(57)【要約】【課題】バッテリの劣化等の変化があっても、エンジンの始動を正確に判定できる始動検出装置を得る。【解決手段】イグニッションキー２の操作によりエンジン８が始動されたときのバッテリ３２の電圧を検出して記憶するキー始動時サンプリング手段と、イグニッションキー２の操作以外によりエンジン８が始動されたときに、キー始動時サンプリング手段に記憶されたバッテリ電圧と今回のバッテリ電圧とに基づいてエンジン８の始動を判定する始動判定手段とを備えた。キー始動時サンプリング手段は、所定周期で検出した複数回のバッテリ３２の電圧の平均電圧を算出すると共に、複数の平均電圧を記憶し、始動判定手段は、所定周期で検出した複数回のバッテリの電圧の平均電圧を算出すると共に、複数の平均電圧を検出し、複数の両平均電圧に基づいてエンジン８の始動を判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリに接続されるモータによりエンジンを始動させ、該始動を判定してモータの駆動を停止する始動検出装置において、
イグニッションキーの操作により前記エンジンが始動されたときの前記バッテリの電圧を検出して記憶するキー始動時サンプリング手段と、
前記イグニッションキーの操作以外により前記エンジンが始動されたときに、前記キー始動時サンプリング手段に記憶された前記バッテリ電圧と今回のバッテリ電圧とに基づいて前記エンジンの始動を判定する始動判定手段とを備えたことを特徴とする始動検出装置。
【請求項２】
前記キー始動時サンプリング手段は、所定周期で検出した複数回の前記バッテリの電圧の平均電圧を算出すると共に、複数の前記平均電圧を記憶し、前記始動判定手段は、所定周期で検出した複数回の前記バッテリの電圧の平均電圧を算出すると共に、複数の前記平均電圧を検出し、複数の前記両平均電圧に基づいて前記エンジンの始動を判定することを特徴とする請求項１に記載の始動検出装置。
【請求項３】
前記始動判定手段は、複数の前記平均電圧の最大と最小との差、及び、前記キー始動時サンプリング手段により検出された複数の前記平均電圧の最大と最小の差に基づいて前記エンジンの始動を判定する第１判定手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の始動検出装置。
【請求項４】
前記始動判定手段は、前記平均電圧と、この前記平均電圧に対応する前記キー始動時サンプリング手段により検出された前記平均電圧とに基づいて前記エンジンの始動を判定する第２判定手段を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の始動検出装置。
【請求項５】
前記始動判定手段は、前記平均電圧とこの前記平均電圧に対応する前記キー始動時サンプリング手段により検出された前記平均電圧との差、及び、前記イグニッションキーによる始動時のモータ駆動前の前記バッテリの電圧と前記イグニッションキー以外による始動時のモータ駆動前の前記バッテリの電圧との差に基づいて、前記エンジンの始動を判定する第２判定手段を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の始動検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリに接続されるモータによりエンジンを始動させ、始動を判定してモータの駆動を停止する始動検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無線式あるいはタイマー式のエンジン始動装置によりエンジンを始動し、エンジンが始動したことを判定してセルモータの駆動を停止する始動検出装置が知られている。このような始動検出装置として、特許文献１にあるように、バッテリ電圧を所定周期でサンプリングし、前回のサンプリング電圧と今回のサンプリング電圧とを比較し、連続して前回のサンプリング電圧を所定回数以上上回ったときにはエンジン始動と判定して、セルモータの駆動を停止している。また、連続して所定回数以上上回る前に、今回のサンプリング電圧と所定回前のサンプリング電圧との差が所定値を上回ったときにもエンジン始動と判定し、セルモータの駆動を停止していた。
【特許文献１】特開２０００−１７９３９４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、こうした従来のものでは、バッテリの劣化、外気温の変化やセルモータ、エンジン等の車両側の性能の変化等によって、エンジの始動が正確に判定できない場合があるという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、バッテリの劣化等の変化があっても、エンジンの始動を正確に判定できる始動検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
バッテリに接続されるモータによりエンジンを始動させ、該始動を判定してモータの駆動を停止する始動検出装置において、
イグニッションキーの操作により前記エンジンが始動されたときの前記バッテリの電圧を検出して記憶するキー始動時サンプリング手段と、
前記イグニッションキーの操作以外により前記エンジンが始動されたときに、前記キー始動時サンプリング手段に記憶された前記バッテリ電圧と今回のバッテリ電圧とに基づいて前記エンジンの始動を判定する始動判定手段とを備えたことを特徴とする始動検出装置がそれである。
【０００６】
前記キー始動時サンプリング手段は、所定周期で検出した複数回の前記バッテリの電圧の平均電圧を算出すると共に、複数の前記平均電圧を記憶し、前記始動判定手段は、所定周期で検出した複数回の前記バッテリの電圧の平均電圧を算出すると共に、複数の前記平均電圧を検出し、複数の前記両平均電圧に基づいて前記エンジンの始動を判定してもよい。
【０００７】
また、前記始動判定手段は、複数の前記平均電圧の最大と最小との差、及び、前記キー始動時サンプリング手段により検出された複数の前記平均電圧の最大と最小の差に基づいて前記エンジンの始動を判定する第１判定手段を備えてもよい。あるいは、前記始動判定手段は、前記平均電圧と、この前記平均電圧に対応する前記キー始動時サンプリング手段により検出された前記平均電圧とに基づいて前記エンジンの始動を判定する第２判定手段を備えてもよい。
【０００８】
前記始動判定手段は、前記平均電圧とこの前記平均電圧に対応する前記キー始動時サンプリング手段により検出された前記平均電圧との差、及び、前記イグニッションキーによる始動時のモータ駆動前の前記バッテリの電圧と前記イグニッションキー以外による始動時のモータ駆動前の前記バッテリの電圧との差に基づいて、前記エンジンの始動を判定する第２判定手段を備えてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の始動検出装置は、イグニッションキーにより始動される毎に、バッテリの電圧をサンプリングするので、イグニッションキー以外での始動操作するときの直前のバッテリの電圧を記憶しており、この直前の電圧とイグニッションキー以外での始動操作したときの電圧とを比較するので、バッテリが劣化したり、車両に変化があっても、これらの影響を受けることなく、エンジンの始動を正確に判定できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、１はイグニッションスイッチで、挿入されるイグニッションキー２を回転操作することにより、イグニッションスイッチ１の複数の接点が順次閉じられる。本実施形態では、イグニッションスイッチ１が操作されると、まず、アクセサリ接点が閉じ、更に操作されると、イグニッション接点が閉じ、更に操作されると、スタータ接点が閉じる。
【００１１】
イグニッションスイッチ１のアクセサリ接点にはアクセサリ接続線Ａｃｃが、イグニッション接点にはイグニッション接続線ＩＧが、スタータ接点にはスタータ接続線ＳＴが接続されており、また、イグニッションスイッチ１には電源接続線１２Ｖも接続されている。各接続線Ａｃｃ，ＩＧ，ＳＴと電源接続線１２Ｖとは、コネクタ４，６を介してエンジン８のエンジン制御回路１０と接続されている。
【００１２】
アクセサリ接続線Ａｃｃ、イグニッション接続線ＩＧ、スタータ接続線ＳＴ、電源接続線１２Ｖには、それぞれ第１〜第３分岐線１２，１４，１６と電源分岐線１８とがそれぞれ接続されている。第１〜第３分岐線１２，１４，１６、電源分岐線１８はそれぞれ始動制御回路２０に接続されている。始動制御回路２０は、周知のＣＰＵ２２、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２６を論理演算回路の中心として構成され、外部と入出力を行う入出力回路２８をコモンバス３０を介して相互に接続されている。
【００１３】
ＣＰＵ２２は、バッテリ３２の電圧を検出する電圧検出回路３４からの信号等を入出力回路２８を介して入力する。一方、これらの信号及びＲＯＭ２４、ＲＡＭ２６内のデータや予め記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵ２２は、入出力回路２８から信号を出力して、エンジン８を始動するためのモータ３６を駆動する。また、使用者の手元に置かれた送信器３８からの始動信号を受信器４０が受信すると、受信器４０は入出力回路２８を介してＣＰＵ２２に始動信号を出力する。
【００１４】
次に、前述した始動制御回路２０において行われる制御処理について、図２〜図４のフローチャートによって説明する。
まず、イグニッションキー２によりエンジン８が始動されるときには、図２に示すキー始動時サンプリング処理が実行される。この処理では、イグニッションキー２が操作されて、イグニッション接点がオンとなったか否かを判断する（ステップ１００）。イグニッション接点がオンとなっていないときは、オンとなるまで待機し、オンとなったときにはバッテリ３２のキー始動直前電圧ＶＧをサンプリングする（ステップ１１０）。バッテリ３２の電圧は、電圧検出回路３４により検出され、入出力回路２８を介して入力される。
【００１５】
次に、スタータ接点がオンになったか否かを判断し（ステップ１２０）、スタータ接点がオンになっていないときには、ステップ１００以下の処理を繰り返して、スタータ接点がオンになるまで、ステップ１１０の処理により、直前のキー始動直前電圧ＶＧを更新する。スタータ接点がオンになったときには、カウンタＸに所定値、本実施形態では４を代入する（ステップ１３０）。スタータ接点がオンになったときには、エンジン制御回路１０では、モータ３６を駆動させてエンジン８を始動させる。
【００１６】
そして、所定時間、例えば、１０ｍｓ経過するまで待機してから（ステップ１４０）、電圧検出回路３４によりバッテリ３２のキー始動中電圧ＶＳ（Ｘ）をサンプリングする（ステップ１５０）。次に、スタータ接点がオフとなったか否かを判断し（ステップ１６０）、オフとなったときには、以下の処理を実行することなく、本制御処理を終了する。
【００１７】
引き続き、スタータ接点がオンであるときには、カウンタＸから１を減算して（ステップ１７０）、カウンタＸが０となったか否かを判断する（ステップ１８０）。カウンタＸが０でないときには、ステップ１４０以下の処理を繰り返して、キー始動中電圧ＶＳ（Ｘ）を連続してサンプリングする。
【００１８】
カウンタＸが０となるまで、ステップ１４０〜１８０以下の処理を繰り返すことにより、本実施形態では４つのキー始動中電圧ＶＳ（１）〜ＶＳ（４）がサンプリングされる。カウンタＸが０となったときには、この４つのキー始動中電圧ＶＳ（１）〜ＶＳ（４）の平均を算出して、キー始動平均電圧ＶＡ（５）に代入してＲＡＭ２６に記憶する（ステップ１９０）。
【００１９】
続いて、スタータ接点がオフか否かを判断して（ステップ１９５）、オフでなければステップ１３０以下の処理を繰り返し実行して、４つのキー始動中電圧ＶＳ（１）〜ＶＳ（４）をサンプリングして、その平均を算出し、前回のキー始動平均電圧ＶＡ（５）をキー始動平均電圧ＶＡ（４）に記憶すると共に、今回の平均値をキー始動平均電圧ＶＡ（５）に代入して記憶する。
【００２０】
このステップ１３０〜１９５の処理を５回繰り返すことにより、５つのキー始動平均電圧ＶＡ（１）〜キー始動平均電圧ＶＡ（５）が記憶される。スタータ接点がオフとならなければ、引き続き、ステップ１３０〜１９５の処理を繰り返し、スタータ接点がオフとなるまで、キー始動平均電圧ＶＡ（５）を更新して、スタータ接点がオフとなるまでの直前の５つのキー始動平均電圧ＶＡ（１）〜キー始動平均電圧ＶＡ（５）を記憶する。スタータ接点がオフとなったときには、本制御処理を終了する。
【００２１】
次に、図３、図４に示す始動制御処理について説明する。始動制御処理は、無線による遠隔操作（リモコン）でのエンジン始動、又は、タイマによるエンジン始動等のイグニッションキー２の操作以外のエンジン始動時に実行される。以下、遠隔操作による場合を例に説明する。
【００２２】
送信器３８から始動信号が発信され、受信器４０が変調された電波を受信復調し、復調したＩＤコードを入出力回路２８を介して始動制御回路２０に入力する。ＣＰＵ２２は、ＲＯＭ２４に予め記憶されたＩＤコードと、復調したＩＤコードとを比較する。一致した場合に始動制御処理が開始される。
【００２３】
まず、アクセサリ接点をオンとし（ステップ２００）、アクセサリ電装機器とバッテリ３２とを接続する。そして、一定時間、例えば０．１秒経過するまで待機してから（ステップ２１０）、イグニッション接点をオンとして（ステップ２２０）、グロー回路や燃料噴射回路等とバッテリ３２とを接続する。
【００２４】
続いて、グロー時間、例えば５秒経過するまで待機してから（ステップ２３０）、電圧検出回路３４によりバッテリ３２のリモコン始動直前電圧Ｖｇをサンプリングする（ステップ２４０）。そして、スタータ接点をオンにしてモータ３６とバッテリ３２とを接続してモータ３６を回転駆動する。
【００２５】
次に、カウンタＸに所定値、本実施形態では、ステップ１３０の処理と同様に、４を代入する（ステップ２６０）。そして、所定時間、例えば、１０ｍｓ経過するまで待機してから（ステップ２７０）、電圧検出回路３４によりバッテリ３２のリモコン始動中電圧Ｖｓ（Ｘ）をサンプリングする（ステップ２８０）。
【００２６】
そして、リモコン始動直前電圧Ｖｇから今回のリモコン始動中電圧Ｖｓ（Ｘ）を減算した電圧が所定値、例えば２．５Ｖ以下であるか否かを判断し（ステップ２９０）、２．５Ｖ以下である場合には、ステップ２６０以下の処理を繰り返し、サンプリングをやり直す。２．５Ｖより大きい場合には、カウンタＸから１を減算して（ステップ３００）、カウンタＸが０となったか否かを判断する（ステップ３１０）。カウンタＸが０でないときには、ステップ２７０以下の処理を繰り返して、リモコン始動中電圧Ｖｓ（Ｘ）を連続してサンプリングする。
【００２７】
カウンタＸが０となるまで、ステップ２７０〜３１０以下の処理を繰り返すことにより、本実施形態では４つのリモコン始動中電圧Ｖｓ（１）〜Ｖｓ（４）がサンプリングされる。カウンタＸが０となったときには、この４つのリモコン始動中電圧Ｖｓ（１）〜Ｖｓ（４）の平均を算出して、リモコン始動平均電圧Ｖａ（５）に代入してＲＡＭ２６に記憶する（ステップ３２０）。
【００２８】
次に、リモコン始動平均電圧Ｖａを所定個、例えば、５個以上得られたか否かを判断し（ステップ３３０）、まだ５個以上得られていないときには、ステップ２６０以下の処理を５回繰り返すことにより、５つのリモコン始動平均電圧Ｖａ（１）〜Ｖａ（５）が記憶される。ステップ１９０の処理と同様に、５つのリモコン始動平均電圧Ｖａ（１）〜Ｖａ（５）が得られたときには、図６に示すように、５つのリモコン始動平均電圧Ｖａ（１）〜Ｖａ（５）のうちの、最大リモコン始動平均電圧Ｖａｍａｘから最小リモコン始動平均電圧Ｖａｍｉｎを減算した値が、所定値Ｅａ以下（Ｖａｍａｘ−Ｖａｍｉｎ≦Ｅａ）か否かを判断する（ステップ３４０）。
【００２９】
所定値Ｅａは、キー始動時サンプリング処理により得られた５つのキー始動平均電圧ＶＡ（１）〜ＶＡ（５）のうち、最大キー始動平均電圧ＶＡｍａｘから最小キー始動平均電圧ＶＡｍｉｎを減算した値に所定値Ｅｏ（例えば、０．２５Ｖ）を加算した値（Ｅａ＝（ＶＡｍａｘ−ＶＡｍｉｎ）＋Ｅｏ）である。
【００３０】
所定値Ｅａより大きいときには、エンジン８はまだ始動されていないと判断して、ステップ２６０〜３３０の処理を繰り返して、再びバッテリ３２の電圧をサンプリングして、リモコン始動平均電圧Ｖａ（１）〜Ｖａ（５）を更新から、最大リモコン始動平均電圧Ｖａｍａｘから最小リモコン始動平均電圧Ｖａｍｉｎを減算した値が、所定値Ｅａ以下か否かを判断する（ステップ３４０）。
【００３１】
ステップ２６０〜３３０の処理を繰り返して、リモコン始動平均電圧Ｖａ（５）を更新している間に、最大リモコン始動平均電圧Ｖａｍａｘから最小リモコン始動平均電圧Ｖａｍｉｎを減算した値が、所定値Ｅａ以下となったときには、キー始動平均電圧ＶＡ（Ｘ）とリモコン始動平均電圧Ｖａ（Ｘ）との差の絶対値が、所定値Ｅｂ以下（｜ＶＡ（Ｘ）−Ｖａ（Ｘ）｜≦Ｅｂ）か否かを判断する（ステップ３５０〜３９０）。
【００３２】
図５、図７に示すように、キー始動平均電圧ＶＡ（１）〜ＶＡ（５）とリモコン始動平均電圧Ｖａ（１）〜Ｖａ（５）とは、共に５個ずつ記憶されており、対応するキー始動平均電圧ＶＡ（１）〜ＶＡ（５）とリモコン始動平均電圧Ｖａ（１）〜Ｖａ（５）との差から絶対値が算出される。即ち、最も古いキー始動平均電圧ＶＡ（１）と最も古いリモコン始動平均電圧Ｖａ（１）との差から絶対値が算出され、最も新しいキー始動平均電圧ＶＡ（５）と最も新しいリモコン始動平均電圧Ｖａ（５）との差から絶対値が算出され、同じ検出順序に応じて算出される。ここで、所定値Ｅｂはキー始動時の始動直前電圧ＶＧとリモコン時の始動直前電圧Ｖｇとの差の絶対値に所定計数Ｙ（例えば、０．８）を乗算した値である（Ｅｂ＝｜ＶＧ−Ｖｇ｜×Ｙ）。
【００３３】
５個のキー始動平均電圧ＶＡ（Ｘ）と５個のリモコン始動平均電圧Ｖａ（Ｘ）との差の絶対値が、５個全てで所定値Ｅｂ以下とならないときには、エンジン８はまだ始動されていないと判断して、ステップ２６０〜３９０の処理を繰り返す。全てで所定値Ｅｂ以下となったときには、エンジン８の始動をより確実にするために、所定時間、例えば、０．３秒間待機して、モータ３６をオーバーランさせる（ステップ４００）。そして、スタータ接点をオフとして（ステップ４１０）、モータ３６の駆動を停止し、本制御処理を終了する。
【００３４】
図６、図７に示すように、エンジン８がモータ３６により始動されると、バッテリ３２の電圧は変動する。エンジン８の気筒が圧縮工程にある場合、モータ３６の負荷が大きいのでバッテリ３２の電圧は低下する。これに対して、エンジン８の気筒が爆発工程にある場合、モータ３６の負荷は軽いのでバッテリ３２の電圧は上昇する。エンジン８が始動されるまでは、バッテリ３２の電圧は脈動し、エンジン８が始動されるとモータ３６の負荷は軽くなりバッテリ３２の電圧は上昇し続ける。
【００３５】
リモコン始動直前電圧Ｖｇから今回のリモコン始動中電圧Ｖｓ（Ｘ）を減算した電圧が２．５Ｖを超えるような、始動開始直後は、サンプリングしたリモコン始動中電圧Ｖｓ（Ｘ）を記憶しない（ステップ２６０〜２９０）。リモコン始動直前電圧Ｖｇから今回のリモコン始動中電圧Ｖｓ（Ｘ）を減算した電圧が２．５Ｖ以下となったときには、始動完了間近であると判断して、サンプリングする（ステップ２６０〜３３０）。
【００３６】
そして、イグニッションキー２により始動したときと、遠隔操作により始動したときとのバッテリ３２の電圧の変化を比較して、始動が完了したか否かを判断する。イグニッションキー２により始動される毎に、バッテリ３２の電圧をサンプリングするので、遠隔操作するときの直前のバッテリ３２の電圧がサンプリングされて記憶されている。
【００３７】
従って、直前の状態のバッテリ３２の電圧を記憶しており、この直前の電圧と遠隔操作したときの電圧とを比較するので、バッテリ３２が劣化したり、車両に変化があっても、これらの影響を受けることなく、始動を判定できる。尚、本実施形態では、キー始動時サンプリング処理の実行がキー始動時サンプリング手段として働き、ステップ３８０の処理の実行が第１判定手段として働き、ステップ３５０〜３９０の処理の実行が第２判定手段として働く。また、ステップ２２０〜２４０，２６０〜３９０の処理の実行が始動判定手段として働く。
【００３８】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態としての始動検出装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態の始動制御回路において行われるキー始動時サンプリング処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態における始動制御処理の前半を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態における始動制御処理の後半を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態の記憶するキー始動平均電圧ＶＡ（１）〜ＶＡ（５）とリモコン始動平均電圧Ｖａ（１）〜Ｖａ（５）との対応を示す説明図である。
【図６】本実施形態の最大リモコン始動平均電圧Ｖａｍａｘと最小リモコン始動平均電圧Ｖａｍｉｎとを説明するバッテリ電圧の変化を示すグラフである。
【図７】本実施形態の対応するキー始動平均電圧ＶＡ（Ｘ）とリモコン始動平均電圧Ｖａ（Ｘ）とを説明するバッテリ電圧の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１…イグニッションスイッチ  ２…イグニッションキー
８…エンジン                １０…エンジン制御回路
２０…始動制御回路          ２８…入出力回路
３２…バッテリ              ３４…電圧検出回路
３６…モータ                ３８…送信器
４０…受信器
【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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【図６】
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【図７】
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