JP4136921B2 - 盗難防止機能付きエンジン始動装置 - Google Patents

Description

本発明は、盗難防止機能付きエンジン始動装置に係り、特に、キックによる始動機構を備えた二輪車に好適な盗難防止機能付きエンジン始動装置に関する。

車両盗難防止装置として、従来のハンドルロック装置や車輪ロック装置等の機械的な施錠式ロック装置に代わり、認識コードを利用したトランスポンダ方式イモビライザ（不動装置：immobilizer）が特許文献１に開示されている。この種のイモビライザでは、イグニッションキーや携帯端末に予め登録されている認証コードを、車体側に取り付けられた認証装置に向けて送信し、送信側の認証コードと認証装置に予め登録された認証コードとが一致、または予定の関係にあるとエンジン始動が許可され、両者が不一致または予定の関係に無いとエンジン始動が禁止される。

ここで、認証装置は車体に搭載された車載電源から給電されることにより駆動される。従って、バッテリ電圧の低下等によって認証装置に十分な電力が供給されない場合には、認証コードの照合を行うことができない。特に、自動二輪車の場合は、比較的小容量のバッテリを搭載することが多いため、バッテリ電圧の低下を考慮する必要がある。

バッテリ電圧の低下時にも認証コードを認証できるようにするために、特許文献２には、キック始動機構を備えた二輪車においてコードの認証手順を３段階に分け、一回のキック操作で認証手順を１段階ずつ進めることで、３回のキック操作でエンジン始動を可能にする技術が開示されている。
特開２０００−３２９０４１号公報 特開２００２−３７０６２１号公報

上記した特許文献２では、認証コードの正当性が確認された後で無ければエンジン始動が許可されないので、キックにより発電機が駆動されて駆動電力が得られても、最初のキックにより得られた電力は、全て認証コードの認証手順に費やされてしまう。このために、最初のキックではエンジンを始動させることができず、エンジンの始動までに少なくとも３回のキック操作が要求されるので、これよりも短時間でエンジンを始動できるシステムが望まれていた。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、エンジンをキック始動する際に短時間で始動できる盗難防止機能付きエンジン始動装置を提供することにある。

上記したも目的を達成するために、本発明は、外部から入力される認証コードと車両に予め登録されている基準コードとを比較し、両者が予め設定された関係にあるか否かに応じてエンジン始動を許可または禁止する盗難防止機能付きエンジン始動装置において、以下のような手段を講じた点に特徴がある。

(1)認証コードと基準コードとが予め設定された関係であれば許可信号を、それ以外では禁止信号を、認証結果として出力する認証手段と、所定のエンジン始動指令に応答して、前記認証結果が出力される前から始動制御を開始する始動制御手段とを具備し、前記始動制御手段は、前記許可信号に応答して始動制御を継続し、禁止信号に応答して始動制御を中止することを特徴とする。

(2)キック始動により得られた駆動電圧をレギュレートして電源ラインへ出力するレギュレータと、前記電源ラインから前記認証手段へ駆動電圧を供給する第１給電ラインと、前記電源ラインから前記始動制御手段へ第１スイッチ手段を介して駆動電圧を供給する第２給電ラインとを具備し、前記認証手段は、前記駆動電圧が所定値を超えると認証を開始し、前記始動制御手段は、前記第１スイッチ手段がオンであり、かつ前記駆動電圧が所定値を超えると始動制御を開始することを特徴とする。

(3)前記電源ラインから第２スイッチ手段を介して給電される電気負荷を具備し、前記第２スイッチ手段は、前記始動制御の開始からエンジンが完爆するまでの間はオフにされることを特徴とする。

(4)前記始動制御手段は、認証結果に応じて点火装置の動作を許可または禁止することを特徴とする。

本発明によれば、以下の効果が達成される。
(1)請求項１の発明によれば、認証コードの正当性が確認される前からエンジン始動が許可されており、その後、認証コードの正当性が否認されるまでは始動制御が継続され、正当性が否認されて初めてエンジン始動が禁止されるので、正規の認証コードを用いた始動操作であれば、短時間でのエンジン始動が可能になる。
(2)請求項２の発明によれば、最初のキック始動により得られた駆動電圧が始動制御装置に供給されるので、キック始動時からエンジン始動を開始することができる。
(3)請求項３の発明によれば、エンジンが完爆するまでは電気負荷への給電が禁止され、キック始動により得られた電力を全てエンジン始動用に費やすことができるので、少ない電力でエンジンを移動させることができる。
(4)請求項４の発明によれば、点火装置の操作を禁止することでエンジンの始動が制限されるので、認証コードの正当性が否認されて場合には、エンジン始動を確実に防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係る盗難防止機能付きエンジン始動装置を適用したスクータ型自動二輪車の外観側面図であり、車体前部１と車体後部２とは低いフロア部３を介して連結されており、それらの部分の骨格は、概ねダウンチューブとメインパイプとから構成される車体フレームにより形成されている。

車体前部１、車体後部２およびフロア部３は、それぞれフロントカバー４、ボディカバー５およびセンタカバー６で覆われている。車体前部１には、ステアリングヘッドに軸支されて上方にハンドル７が設けられ、下方にフロントフォーク８が延び、その下端に前輪９Ｆが軸支されている。

メインパイプ７の立ち上がり部下端には、スイングユニット２０がリンク部材１８を介して揺動自在に連結支持されている。スイングユニット２０の前部には４単気筒の４サイクルエンジン１３が搭載されている。エンジン１３のクランク軸には、バッテリ電圧の低下時にエンジンを始動するためのキックペダル１９が連結されている。このエンジン１３から後方にかけてベルト式無段変速機２１が構成され、その後部に遠心クラッチを介して設けられた減速機構１４に後輪９Ｒが軸支されている。減速機構１４の上端とメインパイプとの間にはリヤサスペンション１５が介装されている。

ハンドル７の上部は計器板を兼ねたハンドルカバー１０で覆われている。ステアリングヘッド、フロントフォーク８およびハンドル７は、操舵手段を構成している。ハンドルカバー１０から車体左右に向けてハンドル７のグリップ部分が突き出し、上方にサイドミラー１１Ｌ（１１Ｒ）が突き出している。ハンドルロックモジュール１２は、ハンドル７をロックして操舵を不能にする。

ボディカバー５の上方には、収納ボックスを覆うようにシート１６が設けられている。シート１６は開閉可能であり、その下部の収納ボックスにはヘルメットなどを収納できるようになっている。ボディカバー５の後部にはナンバプレート取付部１７、荷台、テールランプなどが設けられている。エンジンに付随して吸気管、気化器、エアクリーナなども配設されているが図示を省略している。

図２は、本発明に係る盗難防止機能付きエンジン始動装置の主要部の構成を示したブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。

イグニッションキー３０には、認証コード[ID]が予め記憶されたメモリ３１と、この認証コードを送信するための送信器３２とが内蔵されている。キー３０の送信器３２とキーシリンダ３３とは、例えば誘導コイル（アンテナ）３４で結合されている。キー３０がキーシリンダ３３に差し込まれると、レシーバ４２から誘導コイル３４を介して送信器３２へ電力が供給される。送信器３２はこれに応答し、前記認証コードをメモリ３１から読み取ってキーシリンダ３３側へ送信する。この認証コードはレシーバ４２の受信部４２ａで受信され、さらに復調部４２ｂでデジタルコードに復調されてイモビCPU４３へ通知される。

イモビCPU４３は、各車両に固有の基準コード[IDref]を記憶する記憶部４３ａと、前記通知された認証コード[ID]と前記基準コード[IDref]とを比較する比較照合部４３ｂとを含み、その電源ラインにはインジケータランプ４９が直列に接続されている。比較照合部４３ｂは、認証コード[ID]と前記基準コード[IDref]とが一致するか、または予め定められた関係にあることが判定されると許可信号を、両者が一致せず、また予め定められた関係にもないと禁止信号を、いずれも点火用CPU４４へ認証結果信号（Ｓ１，Ｓ２）として出力する。

前記点火用CPU４４は、イグニッションスイッチ４０を介して駆動電力が供給されるとエンジンの始動制御を開始する。そして、パルサーユニット４１により検出されるパルサー信号に基づいて点火タイミングを検知し、点火タイミングが訪れるごとに点火ユニット４５を付勢する。エンジンが始動されると、前照灯リレー４６を付勢して前照灯４７を点灯させる。点火用CPU４４の電源ラインには、エンジン停止スイッチ４８が直列に接続されている。

ACGスタータ（交流発電電動機）５０は、前記エンジンのクランク軸に連結されると共にキックペダル１９に連結されている。レギュレータ５１は、ACGスタータ５０の出力電圧を所定電圧に制御して電源ラインへ出力し、これを前記各制御ユニット、バッテリ５２および他のＤＣ負荷５３へ供給する。

次いで、フローチャートを参照して本実施形態の動作を詳細に説明する。図３は、前記イモビCPU４３により実行されるイモビ制御の手順を示したフローチャートである。

ステップＳ１０では、CPU４３に固有のイニシャル処理が実行される。ステップＳ１１では、インジケータランプ４９の点滅駆動が開始される。ステップＳ１２では、点火用CPU４４に対して認証結果信号が出力される。本実施形態では、認証結果信号が一対の２値信号Ｓ１，Ｓ２すなわち２ビットで構成されており、信号Ｓ１が“Ｈ”レベル，Ｓ２が“Ｌ”レベルの組み合わせ（Ｈ，Ｌ）が「許可」、信号Ｓ１が“Ｌ”レベル，Ｓ２が“Ｈ”レベルの組み合わせ（Ｌ，Ｈ）が「禁止」と定義されている。ここでは「許可」に相当する（Ｈ，Ｌ）の組み合わせが出力される。

このように、イモビCPU４３と点火用CPU４４との間の情報通信を多ビットで行うことにより、点火CPU44とイモビCPU43との間の情報伝達をより正確に行うことができる。

ステップＳ１３では、レシーバ４２がイグニッションキー３０から受信し、復調した認証コード[ID]が入力される。ステップＳ１４では、記憶部４３ａに記憶されている基準コード[IDref]が読み出される。ステップＳ１５では、前記入力された認証コード[ID]と基準コード[IDref]とが、比較照合部４３ｂで比較照合される。

ステップＳ１６では比較結果が参照され、認証コード[ID]と基準コード[IDref]とが一致するか、または予め定められた関係にあるとステップＳ１７へ進み、イグニッションスイッチ４０がオンされているか否かが判定される。イグニッションスイッチ４０がオンであればステップＳ１８へ進み、信号Ｓ１が“Ｈ”レベル、信号Ｓ２が“Ｌ”レベルの認証結果信号（許可）が出力される。

これに対して、前記ステップＳ１６において、認証コード[ID]と基準コード[IDref]とが一致せず、または予め定められた関係にないとステップＳ１９へ進み、イグニッションスイッチ４０がオンされているか否かが判定される。イグニッションスイッチ４０がオンであればステップＳ２０へ進み、信号Ｓ１が“Ｌ”レベル、信号Ｓ２が“Ｈ”レベルの認証結果信号（禁止）が出力される。なお、前記ステップＳ１７，Ｓ１９のいずれにおいても、イグニッションスイッチ４０がオフと判定されればステップＳ２１へ進み、インジケータランプ４９を制御するインジケータ制御が実行される。

図４は、前記インジケータ制御の手順を示したフローチャートであり、ステップＳ３１では、２４時間タイマーＴ１がスタートする。ステップＳ３２では、信号Ｓ１が“Ｌ”レベル、信号Ｓ２が“Ｈ”レベルの認証結果信号（禁止）が出力される。ステップＳ３３では省電力モードへ移行し、ステップＳ３４では、インジケータランプ４９の点滅駆動が開始される。ステップＳ３５では、イグニッションスイッチ４０がオフのままであるか否かが判定される。

イグニッションスイッチ４０がオフのままであればステップＳ３６へ進み、前記タイマーＴ１がタイムアウトしたか否かが判定される。前記タイマーＴ１がタイムアウトしている、すなわちイグニッションスイッチ４０がオフにされてから２４時間が経過していると、バッテリ５２の電力消費を抑えるために、ステップＳ３７において前記インジケータランプ４９が消灯される。これに対して、前記ステップＳ３５において、イグニッションスイッチ４０がオンされたことが検知されるとステップＳ３８へ進む。ステップＳ３８では、省電力モードから通常モードへ復帰する。

図５は、前記点火用CPU４４により実行される「始動制御」の手順を示したフローチャートであり、ステップＳ５１ではCPU４４に固有のイニシャル処理が実行される。ステップＳ５２では、前照灯リレー４６への通電が禁止されて前照灯４７が消灯される。ステップＳ５３では、タイマーＴ２がスタートする。ステップＳ５４，Ｓ５５では、前記認証結果信号Ｓ１，Ｓ２が参照され、信号Ｓ１が“Ｈ”レベルであり、かつ信号Ｓ２が“Ｌ”レベルである「許可」状態であれば、ステップＳ５６へ進んで点火許可フラグがセットされる。これに対して、前記認証結果信号Ｓ１，Ｓ２が「禁止」状態であれば、ステップＳ５７へ進んで点火禁止フラグがセットされる。

ステップＳ５８では、エンジン回転数等に基づいて、エンジンが完爆状態にあるか否かが判定される。完爆状態にあればステップＳ５９へ進み、前記タイマーＴ２がタイムアウトしたか否かが判定される。本実施形態では、前記タイマーＴ２が２００msでタイムアウトするように予め設定されており、タイムアウトしていれば、ステップＳ６０へ進んで前照灯リレー４６への通電が開始されて前照灯が点灯される。

ステップＳ６１では点火制御が実行され、前記点火許可フラグがセットされていれば、パルサー信号に基づいて判定される点火タイミングごとに点火ユニット４５が付勢される。前記点火禁止フラグがセットされていれば、点火タイミングにかかわらず点火が禁止される。

図６，７は、上記した本実施形態の動作を示したタイミングチャートであり、図６は、認証コード[ID]と基準コード[IDref]とが一致した場合であり、図７は、認証コード[ID]と基準コード[IDref]とが一致しなかった場合である。

図６において、時刻t1でイグニッションキー３０がキーシリンダ３３へ挿入、回動されてイグニッションスイッチ４０がオンにされ、その後、キックペダル１９がキックされ、時刻t2でレギュレータ５１の出力電圧が各CPU４３，４４の駆動電圧に達すると、前記イモビCPU４３では「イモビ制御」（図３）がスタートし、点火用CPU４４では「始動制御」（図５）がスタートする。

「イモビ制御」（図３）がスタートすると、ステップＳ１２では認証結果信号（許可）が出力されるので、信号Ｓ１は“Ｈ”レベルに遷移し、信号Ｓ２は“Ｌ”レベルに遷移する。「始動制御」（図５）では、ステップＳ５４，５５において前記認証結果信号（許可）が検知されてステップＳ５６へ進み、点火許可フラグがセットされる。ステップＳ５８では、エンジンが未だ完爆していないと判定されるのでステップＳ６１へ進む。ステップＳ６１では点火制御が開始され、時刻t3において点火タイミングを迎えると、ここでは前記点火許可フラグがセットされているので点火ユニット４５が付勢される。

図３の「イモビ制御」へ戻り、ステップＳ１５では、イグニッションキー３０から受信した認証コード[ID]と基準コード[IDref]とが比較される。ステップＳ１６において、両者が一致するか、または予め定められた関係にあることが確認されると、ステップＳ１８へ進んで認証結果信号（許可）が出力される。したがって、点火用CPU４４では、「始動制御」（図５）のステップＳ６１で点火タイミングを迎えるごとに点火ユニット４５を付勢させ続けることができる。

その後、時刻t5でエンジンが完爆し、これがステップＳ５８で検知され、さらにステップＳ５９においてタイマーＴ２のタイムアウトが検知されると、ステップＳ６０において前照灯４７がオンにされる。

これに対して、図３の「イモビ制御」において、ステップＳ１６で認証コード[ID]と基準コード[IDref]とが不一致と判定され、ステップＳ２０で認証結果信号（禁止）が出力されると、点火用CPU４４では、「始動制御」のステップＳ５４，Ｓ５５からステップＳ５７へ進み、時刻t4で点火禁止フラグがセットされる。したがって、それ以後はステップＳ６１の点火制御で点火タイミングを迎えても点火ユニット４５が付勢されないので、エンジンの始動が阻止される。

なお、上記した実施形態では、イモビCPU４３が認証結果信号Ｓ１，Ｓ２に応じて点火ユニット４５の動作を許可または禁止することでエンジンの始動を制御するものとして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、インジェクタや燃料ポンプの動作を許可または禁止することでエンジンの始動を制御するようにしても良い。

また、本実施形態では、イモビCPU４３によるID認証、エンジン始動判定が、キックペダル１９による発電時点からエンジン１３のクランク軸が２回転されるまでになされるようになっている。このように、クランク軸が２回転するまでの短い期間内にID認証およびエンジン始動許可判定を行うことで、仮にID認証に失敗した場合であっても、ID認証前のエンジン始動をドライバに感じさせることを防止できる。

本発明に係る盗難防止機能付きエンジン始動装置を適用したスクータ型自動二輪車の外観側面図である。 本発明に係る盗難防止機能付きエンジン始動装置の主要部の構成を示したブロック図である。 イモビCPUにより実行される「イモビ制御」の手順を示したフローチャートである。 インジケータ制御の手順を示したフローチャートである。 点火用CPUにより実行される「始動制御」の手順を示したフローチャートである。 本実施形態の動作を示したタイミングチャート（点火許可）である。 本実施形態の動作を示したタイミングチャート（点火禁止）である。

符号の説明

１９…キックペダル、３０…イグニッションキー、３１…メモリ、３３…キーシリンダ、３４…誘導コイル（アンテナ）、４１…パルサーユニット、４３…イモビCPU、４４…点火用CPU、４５…点火ユニット、４６…前照灯リレー、４７前照灯…、４８…エンジン停止スイッチ、４９…インジケータランプ、５０…ACGスタータ

Claims (3)

1. 外部から入力される認証コードと車両に予め登録されている基準コードとを比較し、両者が予め設定された関係にあるか否かに応じてエンジン始動を許可または禁止する盗難防止機能付きエンジン始動装置において、
   前記認証コードと基準コードとが予め設定された関係であれば許可信号を、それ以外では禁止信号を、認証結果として出力する認証手段と、
   所定のエンジン始動指令に応答して、前記認証結果が出力される前から始動制御を開始する始動制御手段と、
   キック始動により得られた駆動電圧をレギュレートして電源ラインへ出力するレギュレータと、
   前記電源ラインから前記認証手段へ駆動電圧を供給する第１給電ラインと、
   前記電源ラインから前記始動制御手段へ第１スイッチ手段を介して駆動電圧を供給する第２給電ラインとを具備し、
   前記認証手段は、前記駆動電圧が所定値を超えると認証を開始し、
   前記始動制御手段は、前記第１スイッチ手段がオンであり、かつ前記駆動電圧が所定値を超えると始動制御を開始し、
   前記始動制御手段は、前記許可信号に応答して始動制御を継続し、禁止信号に応答して始動制御を中止することを特徴とする盗難防止機能付きエンジン始動装置。
2. 前記電源ラインから第２スイッチ手段を介して給電される電気負荷を具備し、
   前記第２スイッチ手段は、前記始動制御の開始からエンジンが完爆するまでの間はオフにされることを特徴とする請求項１に記載の盗難防止機能付きエンジン始動装置。
3. 前記始動制御手段は点火装置を制御し、前記許可信号に応答して点火装置の動作を継続し、禁止信号に応答し点火装置の動作を禁止することを特徴とする請求項１または２に記載の盗難防止機能付きエンジン始動装置。

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