まで回さなければエンジンはかからない。
【０００３】
特開２０００−２９１５１７公報（特許文献１）は、エンジンの始動性を向上させるためのエンジンのスタータ制御装置を開示する。この公報に開示されたスタータ制御装置は、エンジン始動時にスタータギヤを噛み合わせてクランキングを行うエンジンの始動制御において、エンジンの停止時に予めスタータギヤを噛み合わせる回路を含む。
【０００４】
この発明によると、エンジンの始動時には既にスタータギヤがかみ合わされている。その結果、エンジンの始動を早めることができる。
【０００５】
特開平７−１１９６０３号公報（特許文献２）は、エンジンの始動に関する別の問題を解決する点火制御装置を開示する。この公報に開示された点火制御装置は、トランスファ接点構成のイグニッションスイッチの可動接点が、オフ側の固定接点を離れた時点からオン側の固定接点に接触するまでの時間が、予め設定した許容範囲内にあるときに点火装置を動作可能状態とする点火制御回路を含む。
【０００６】
この発明によると、トランスファ接点構成のイグニッションスイッチの可動接点がオフ側の固定接点を離れた時点から、オン側の固定接点に接触するまでの時間が、予め設定した許容範囲内にあるとき、点火制御回路は点火装置を動作可能状態とする。これにより、可動接点がオフ側、オン側のいずれの固定端子にも接続されていない時間を監視することで、イグニッションスイッチが正規の操作をされているか否かを判断することができる。正規の操作をされているか否かを判断することができるので、イグニッションスイッチが異常な操作をされている場合には、点火制御回路はエンジンの始動を防止することができる。その結果、イグニッションスイッチの接点構成を増加させることなく、１回路構成のスイッチで正常でない操作等によるエンジンの始動を防止することができる点火制御装置を提供することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２９１５１７公報（請求項１〜２、第３−４頁）
【０００８】
【特許文献２】
特開平７−１１９６０３号公報（請求項１、第２−４頁）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００−２９１５１７公報に記載されたスタータ制御装置は、イグニッションキーがエンジンスタート位置に達した後からエンジンの始動までの時間を短縮する発明である。エンジンをスタートさせるタイミング自体は従来の通りイグニッションキーがエンジンスタート位置に到着したタイミングである。
【００１０】
特開平７−１１９６０３号公報に記載された点火制御装置は、ユーザのエンジンを始動させたくないという意思を判定する発明である。エンジンの始動性の向上についての開示は何らなされていない。仮に、この発明をエンジンの始動性の向上に適用させようとしても、イグニッションキーがエンジンスタート位置に達することを判断に加えているため、エンジンをスタートさせるタイミング自体は従来のままである。
【００１１】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンを早期に始動させることができるエンジン始動装置およびイグニッションスイッチを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係るエンジン始動装置は、イグニッションキーが、イグニッションオン位置、エンジンスタート位置、およびイグニッションオン位置とエンジンスタート位置との間にあるプレスタート位置にあることを検知するための検知手段と、検知手段が位置を検知したことに基づいて、ユーザがエンジンを始動させる意思があるか否か判断するための判断手段と、判断手段による判断の結果に基づいて、検知手段によりイグニッションキーがエンジンスタート位置にあることを検知する前に、エンジンを始動するように制御するための制御手段とを含む。
【００１３】
第１の発明によると、検知手段は、イグニッションキーが、イグニッションオン位置およびプレスタート位置にあることを検知する。一般に、ユーザがエンジンを始動させようとしてイグニッションキーを操作する場合、そうでない場合に比べて、イグニッションキーがイグニッションオン位置からエンジンスタート位置へ移動するまでの時間は短くなる。すなわちイグニッションキーは速く回される。プレスタート位置は、イグニッションオン位置とエンジンスタート位置との間にある。これにより、イグニッションキーがイグニッションオン位置からプレスタート位置に速く移ったことに基づいて、判断手段はユーザがエンジンを始動する意思を持っていると判断できる。この判断は、イグニッションキーがエンジンスタート位置に達する前に可能となる。これにより、制御手段は、イグニッションキーがエンジンスタート位置に達する前に、エンジンの始動を開始することができる。その結果、ユーザのエンジンを早く始動させたいという意思に応えて、エンジンを始動させることができるエンジン始動装置を提供することができる。
【００１４】
第２の発明に係るエンジン始動装置は、第１の発明の構成に加えて、判断手段は、イグニッションキーが、イグニッションオン位置からプレスタート位置までの移動に要した時間に基づいて、ユーザがエンジンを始動させる意思があるか否か判断するための手段を含む。
【００１５】
第２の発明によると、判断手段は、イグニッションキーがイグニッションオン位置からプレスタート位置までの移動に要した時間に基づき、ユーザがエンジンを始動させる意思があるか否か判断する。前述の時間は、イグニッションキーの動作が反映される。これにより、イグニッションキーの動作を判断手段の判断結果に反映させることができる。その結果、イグニッションキーの動作に基づいて、ユーザのエンジンを早く始動させたいという意思を判断し、エンジンを始動させることができるエンジン始動装置を提供することができる。
【００１６】
第３の発明に係るエンジン始動装置は、第２の発明の構成に加えて、判断手段は、移動に要した時間が予め定められた値を下回ると、ユーザがエンジンを始動させる意思があると判断するための手段を含む。
【００１７】
第３の発明によると、判断手段は、移動に要した時間が予め定められた値を下回ればエンジンを始動させると判断する。この時間は、検知手段が検知した結果から容易に求めることができる。これにより、判断手段は、簡易な構造であっても、ユーザのエンジンを始動させたいという意思を判断することができる。その結果、簡易な構造で、ユーザのエンジンを早く始動させたいという意思を判断し、エンジンを始動させることができるエンジン始動装置を提供することができる。
【００１８】
第４の発明に係るイグニッションスイッチは、イグニッションオン位置、およびイグニッションオン位置とエンジンスタート位置との間の予め定められた位置にイグニッションキーがあることを検知する接点を有する。
【００１９】
第４の発明によると、接点は、イグニッションキーが、イグニッションオン位置および予め定められた位置にあることを検知する。一般に、ユーザがエンジンを始動させようとしてイグニッションキーを操作する場合、そうでない場合に比べて、イグニッションキーがイグニッションオン位置からエンジンスタート位置へ移動するまでの時間は短くなる。すなわちイグニッションキーは速く回される。これにより、イグニッションキーがイグニッションオン位置から予め定められた位置まで速く移ったことに基づいて、ユーザがエンジンを始動させる意思を持っていると判断できる。この判断は、イグニッションキーがエンジンスタート位置に達する前に可能となる。これにより、イグニッションキーがエンジンスタート位置に達する前に、エンジンの始動を開始することができる。その結果、ユーザのエンジンを早く始動させたいという意思を判断し、エンジンを始動させることができるエンジン始動装置を提供することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２１】
図１を参照して、本実施の形態に係るエンジン始動システム１００は、エンジン（図示せず）の始動を制御するエンジンコントロールコンピュータ１１０と、エンジンコントロールコンピュータ１１０に接続され、ユーザが操作するイグニッションキー（図示せず）の位置を検知するイグニッションスイッチ１０２と、エンジンコントロールコンピュータ１１０およびイグニッションスイッチ１０２に接続され、電源からスタータモータ１０６への回路を開閉するマグネットスイッチ１０４と、イグニッションスイッチ１０２に接続され、スタータモータ１０６に電力を供給するバッテリ１０８とを含む。
【００２２】
エンジンコントロールコンピュータ１１０は、電力とイグニッションスイッチ１０２の接点から送られた信号とを受け入れる電源兼バッファ回路１１４と、電源兼バッファ回路１１４に接続され、電源兼バッファ回路１１４から入力された信号に基づいてイグニッションキーの接点間の移動時間を計測し、スタータモータ１０６の始動を判断し、かつエンジンコントロールコンピュータ１１０において実行されるプログラム及びそのプログラムの実行に必要なデータを記憶する制御回路１１２と、電源兼バッファ回路１１４に接続され、可動接点１４０に接続している固定接点を特定するための入力端子１１６、１１８、１２０と、制御回路１１２に接続され、制御回路１１２の出力を増幅する増幅回路１２４と、増幅回路１２４に接続され、制御回路１１２による判断の結果に応じて、マグネットスイッチ１０４をオンにするための電力を出力するための出力端子１２２とを含む。入力端子には、イグニッションキーがアクセサリ位置にあることを表すアクセサリ端子１１６と、イグニッションオン位置にあることを表すイグニッション端子１１８と、プレスタート位置にあることを表すプレスタート端子１２０とがある。
【００２３】
イグニッションスイッチ１０２は、固定接点と接して通電するための可動接点１４０と、端子に対応して、イグニッションキーが、オフ位置にあることを表すオフ接点１３０と、アクセサリ位置にあることを表すアクセサリ接点１３２と、イグニッションオン位置にあることを表すイグニッション接点１３４と、プレスタート位置にあることを表すプレスタート接点１３６と、スタート位置にあることを表すスタート接点１３８とを含む。
【００２４】
図２を参照して、これらの接点に対応するイグニッションキーの実際の位置を説明する。図２（１）は、イグニッションキーがオフ位置にある状態を表す。図２（２）は、イグニッションキーがアクセサリ位置にある状態を表す。図２（３）は、イグニッションキーがイグニッションオン位置にある状態を表す。図２（４）は、イグニッションキーがプレスタート位置にある状態を表す。図２（５）は、イグニッションキーがスタート位置にある状態を表す。図２（６）は、エンジンを始動した後、再びイグニッションキーがスタート位置からイグニッションオン位置に戻った状態を表す。なお、プレスタート位置は、イグニッションスイッチ１０２の表面に表示されず、ユーザからは見えないようになっている。
【００２５】
マグネットスイッチ１０４は、電源からスタータモータ１０６への回路を開閉する開閉用接点１５２と、出力端子１２２およびスタート接点１３８に接続され、開閉用接点１５２を開閉するためのコイル１５０とを含む。
【００２６】
図３を参照して、本実施の形態に係るエンジンコントロールコンピュータ１１０で実行されるプログラムは、エンジンの始動に関し、以下のような制御構造を有する。
【００２７】
ステップ１００（以下、ステップをＳと略す。）にて、電源兼バッファ回路１１４に電力を供給すると、制御回路１１２にて、エンジンの制御に必要なデータやタイマの値が初期値に設定される。Ｓ１０２にて、制御回路１１２は、アクセサリ端子１１６がオンになっているか否か判断する。アクセサリ端子１１６がオンになっていると判断した場合には（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４へと移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０２へと戻される。
【００２８】
Ｓ１０４にて、制御回路１１２は、アクセサリ端子１１６がオンになった時（ＴＡ）を記憶する。Ｓ１０６にて、制御回路１１２は、イグニッション端子１１８がオンになっているか否か判断する。イグニッション端子１１８がオンになっていると判断した場合には（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８へと移される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１０２へと戻される。
【００２９】
Ｓ１０８にて、制御回路１１２は、イグニッション端子１１８がオンになった時（ＴＢ）を記憶する。Ｓ１１０にて、制御回路１１２は、記憶された値ＴＡ、ＴＢの差を求め、アクセサリ端子１１６がオンになった時からイグニッション端子１１８がオンになった時までの時間Ｔ（１）を算出し、記憶する。
【００３０】
Ｓ１１２にて、制御回路１１２は、プレスタート端子１２０がオンになっているか否か判断する。プレスタート端子１２０がオンになっていると判断した場合には（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４へと移される。もしそうでないと（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１０２へと戻される。
【００３１】
Ｓ１１４にて、制御回路１１２は、プレスタート端子１２０がオンになった時（ＴＣ）を記憶する。Ｓ１１６にて、制御回路１１２は、記憶された値ＴＢ、ＴＣの差を求め、イグニッション端子１１８がオンになった時からプレスタート端子１２０がオンになった時までの時間Ｔ（２）を算出して記憶する。
【００３２】
Ｓ１１８にて、制御回路１１２は、時間Ｔ（２）が予め記憶されたしきい値ＴＴＨ（１）以下の値か否か判断する。時間Ｔ（２）が予め記憶されたしきい値ＴＴＨ（１）以下の値と判断した場合には（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０へと移される。もしそうでないと（Ｓ１１８にてＮＯ）、処理はＳ１０２へと戻される。
【００３３】
Ｓ１２０にて、制御回路１１２は、時間Ｔ（１）に対する時間Ｔ（２）の比が予め記憶されたしきい値ＴＴＨ（２）以下の値か否か判断する。その比が予め記憶されたしきい値ＴＴＨ（２）以下の値と判断した場合には（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２２へと移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１０２へと戻される。Ｓ１２２にて、制御回路１１２は、増幅回路１２４を通じて出力端子１２２から電力を出力し、マグネットスイッチ１０４にてスタータモータ１０６を始動し、エンジンを始動させる。
【００３４】
以上のような構造及びフローチャートに基づく、本実施の形態に係るエンジン始動システム１００の動作について説明する。
【００３５】
［Ｔ（２）＞ＴＴＨ（１）の場合］
エンジンの制御に必要なデータやタイマの値が初期値に設定される（Ｓ１００）。制御回路１１２は、アクセサリ端子１１６がオンになっているか否か判断して、オンになっていると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、アクセサリ端子１１６がオンになった時（ＴＡ）を記憶する（Ｓ１０４）。この時のイグニッションキーの状態を、図２（２）に示す。
【００３６】
制御回路１１２は、イグニッション端子１１８がオンになっているか否か判断し、オンになると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、イグニッション端子１１８がオンになった時（ＴＢ）を記憶する（Ｓ１０８）。この時のイグニッションキーの状態を、図２（３）に示す。
【００３７】
制御回路１１２は、記憶された値ＴＡ、ＴＢの差を時間Ｔ（１）として算出する（Ｓ１１０）。
【００３８】
図４に示すように、時間Ｔ（１）は、アクセサリ端子１１６がオンになった時（ＴＡ）と、イグニッション端子１１８がオンになった時（ＴＢ）との間隔として表される。
【００３９】
制御回路１１２は、プレスタート端子１２０がオンになっているか否か判断して、オンになると（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、プレスタート端子１２０がオンになった時（ＴＣ）を記憶する（Ｓ１１４）。この時のイグニッションキーの状態が、図２（４）である。
【００４０】
制御回路１１２は、記憶された値ＴＢ、ＴＣの差をＴ（２）として算出する（Ｓ１１６）。図４に示すように、時間Ｔ（２）は、イグニッション端子１１８がオンになった時（ＴＢ）と、プレスタート端子１２０がオンになった時（ＴＣ）との間隔として表される。
【００４１】
制御回路１１２は、時間Ｔ（２）が予め記憶されたしきい値ＴＴＨ（１）以下の値か否か判断してＴＴＨ（１）を上回ると（Ｓ１１８にてＮＯ）、制御回路１１２は、再びアクセサリ端子１１６がオンになっているか否か判断する（Ｓ１０２）。
【００４２】
ただしＳ１１８の処理が行なわれる前に可動接点１４０がスタート接点１３８に接すると、バッテリ１０８からマグネットスイッチ１０４に電力が供給され、スタータモータ１０６によりエンジンが始動される。この時が図４のＴＥに該当する。イグニッションキーの位置は図２（５）の通りである。
【００４３】
［Ｔ（２）≦ＴＴＨ（１）かつＴ（２）／Ｔ（１）＞ＴＴＨ（２）の場合］
この場合、時間Ｔ（２）はしきい値ＴＴＨ（１）以下の値であるので（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、制御回路１１２は、Ｔ（２）／Ｔ（１）の値がしきい値ＴＴＨ（２）以下の値か否か判断する（Ｓ１２０）。この値Ｔ（２）／Ｔ（１）はしきい値ＴＴＨ（２）を上回るので（Ｓ１２０にてＮＯ）、制御回路１１２は、再びアクセサリ端子１１６がオンになっているか否か判断する（Ｓ１０２）。
【００４４】
［Ｔ（２）≦ＴＴＨ（１）かつＴ（２）／Ｔ（１）≦ＴＴＨ（２）の場合］
この場合、Ｔ（２）／Ｔ（１）がしきい値ＴＴＨ（２）以下であるので（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、制御回路１１２は、増幅回路１２４を通じて出力端子１２２から電力を出力させて、スタータモータ１０６を始動し、エンジンをクランキングさせる（Ｓ１２２）。この時が図４のＴＤに該当する。
【００４５】
図５を参照して、従来のエンジン始動システムと、本実施の形態に係るエンジン始動システム１００との始動性について説明する。図５の上段に、従来のエンジン始動システムにおけるイグニッションキーの位置とスタータモータが始動するタイミングとの関係を表す。図５の下段に、本実施の形態に係るエンジン始動システム１００におけるイグニッションキーの位置とスタータモータ１０６が始動するタイミングとの関係を表す。
【００４６】
従来のエンジン始動システムにおいては、イグニッションキーがスタート位置になった時初めてスタータモータが始動される。本実施の形態に係るエンジン始動システム１００においては、制御回路１１２がユーザにエンジンを始動する意思があると判断した時スタータモータ１０６が始動される。制御回路１１２がユーザにエンジンを始動する意思があると判断した時とは、図４のＴＤに該当する時である。制御回路１１２は、イグニッションキーがスタート位置になるのを待たずにエンジンを始動させるので、図５におけるＴ（３）に示す時間の分だけ、従来のエンジン始動システムより早くエンジンを始動させることができる。
【００４７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るエンジン始動システムの構成図である。
【図２】本実施の形態におけるイグニッションキーの位置を表す概念図である。
【図３】本実施の形態に係るエンジン始動処理の制御の手順を示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態における入力端子のオン及びオフのタイミングと、エンジンの始動が開始されるタイミングとの関係を表す図である。
【図５】従来のエンジン始動システムと、本実施の形態におけるエンジン始動システムとの比較を表す図である。
【符号の説明】
１００　エンジン始動システム、１０２　イグニッションスイッチ、１０４　マグネットスイッチ、１０８　バッテリ、１１０　エンジンコントロールコンピュータ、１１２　制御回路、１１４　電源兼バッファ回路、１１６　アクセサリ端子、１１８　イグニッション端子、１２０　プレスタート端子、１２２　出力端子、１３０　オフ接点、１３２　アクセサリ接点、１３４　イグニッション接点、１３６　プレスタート接点、１３８　スタート接点、１４０　可動接点、１５０　コイル、１５２　開閉用接点。
【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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