(57)【要約】【課題】バッテリが劣化状態であってもエンジンの始動性が良く、バッテリが正常である場合には電装品の動作が阻害されることのないエンジン始動システムを提供する。【解決手段】キースイッチ４がアクセサリ位置となったときに電圧監視分配ユニット３がバッテリ２の電圧状態を判定し、バッテリ２が劣化等によって所定の出力電圧値以下となっている場合には、エンジン５の始動に備えるため、エンジン５の運転に不要な電力系統への電力供給を遮断状態とし、エンジン系統のみに電力供給可能な状態とする。これによってエンジン５を始動させるときに、バッテリ２の電力をエンジン始動に必要な電装品のみに集中して供給することができ、エンジン５の始動性を向上させることができる。またバッテリの電圧が所定値を超える場合には電装品への電力供給を遮断しないので、電装品の動作が阻害されることがない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、該バッテリの電力によって作動させるスタータモータを含むエンジン系統の電装品と、該エンジン系統を除く非エンジン系統の電装品と、エンジンの回転によって駆動されて発電を行い発電電力を前記バッテリへ供給するオルタネータと、エンジンの始動指示を検出する始動指示検出手段とを備える車両において、前記始動指示検出手段によってエンジンの始動指示が検出された場合に前記スタータモータを始動させてエンジンを始動させるエンジン始動システムであって、
前記バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、
前記始動指示検出手段によってエンジンの始動指示が検出された場合に、前記バッテリ電圧検出手段によって検出されたバッテリの電圧に応じて、前記バッテリから前記非エンジン系統の電装品への通電を制御する通電制御手段と、
エンジンの始動が完了したことを検出する始動完了検出手段とを有し、
前記通電制御手段は、
前記バッテリ電圧検出手段によって検出された前記バッテリの電圧が第１の所定値以下の場合には、前記バッテリから前記非エンジン系統の電装品への通電を遮断状態として、前記始動完了検出手段によってエンジンの始動完了が検出されたときに、前記非エンジン系統の電装品への通電の遮断状態を解除し、
前記バッテリ電圧検出手段によって検出された前記バッテリの電圧が第１の所定値を超える場合には、前記非エンジン系統の電装品を通電状態とすることを特徴とするエンジン始動システム。
【請求項２】
前記始動完了検出手段は、前記スタータモータを作動させた後、前記バッテリ電圧検出手段によって検出された前記バッテリの電圧が第２の所定値を超えたときに、前記エンジンの始動が完了したと判断するものであることを特徴とする請求項１に記載のエンジン始動システム。
【請求項３】
前記通電制御手段は、
前記非エンジン系統の電装品への通電の遮断を解除する際に、該解除によって通電を開始した非エンジン系統の電装品に備えられたコントロールモジュールに、通電の開始に伴う異常検知の誤作動を防止するための異常検知処理禁止信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン始動システム。
【請求項４】
前記バッテリ以外の電源を有し、
前記バッテリ電圧検出手段、および前記通電制御手段は、前記電源の電力によって作動することを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載のエンジン始動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリを動力源として作動するスタータモータによってエンジンを始動させるエンジン始動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に電装部品が多く搭載されるようになり、バッテリやオルタネータの容量も増大している。
また、エンジンを始動するためのスタータモータも、比較的大きな電力が必要となる。
そのためエンジンフリクションを低減することなどによって、スタータモータの負荷を減らし、エンジンの始動性の向上を図ることが行われている。
【０００３】
しかしながら、スタータモータに多くの電力が必要となるためバッテリ電圧が低下してカーオーディオなどの電装品の動作に不具合が生じたり、バッテリが劣化してスタータモータに十分な電力を供給することができない場合には、スタータモータの出力不足によってエンジンの始動性が悪化したりすることがある。
これを防止するため、特許文献１に記載の装置では、エンジン始動時にラジオなどのアクセサリ系統の電装品の電力供給を遮断状態とすることによって、スタータモータに供給する電力を確保しながら、電圧低下による電装品の動作の不具合を防いでいる。
【特許文献１】特開２００２−３３２９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来の装置においては、バッテリが劣化した状態でエンジンを始動させた場合に生じる電圧低下によって電装品に不具合が生じることを防止するため、アクセサリ系統の通電ラインを遮断状態に制御しているが、バッテリ電圧が十分である場合であっても、一律にアクセサリ系統の通電ラインを遮断状態に制御しているため電装品の動作が阻害されるといった問題があった。
【０００５】
そこで本発明はこのような問題点に鑑み、バッテリが劣化状態であってもエンジンの始動性が良く、またバッテリが正常である場合には電装品の動作が阻害されることのないエンジン始動システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
バッテリと、該バッテリの電力によって作動させるスタータモータを含むエンジン系統の電装品と、該エンジン系統を除く非エンジン系統の電装品と、エンジンの回転によって駆動されて発電を行い発電電力をバッテリへ供給するオルタネータと、エンジンの始動指示を検出する始動指示検出手段とを備える車両において、始動指示検出手段によってエンジンの始動指示が検出された場合にスタータモータを始動させてエンジンを始動させるエンジン始動システムであって、バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、始動指示検出手段によってエンジンの始動指示が検出された場合に、バッテリ電圧検出手段によって検出されたバッテリの電圧に応じて、バッテリから非エンジン系統の電装品への通電を制御する通電制御手段と、エンジンの始動が完了したことを検出する始動完了検出手段とを有し、通電制御手段は、バッテリ電圧検出手段によって検出されたバッテリの電圧が第１の所定値以下の場合には、バッテリから非エンジン系統の電装品への通電を遮断状態として、始動完了検出手段によってエンジンの始動完了が検出されたときに、非エンジン系統の電装品への通電の遮断を解除し、バッテリ電圧検出手段によって検出されたバッテリの電圧が第１の所定値を超える場合には、非エンジン系統の電装品を通電状態とするものとした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エンジンの始動時に、バッテリが劣化等によって第１の電圧値が所定値以下となっている場合、エンジンの始動に関与しない非エンジン系統の電装品への電力供給を遮断状態とすることにより、エンジン系統の電装品に電力を集中して供給することができ、エンジンの始動性を向上させることができる。
またバッテリの電圧が第１の所定値を超える場合には非エンジン系統の電装品への電力供給を遮断しないので、電装品の動作が阻害されることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図１は、実施例の全体構成を示す図である。
車両に搭載されたバッテリ２と、車両の電気系統のスイッチとなるキースイッチ４と、キースイッチ４が操作されたときにバッテリ２の電圧状態に応じて、エンジン系統の電装品、トランスミッション系統の電装品、シャシー系統の電装品、アクセサリ系統の電装品およびその他の系統の電装品へ電力を供給する電源監視分配ユニット３と、エンジン５によって駆動されて発電を行い、発電した電力をバッテリ２へ供給するオルタネータ７とよりエンジン始動システム１が構成される。
【０００９】
なおエンジン系統の電装品は、エンジン５を始動させるためのスタータモータ６や、図示しないエンジンコントロールモジュール、水温センサ、クランク角センサ、ノックセンサ、電子制御スロットルなどがある。
またトランスミッション系統の電装品とは、たとえば、オートマチックトランスミッションコントロールモジュールやその付属センサ、アクチュエータなどがあり、シャシー系統の電装品とは、たとえば、ＡＢＳコントロールモジュールやその付属センサ、アクチュエータ、車両挙動安定装置などがある。
アクセサリ系統の電装品とは、たとえばカーオーディオなどがあり、その他の電装品とは、たとえば、電動アシストパワーステアリング装置、エアコンなどのモータやアクチュエータを備えたコントロールモジュールなどがある。
なお、トランスミッション系統の電装品、シャシー系統の電装品、アクセサリ系統の電装品、およびその他の系統の電装品が本発明における非エンジン系統の電装品を構成する。
【００１０】
キースイッチ４は、電源ＯＦＦ、アクセサリ、イグニッション、スタータの各位置に切り替え可能となっている。
運転者はキースイッチ４を、電源ＯＦＦ位置からアクセサリ位置、イグニッション位置を経由して、スタータ位置まで操作し、スタータモータ６を作動させてエンジン５を始動させる。
キースイッチ４は、スタータ位置からバネの付勢力等によってイグニッション位置に自動的に戻るようになっている。
【００１１】
電圧監視分配ユニット３は、キースイッチ４がアクセサリ位置となったときにバッテリ２から電力が供給され、バッテリ２の電圧値が第１の所定値以下であるかどうかを判断する。
バッテリ２の電圧値が第１の所定値を超えている場合には、キースイッチ４の状態に応じて電力をエンジン系統やトランスミッション系統などの電装品へ供給する（通常時における電力供給）。
具体的には、通常時には電圧監視分配ユニット３は、キースイッチ４がアクセサリ位置である場合には、アクセサリ系統の電装品のみを通電状態とし、キースイッチ４がイグニッション位置である場合には、エンジン系統のスタータモータ６を除くすべての系統を通電状態とする。
【００１２】
一方、バッテリ２の電圧値が第１の所定値以下である場合には、電圧監視分配ユニット３は、キースイッチ４がイグニッション位置である場合に、バッテリ２の電力をエンジン５の運転に必要な最小限の電力系統のみに供給する。
具体的には電圧監視分配ユニット３は、キースイッチ４がアクセサリ位置である場合には、アクセサリ系統の電装品のみを通電状態とし、キースイッチ４がイグニッション位置である場合には、エンジン５の運転に最小限必要なエンジン系統（スタータモータ６を除く）のみに電力を供給し、他の系統（トランスミッション系統、シャシー系統、アクセサリ系統、その他の系統）への電力供給を遮断状態とする。
運転者がキースイッチ４をスタータ位置まで操作し、スタータモータ６を作動させてエンジン５が始動して、バッテリ２の電圧が第２の所定値を超えたことが検出された場合に、すべての系統の電装品へ電力を供給する。
なお、オルタネータ７の発電電力がバッテリ２に供給されているため、バッテリ２の電圧値を検出することによって、オルタネータ７が正常な電圧値を発電しているかどうかを検出することができる。
【００１３】
また電圧監視分配ユニット３は、電力供給を遮断状態から通電状態とした場合には、電力を遮断状態とした系統に備えられたコントロールモジュールに対して異常検知処理禁止信号を出力する。
コントロールモジュールに異常検知処理禁止信号が入力されると、異常検知処理を中止する。
なお異常検知処理とは、エンジン５の始動時にコントロールモジュールに電力が供給されているかどうかを判断し、電力が供給されていない場合には、コントロールモジュールや電力系統に異常が発生しているものとして検知するものである。
これにより、電力が遮断状態となっている電装系統のコントロールモジュールに、電圧監視分配ユニット３から電力の供給が開始されたときに、電圧監視分配ユニット３がエンジンの始動時に意図して電力を遮断状態としていたにもかかわらず、コントロールモジュールが誤って異常検知をしてしまうことを防止することができる。
【００１４】
次に、電圧監視分配ユニット３の動作手順について説明する。
図２は、電圧監視分配ユニット３によるエンジン始動処理の流れを示す図である。
本処理は、運転者がキースイッチ４を操作し、キースイッチ４がアクセサリとなったときに開始される。
ステップ２００において電圧監視分配ユニット３は、アクセサリ系統の電装品へ電力を供給する。
次にステップ２０１においてバッテリ２の電圧値を検出し、ステップ２０２において、検出したバッテリ２の電圧が第１の所定値以下であるかどうかを判断する。
【００１５】
このバッテリ２の電圧の第１の所定値は、車両に搭載されたバッテリが定格１２Ｖの出力電圧を有するものである場合には、たとえば６Ｖ（すべての系統の電装品に電力を供給している状態でスタータモータ６が正常に作動しなくなる電圧値の閾値）を設定する。
バッテリ２の電圧が第１の所定値以下である場合にはステップ２０３へ進み、第１の所定値を超えている場合にはステップ２１２へ進む。
【００１６】
ステップ２０３において、アクセサリ系統およびエンジン系統以外の系統を通電遮断状態とする。
これにより、キースイッチ４がイグニッション位置となった場合でも、通電を遮断状態とした系統へはバッテリ２の電力が供給されない。
【００１７】
ステップ２０４において、運転者がキースイッチ４をアクセサリ位置からイグニッション位置へ操作したかどうかを判断する。
キースイッチ４がイグニッション位置となるまで本処理を続け、イグニッション位置となったことが検出された場合に、ステップ２０５においてアクセサリ系統の通電を遮断する。
ステップ２０６において、スタータモータ６を除くエンジン系統の電装品を通電状態とし、エンジンの始動に備える。
【００１８】
ステップ２０７においてキースイッチ４がスタータ位置へ操作されたかどうかを判断する。
キースイッチ４がスタータ位置へ操作されたと判断されるまで本処理を続け、スタータ位置へ操作されたと判断されるとステップ２０８へ進む。
ステップ２０８においてバッテリ２の電力をスタータモータ６に供給し、スタータモータ６を作動させる。
このとき、スタータモータ６を含むエンジン系統の電装品にのみバッテリ２の電力が供給されている。
【００１９】
ステップ２０９において、バッテリ２の電圧値が第２の所定値を超えたかどうかを判断する。
バッテリ２の電圧値が第２の所定値を超えたと判断できた場合にはステップ２１０へ進み、超えていない場合には本処理を続ける。
ステップ２１０において、バッテリ２の電力をスタータモータ６を除いたすべての系統の電装品へ供給する。
【００２０】
ステップ２１１において、各電装系統に備えられたコントロールモジュールに対して異常の検知処理の実行を禁止する異常検知処理禁止信号を出力する。
なお、異常検知処理禁止信号出力先のコントロールモジュールは、エンジン系統のコントロールモジュール以外、すなわちステップ２０３において電力を遮断状態とした系統に備えられたコントロールモジュールとする。
これにより信号を受けたコントロールモジュールによって、電力が遮断状態から通電状態になったときに異常が発生していたと誤判定をしてしまうことが防止される。
また異常検知処理禁止信号は、異常検知処理の実行を禁止するための信号であるものとしたが、これ以外にも、異常を検出した情報をリセットする信号など、誤検知を防止するための各種の信号を含むことができる。
異常検知処理禁止信号の出力後、エンジン始動処理を終了する。
【００２１】
一方、ステップ２０２における処理でバッテリ２の電圧が所定値を超えていると判定された場合には、ステップ２１２においてバッテリ２の電力をキースイッチ４の位置に応じて各系統へ通常時における電力供給を行い、エンジンを始動させる。
なお本実施例において、ステップ２０１が本発明におけるバッテリ電圧検出手段を構成し、ステップ２０２、２０３、２１０〜２１２が本発明における通電制御手段を構成する。またステップ２０４が本発明における始動指示検出手段を構成し、ステップ２０９が本発明における始動完了検出手段を構成する。
【００２２】
本実施例は以上のように構成され、キースイッチ４がアクセサリ位置となったときに電圧監視分配ユニット３がバッテリ２の電圧状態を判定し、バッテリ２の電圧が劣化等によって第１の所定値以下となっている場合には、エンジン５の始動に備えるため、エンジン５の運転に不要な電力系統への電力供給を遮断状態とし、エンジン系統にのみ電力供給可能な状態とする。これによって運転者がキースイッチ４を操作してエンジン５を始動させるときに、バッテリ２の電力をエンジン始動に必要な電装品のみに集中して供給することができ、エンジン５の始動性を向上させることができる。
また、バッテリ２が正常状態である場合にはトランスミッション系統やシャシー系統などの電装品への電力供給を遮断しないので、電装品の動作が阻害されることがない。（請求項１に対応する効果）
【００２３】
さらにエンジン系統以外の通電を遮断状態とした後、バッテリ２の電圧値が第２の所定値を超えたときに、すべての系統を通電状態とすることにより、エンジン５の始動完了をバッテリ２の電圧値を測定するだけで容易に検出することができる。（請求項２に対応する効果）
【００２４】
またバッテリ２の電力を遮断状態とした状態から電力を通電状態としたときに、電力を遮断状態とした電装品に備えられたコントロールモジュールに、異常検知処理禁止信号を出力することにより、たとえば、故意に電力供給を遮断状態としたにもかかわらず、電力を遮断状態とした電装品に備えられたコントロールモジュールがエンジン５の始動時に通電状態ではないことを異常であるものとして検出してしまうことを防止することができる。（請求項３に対応する効果）
【００２５】
なお本実施例において、電圧監視分配ユニット３はキースイッチ４がアクセサリ位置となったときに、バッテリ２の電力を受けてバッテリ２の電圧状態を検出する構成としたが、これ以外にも、電圧監視分配ユニット３に図１に破線で示す電池等の電源１０を接続し、該電源１０を用いてバッテリ２の電圧状態の検出、およびエンジン５の始動に関係のない電装品への電力の遮断動作を行うこともできる。
この場合には、バッテリ２の電力が電圧監視分配ユニット３によって消費されることがないので、より効率よくバッテリ２の電力をエンジン５の始動に集中させることができ、エンジン５の始動性をより向上させることができる。（請求項４に記載の効果）
【００２６】
なお本実施例において、キースイッチ４がアクセサリ位置の場合にアクセサリ系統の電装品に電力を供給した後、バッテリ２の電圧を検出するものとし、イグニッション位置となった場合にエンジン系統のみを通電可能とするものとしたが、キースイッチ４がアクセサリ位置となった場合に、まずバッテリ２の電圧を検出し、バッテリ２の電圧が所定値以下の場合にはエンジン系統以外のすべての系統を通電遮断状態とすることもできる。
この場合には、エンジンの始動前にアクセサリ系統の電装品によってバッテリ２の電力が消費されることがないので、より多くの電力をスタータモータ６に供給することができ、エンジン５の始動性をより向上させることができる。
【００２７】
またバッテリ２の電圧が第１の所定値以下の場合に、ステップ２０３においてアクセサリ系統およびエンジン系統以外の通電を遮断状態とするものとしたが、エンジン系統の電装品の中に、エンジンの始動に関与しない電装品が含まれている場合には、エンジン系統の電装品のうちエンジンの始動に関与しない電装品の通電を遮断状態とすることもできる。
この場合には、エンジンの始動に必要な電装品のみにバッテリ２の電力を集中して供給することができ、エンジンの始動性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例の全体構成を示す図である。
【図２】エンジンの始動処理の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    エンジン始動システム
２    バッテリ
３    電圧監視分配ユニット
４    キースイッチ
５    エンジン
６    スタータモータ
７    オルタネータ
１０    電源
【図１】
2007255254.tif 000003
【図２】
2007255254.tif 000004