(57)【要約】【課題】バッテリが低電圧状態になってもエンジンの始動を継続できるだけでなく、エンジンの始動性を向上できるエンジン始動制御装置を提供する。【解決手段】スタータを駆動させる制御信号を出力するマイコン４０と、マイコン４０とは別体で構成され、マイコン４０からスタータを駆動状態にする制御信号が出力されている状態にあるときに、マイコン４０に供給される電圧が所定値以下になったことを検出すると、マイコン４０から出力されていた制御信号の状態を保持する電源ＩＣ３０と、を備える。【選択図】図２
2010270643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタータを駆動することによるエンジン始動を制御するエンジン始動制御装置であって、
前記スタータを駆動させる制御信号を出力する制御部と、
前記制御部とは別体で構成され、前記制御部から前記スタータを駆動状態にする制御信号が出力されている状態にあるときに、前記制御部に供給される電圧が所定値以下になったことを検出すると、前記制御部から出力されていた制御信号の状態を保持する出力保持部と、
を備えるエンジン始動制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記制御部に供給される電圧が所定値以上になった場合に、前記出力保持部が前記制御部から出力されていた制御信号の状態を保持していることを検出すると、前記出力保持部に前記制御部から出力されていた制御信号の状態の保持を停止するよう命令する命令処理を実行し、
前記出力保持部は、前記制御部からの前記命令に応じて前記制御部から出力されていた制御信号の状態の保持を停止することを特徴とする請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記出力保持部が前記制御部から出力されていた制御信号の状態を保持していることを検出すると、バッテリを充電するための発電機が発電する発電量を増加させる制御を発電機に対して行う発電量増加制御処理、および、エコランを禁止する制御を行うエコラン禁止制御処理のうち少なくとも１以上の制御制御を実行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制御装置。
【請求項４】
前記出力保持部が前記制御部から出力されていた制御信号の状態を保持し続けている時間を計時する計時部をさらに有し、
前記出力保持部は、前記計時部が計時した時間が予め定められた時間を越えると、前記制御部から出力されていた制御信号の状態を保持することを停止することを特徴とする請求項１か３のいずれか一項記載のエンジン始動制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記スタータを駆動状態にする制御信号を出力する前に前記バッテリの容量を算出してバッテリの充電状態を確認する確認処理と、前記確認処理で確認した前記バッテリの充電状態に基づいて前記スタータを駆動状態にする制御信号の出力の許否を決定する決定処理とを実行し、
前記出力処理は、前記決定処理で前記スタータを駆動状態にする制御信号を出力することを許可すると決定した場合には、前記スタータを駆動状態にする制御信号を出力し、前記決定処理で前記スタータを駆動状態にする制御信号を出力することを許可しないと決定した場合には、前記スタータを駆動状態にする制御信号を出力しないことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のエンジン始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジン始動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両におけるエンジンの始動は、通常イグニッションキーを使用したイグニッションスイッチの操作により行われる。運転者がイグニッションキーをイグニッションスイッチからスタータオンポジションまで回動させると、スタータスイッチがオンされ、エンジンのスタータ信号がエンジン制御装置に備えられたマイコンへ入力される。マイコンは、そのスタータ信号に応じて、スタータモータに電力を供給するために、スタータリレーをオンするスタータ出力（スタータを駆動状態にする制御信号）の出力処理を行う。スタータリレーがオンされると、バッテリからスタータモータに電力が供給されるため、スタータモータは駆動する。
【０００３】
この際、スタータモータは、エンジン停止状態からクランキングを実行してエンジンを始動させるため、大きな始動電流を必要とする。そのため、一時的にバッテリ電圧が低下し、マイコンが正常に動作できる電圧（以降、リセット電圧と略記する）をバッテリ電圧が下回る低電圧状態になることがある。
また、バッテリ電圧がリセット電圧を下回ると、マイコンはリセットされる。マイコンがリセットされると、マイコンはスタータ出力を停止する。それに伴い、マイコンからのスタータ出力によりオンされていたスタータリレーはオフされる。その結果、スタータモータはバッテリから電力の供給を受けられず、エンジンの始動を継続することができない。
そのため、特許文献１から５に示されるように、マイコンがリセットされてもエンジンの始動を継続できる技術が開発されてきた。
【０００４】
特許文献１では、ノーマルクローズ型リレーを用いて、マイコンの動作停止時からエンジンの始動が完了するまでバッテリからスタータモータへ電力を供給している。なお、ノーマルクローズ型リレーとは、導通時にスイッチがオフされるリレーである。特許文献１では、ノーマルクローズ型リレーは、スタータスイッチがオン状態にありかつマイコンが動作停止した場合にオンされる。
特許文献２および特許文献３では、エンジン制御装置とは別の制御装置を設けることで、エンジン制御装置のマイコンリセット時には別の制御装置を用いてスタータリレーをオンしている。
特許文献４および５では、不揮発性のメモリを用いてマイコンがリセット前に行っていた制御を記憶し、リセットからの復帰後、マイコンが不揮発性メモリのデータを読み出すことで、リセット前の制御を継続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６３８８号公報
【特許文献２】特開２００６−１１２２４３号公報
【特許文献３】特開２００６−１１８４８１号広報
【特許文献４】特開２００７−３２０４５６号広報
【特許文献５】特開平１１−８５３３３号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、マイコンがリセットされた場合に予備駆動手段がスタータへバッテリ電力を供給するためには運転者がスタータスイッチをオン状態に保持しておかなければならず、エンジンの始動性が向上しないという課題が存在した。また、特許文献２および３では、エンジン制御装置とは別の制御装置が必要であるという課題が存在する。さらに特許文献４および５では、マイコンがリセットされている間は始動制御を継続できないという課題が存在する。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、
バッテリが低電圧状態になってもエンジンの始動を継続できるだけでなく、エンジンの始動性を向上できるエンジン始動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、スタータを駆動することによるエンジン始動を制御するエンジン始動制御装置であって、前記スタータを駆動させる制御信号を出力する制御部と、前記制御部とは別体で構成され、前記制御部から前記スタータを駆動状態にする制御信号が出力されている状態にあるときに、前記制御部に供給される電圧が所定値以下になったことを検出すると、前記制御部から出力されていた制御信号の状態を保持する出力保持部と、を備える。
本構成によれば、バッテリが低電圧状態になっても出力保持部がスタータを駆動させる制御信号の状態を保持するため、エンジン始動制御装置はエンジンの始動を継続できるだけでなく、エンジンの始動性を向上できる。
【０００９】
上記のエンジン始動制御装置において、前記制御部は、前記制御部に供給される電圧が所定値以上になった場合に、前記出力保持部が前記制御部から出力されていた制御信号の状態を保持していることを検出すると、前記出力保持部に前記制御部から出力されていた制御信号の状態の保持を停止するよう命令する命令処理を実行し、前記出力保持部は、前記制御部からの前記命令に応じて前記制御部から出力されていた制御信号の状態の保持を停止することを特徴とする。
本構成によれば、バッテリの電圧が所定値以上になると出力保持部はスタータを駆動させる制御信号の状態の保持を停止するため、エンジン始動制御装置はバッテリの電圧が所定値以下になる前の制御状態に復帰できる。
【００１０】
上記のエンジン始動制御装置において、前記制御部は、前記出力保持部が前記制御部から出力されていた制御信号の状態を保持していることを検出すると、バッテリを充電するための発電機が発電する発電量を増加させる制御を発電機に対して行う発電量増加制御処理、および、エコランを禁止する制御を行うエコラン禁止制御処理のうち少なくとも１以上の制御制御を実行することを特徴とする。
本構成によれば、バッテリを充電するための発電機が発電する発電量を増やす、又はエコランを禁止することで、バッテリが低電圧状態となることを防止できる。
【００１１】
上記のエンジン始動制御装置において、前記出力保持部が前記制御部から出力されていた制御信号の状態を保持し続けている時間を計時する計時部をさらに有し、前記計時部が計時した時間が予め定められた時間を越えると、前記出力保持部は、前記制御部から出力されていた制御信号の状態を保持することを停止することを特徴とする。
本構成によれば、所定時間を経過してもエンジンが始動できないほどバッテリ電圧が低くなっている場合に、スタータモータの駆動を止めることでバッテリあがりを防止できる。
【００１２】
上記のエンジン始動制御装置において、前記スタータを駆動状態にする制御信号を出力する前に前記バッテリの容量を算出してバッテリの充電状態を確認する確認処理と、前記確認処理で確認した前記バッテリの充電状態に基づいて前記スタータを駆動状態にする制御信号の出力の許否を決定する決定処理とを実行し、前記出力処理は、前記決定処理で前記スタータを駆動状態にする制御信号を出力することを許可すると決定した場合には、前記スタータを駆動状態にする制御信号を出力し、前記決定処理で前記スタータを駆動状態にする制御信号を出力することを許可しないと決定した場合には、前記スタータを駆動状態にする制御信号を出力しないことを特徴とする。
本構成によれば、制御部はバッテリの充電が不十分な場合には、スタータを駆動状態にする制御信号を出力しないため、バッテリの過放電を防止でき、また始動不能に陥ることを回避できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、バッテリが低電圧状態になってもエンジンの始動を継続できるだけでなく、エンジンの始動性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用されるエンジンシステムの一例を表す構成図である。
【図２】本発明が適用されるエンジン制御ＥＣＵの一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図３】マイコンのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】マイコンが有する機能の一例を示す機能ブロック図である。
【図５】電源ＩＣ（出力保持回路）が行う処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】マイコンが起動時に行う処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明のエンジン制御装置を適用しないエンジン制御ＥＣＵを用いたエンジン始動制御のタイミングチャートの一例である。
【図８】本発明のエンジン制御装置を適用したエンジン制御ＥＣＵを用いたエンジン始動制御のタイミングチャートの一例である。
【図９】本発明のエンジン制御装置を適用したエンジン制御ＥＣＵを用いたエンジン始動制御のタイミングチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１は、本発明のエンジン始動制御装置が適用されたエンジンシステムの一例を示した構成図である。
図１に示すように、エンジン始動制御装置の一実施形態であるエンジン制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００には、イグニッションスイッチ（ＩＧ  ＳＷ）１０、スタータスイッチ（ＳＴ  ＳＷ）１１、エンジン回転センサ１２、バッテリ１３、アクセサリカットリレー１４、スタータリレー１６及び通信バス２２が接続されている。イグニッションスイッチ１０がオンされると、バッテリ電圧が供給され、エンジン制御ＥＣＵ１００は立ち上がる。スタータスイッチ１１は、エンジンの始動を要求する信号であるスタータ信号をエンジン制御ＥＣＵ１００へと入力する。エンジン回転センサ１２は、エンジン回転信号をエンジン制御ＥＣＵ１００へ入力する。バッテリ１３は、エンジン制御ＥＣＵ１００へバッテリ電圧を供給する。
スタータリレー１６は、スタータモータ１７と接続される。エンジン制御ＥＣＵ１００から出力されるスタータリレー１６のスイッチの開閉を制御するスタータ出力に基づいてスタータモータ１７へバッテリ電圧の供給を行う。また、アクセサリカットリレー１４は、エンジン制御ＥＣＵ１００から出力されるアクセサリカットリレー１４のスイッチの開閉を制御するアクセサリカット出力に基づいてアクセサリＥＣＵ１５へバッテリ電圧の供給を行う。
また、エンジン制御ＥＣＵ１００には、エンジン制御ＥＣＵ１００がスタータリレー１６に出力するスタータ出力を監視するための信号であるスタータＯＮ／ＯＦＦ信号が入力される。これらの信号や構成部品は一例であって、エンジン制御ＥＣＵ１００は他の部品や信号に接続可能である。
【００１７】
エンジン制御ＥＣＵ１００は、スタータスイッチ１１からのスタータ信号に応じて、エンジンを始動させるための制御（以後、エンジン始動制御と略記する）を開始する。
まず、エンジン制御ＥＣＵ１００は、エンジン１８を回転させるスタータモータ１７を駆動するために、スタータリレー１６にスタータ出力を出力する。エンジン１８の始動が完了するまでの間、バッテリ１３が供給する電圧をスタータモータの駆動に効率的に使用するために、車両に搭載されたアクセサリ機器への電力供給を停止する必要がある。そこで、エンジン制御ＥＣＵ１００は、アクセサリカットリレー１４にアクセサリカット出力を出力して、アクセサリカットリレー１４をオフする。アクセサリカットリレー１４がオフされると、アクセサリＥＣＵ１５は、バッテリからの電力供給を受けられなくなるため、動作を停止する
【００１８】
エンジン制御ＥＣＵ１００から出力されたスタータ出力により、スタータリレー１６がオンされると、バッテリ１３からスタータモータ１７に電力が供給される。電力の供給を受けたスタータモータ１７が駆動することにより、エンジン１８は回転し始動する。
エンジン制御ＥＣＵ１００は、エンジン１８の始動が完了すると、スタータ出力の出力およびアクセサリカット出力の出力を終了する。エンジン１８の始動が完了したか否かは、例えば、エンジン回転センサ１２から取得したエンジン回転信号から求められるエンジン回転数と、エンジン１８の始動が完了したと判定できる所定の回転数とを比較して判定することができる。
【００１９】
次に、図２を用いて本発明を適用したエンジン制御ＥＣＵ１００のハードウェア構成の一例について説明する。
本実施例のエンジン制御ＥＣＵ１００は、ＣＡＮコントローラ１９と入力回路２０とマイコン（制御部）４０と出力回路２１と電源ＩＣ（Integrated Circuit）（出力保持回路）３０とを備えている。
【００２０】
電源ＩＣ３０は、バッテリ１３と接続されている。電源ＩＣ３０は、バッテリ１３が供給する電圧を用いて、エンジン制御ＥＣＵ１００を構成するＣＡＮコントローラ１９や、マイコン４０等の各部へ電力を供給する。つまり、バッテリから供給される電力は、電源ＩＣ３０を介しマイコン４０へ供給される。なお、正常に動作するために必要な電圧（動作保証電圧）は、マイコン４０よりも電源ＩＣ３０の方が低い。例えば、マイコン４０の動作保証電圧が４Ｖに対して、電源ＩＣ３０の動作保証電圧は２Ｖとなる。つまり、電源ＩＣ３０の方が、マイコン４０よりも低い電圧で動作することができる。
【００２１】
ＣＡＮコントローラ１９はマイコン４０および他のＥＣＵ（不図示）と接続されている通信バス２２と接続され、通信バス２２を介して他のＥＣＵとＣＡＮプロトコルを用いて通信する。例えば、ＣＡＮコントローラ１９は、マイコン４０が取得したバッテリ状態やエコランを制御する情報等を通信バス２２を介して他のＥＣＵ（不図示）へ送信する。ここで、エコランとは、燃費が良く（つまり、エコノミーな）、かつ地球環境に優しい（つまり、エコロジーな）走行をいう。
【００２２】
入力回路２０は、イグニッションスイッチ１０、スタータスイッチ１１、スタータオン／オフ信号及びエンジン回転センサ１２からのエンジン回転信号を入力し、マイコン４０に入力可能な信号に変換してマイコン４０に出力する。
【００２３】
マイコン４０は、入力回路２０から入力されたイグニッションスイッチ１０、スタータスイッチ１１、スタータオン／オフ信号及びエンジン回転信号を用いて、スタータリレー１６及びアクセサリカットリレー１４のオン／オフを制御信号を出力する。
【００２４】
出力回路２１は、マイコン４０が出力する制御信号を受け取り、スタータリレー１６及びアクセサリカットリレー１４を駆動する信号を生成して、これらに出力する。
【００２５】
ここで、本発明のエンジン始動制御装置が行うエンジン始動制御は、電源ＩＣ３０とマイコン４０との協働により実現されるため、電源ＩＣ３０とマイコン４０について更に詳細に説明する。
まず、電源ＩＣ３０の構成について引き続き図２を参照しながら説明する。
電源ＩＣ３０は、リセット回路３１と低電圧検出回路３２と出力保持回路３３とタイマ回路（計時部）３４とを備える。
【００２６】
低電圧検出回路３２は、バッテリ電圧がリセット電圧を下回る低電圧状態を検出する回路である。低電圧検出回路３２は、リセット回路３１と出力保持回路３３と接続される。低電圧検出回路３２は、バッテリ１３のバッテリ電圧がリセット電圧を下回った場合に、バッテリ電圧がリセット電圧を下回ったことを通知する低電圧検出出力を、リセット回路３１と出力保持回路３３とに出力する。
【００２７】
リセット回路３１は、低電圧検出回路３２とマイコン４０に接続されており、低電圧検出回路３２からの低電圧検出出力を入力すると、マイコン４０をリセットするリセット出力をマイコン４０へ出力する。なお、マイコン４０は、リセット回路３１からリセット出力を入力すると、バッテリ１３のバッテリ電圧がマイコン４０のリセット電圧を上回るまで動作を停止する。
【００２８】
出力保持回路３３は、出力回路２１と低電圧検出回路３２とマイコン４０と接続される。出力保持回路３３は、マイコン４０からのスタータ出力及びアクセサリカット出力を監視する。そして、出力保持回路３３は、低電圧検出回路３２からの低電圧検出出力を入力し、かつ、低電圧検出出力を入力する直前までマイコン４０のスタータ出力を入力していた場合に、マイコン４０に代わってスタータ出力を保持するためスタータ出力の保持を行う保持出力を出力回路２１へと出力する。ここで、保持とは、スタータ出力の出力を継続することをいう。
【００２９】
保持出力を受けた出力回路２１は、スタータリレー１６へのスタータ出力およびアクセサリカットリレー１４へのアクセサリカット出力の出力を継続する。
これにより、バッテリ電圧が低電圧状態になっても、エンジン制御ＥＣＵ１００はスタータ出力およびアクセサリカット出力を出力し続けることができる。
【００３０】
また、出力保持回路３３は、タイマ回路３４と接続される。出力保持回路３３は、タイマ回路３４が所定の時間間隔で出力する信号（以後、クロック信号と記載する）を入力し、クロック信号をカウントすることによって、保持出力の出力を継続している時間を計時する。そして、出力保持回路３３は所定の時間を計時すると、保持出力の出力を停止する。
ここで、所定の時間とはスタータモータ１７がバッテリ１３からバッテリ電圧の供給を受けてエンジン１８を始動させるのに十分な時間のことをいい、例えば１０秒等である。所定の時間をカウントする手段は、バッテリ電圧が低電圧状態にある場合でも、所定の時間をカウントできる構成であればよい。また、所定の時間をカウントする手段の設置場所であるが、電源ＩＣ３０内に設置することで実現しても良いし、電源ＩＣ３０外に設置して実現しても良い。
【００３１】
また、マイコン４０は、出力保持回路３３と接続されており、出力保持回路３３の保持出力を取得することができる。マイコン４０は、バッテリ電圧が低電圧状態から復帰した場合に、出力保持回路３３の保持出力を取得すると、保持出力の停止を命令する信号である保持クリア信号を出力保持回路３３に出力する。保持クリア信号を受けた出力保持回路３３は、保持出力の出力を停止する。
一方、マイコン４０は出力保持回路３３に代わってスタータ出力を出力する。
【００３２】
タイマ回路３４は、出力保持回路３３と接続される。タイマ回路３４は、出力保持回路３３に、クロック信号を出力する。
【００３３】
次に、マイコン４０の構成について、図３および図４を用いて説明する。
図３は、マイコン４０のハードウェア構成の一例を示している。
マイコン４０は、信号の入出力を行う入出力部４１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４４に格納されたプログラムを読み込んで実行する中央処理装置（ＣＰＵ）４３とＥＣＵによる制御処理を実現するためのプログラムなどが格納されたＲＯＭ４４とプログラムを実行する際に使用される一時的なデータを保存するＲＡＭ(Random Access Memory)４２とから構成される。
【００３４】
イグニッションスイッチ１０がオンされると、マイコン４０が起動してＲＯＭ４４に格納されたプログラムがＣＰＵ４３により実行される。このプログラムによって、スタータスイッチ１１からのスタータ信号等に基づいて所定の制御処理が行われる。また、この制御処理中にはさまざまな制御データが取得され、取得された制御データはＲＡＭ４２に保存され、その後の制御処理に利用される。
また、ＲＯＭ４４に格納されたプログラムのＣＰＵ４３による演算によって、図４に示すバッテリ状態確認部４５、スタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部４６、保持クリア信号出力部４７、発電量増加制御部４８、エコラン禁止制御部４９が構成される。
【００３５】
図４は上述したＣＰＵ４３などのハードウェアとＲＯＭ４４に格納されたソフトウェアとの協働によって実現されるマイコン４０の機能ブロック図の一例である。
マイコン４０は、バッテリ状態確認部４５とスタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部４６と保持クリア信号出力部４７と発電量増加制御部４８とエコラン禁止制御部４９とを備える。
【００３６】
バッテリ状態確認部４５は、通信バス２２を介して、バッテリセンサ２３と水温モニタ２４とスタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部４６と接続されている。ここで、バッテリセンサ２３は、バッテリ液温およびバッテリ水温を計測する温度センサと、バッテリ電圧を検出するセンサを備えている。また、水温モニタ２４は、エンジン水温を計測する温度センサを備えている。
したがって、バッテリ状態確認部４５は、バッテリセンサ２３からバッテリ液温とバッテリ水温とバッテリ電圧等の情報を取得し、水温モニタ２４からエンジン水温の情報を取得してバッテリの充電状態を確認し、確認結果をスタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部４６へと出力する。
【００３７】
スタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部４６は、スタータリレー１６およびアクセサリカットリレー１４を駆動する信号の出力制御を行う。スタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部４６は、バッテリ状態確認部４５とスタータスイッチ１１とエンジン回転センサ１２と出力保持回路３３とスタータリレー１６とアクセサリカットリレー１４と接続されている。
【００３８】
スタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部４６は、スタータスイッチ１１からエンジンの始動を要求するスタータ信号を入力すると、スタータリレー１６をオンするスタータ出力およびアクセサリカットリレー１４をオフするアクセサリカット出力を出力する。また、スタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部４６は、出力保持回路３３から保持出力を取得した場合にも、スタータ出力およびアクセサリカット出力を出力する。しかし、バッテリ状態確認部４５から入力したバッテリの充電状態が十分でない場合には、スタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部４６はスタートスイッチ１１からのスタータ信号の入力があっても、また、出力保持回路３３から保持出力を取得しても、スタータ出力およびアクセサリカット出力を行わない。
【００３９】
スタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部４６は、エンジンの始動が完了した場合に、スタータ出力およびアクセサリカット出力の出力を停止する。スタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部４６は、エンジンの始動が完了したか否かを、エンジン回転センサ１２からのエンジン回転信号に基づいて判定することができる。
【００４０】
保持クリア信号出力部４７は、出力保持回路３３に対して保持出力の停止を命令する保持クリア信号を出力する。保持クリア信号出力部４７は、出力保持回路３３と接続される。バッテリ電圧が低電圧状態から復帰することによってマイコン４０がリセット状態から復帰した場合に、保持クリア信号出力部４７は、出力保持回路３３の出力する保持出力を取得すると、出力保持回路３３に対して保持クリア信号を出力する。出力保持回路３３が保持していたスタータ出力およびアクセサリカット出力は、バッテリ電圧が低電圧状態から復帰した後は、スタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部４６が出力するためである。
保持クリア信号出力部４７からの保持クリア信号を入力した出力保持回路３３は、保持出力の出力を停止する。
【００４１】
発電量増加制御部４８は、バッテリを充電するための発電機が発電する量を増加させる制御を行う。発電量増加制御部４８は、出力保持回路３３およびＣＡＮコントローラ１９に接続される。発電量増加制御部４８は、バッテリ電圧が低電圧状態から復帰することによってマイコン４０がリセット状態から復帰した場合に、出力保持回路３３の出力する保持出力を取得すると、ＣＡＮコントローラ１９を介して、発電機または発電機の発電量を制御するＥＣＵに対して、発電量を増加させる制御を行う。
発電機の発電量を増加させることで、バッテリの充電量を高め、バッテリ電圧が低電圧状態になるのを防ぐためである。
【００４２】
エコラン禁止制御部４９は、エンジンの始動直後など、エンジンの自動停止を禁止する条件が成立している間のアイドリングストップを禁止する制御を行う。エコラン禁止制御部４９は、出力保持回路３３およびＣＡＮコントローラ１９に接続される。エコラン禁止制御部４９は、バッテリ電圧が低電圧状態から復帰することによってマイコン４０がリセット状態から復帰した場合に、出力保持回路３３の出力する保持出力を取得すると、ＣＡＮコントローラ１９を介しエコランの許否を決定しているエコラン制御ＥＣＵに対して、エコランを禁止する制御信号を送信する。
【００４３】
バッテリ状態確認部４５とスタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部４６と保持クリア信号出力部４７と発電量増加制御部４８とエコラン禁止制御部４９とが有する各機能は、ＣＰＵ４３、ＲＯＭ４４、ＲＡＭ４２、入出力部４１のハードウェアおよびＲＯＭ４４に格納されている所要のソフトウェアとの協働により実現される。
【００４４】
次に、図５および図６を用いて、エンジン制御ＥＣＵ１００が行うエンジン始動制御の処理の一例について説明する。
【００４５】
図５は、電源ＩＣ３０が行う処理の一例を示したフローチャートである。
電源ＩＣ３０は、バッテリ１３に接続された低電圧検出回路３２を用いて、バッテリ電圧が低電圧状態か否かを判定する（ステップＳ１１）。
電源ＩＣ３０は、低電圧検出回路３２によって低電圧状態であると判定すると（ステップＳ１１／ＹＥＳ）、マイコン４０と接続されている出力保持回路３３を用いてマイコン４０が低電圧状態になる直前にスタータ出力を出力する出力処理を行っていたかを確認する（ステップＳ１２）。
【００４６】
電源ＩＣ３０は、マイコン４０がスタータ出力を行っていた場合（ステップＳ１２／ＹＥＳ）、出力保持回路３３から出力回路２１へ保持出力をＨｉ出力する（ステップＳ１３）。電源ＩＣ３０から保持出力を受けた出力回路２１は、スタータ出力およびアクセサリカット出力の出力を継続する。これにより、バッテリ電圧が低電圧状態になっても、エンジン制御ＥＣＵ１００はスタータ出力およびアクセサリカット出力を出力し続けることができ、エンジン始動制御を継続することができる。
【００４７】
次に、電源ＩＣ３０は、タイマ回路３４に、出力保持回路３３が保持出力をＨｉ出力している状態（保持状態）が継続している時間を計測する保持状態カウント値をカウントアップさせる（ステップＳ１４）。
【００４８】
次に、電源ＩＣ３０は、保持出力の停止を命令する保持クリア信号をマイコン４０から受けているか否かを判定する（ステップＳ１５）。バッテリ電圧が低電圧状態から復帰した場合に、マイコン４０は、出力保持回路３３が保持出力をＨｉ出力していると、出力保持回路３３に保持出力のＨｉ出力を停止させる命令を行うからである。
【００４９】
電源ＩＣ３０は、マイコン４０から保持クリア信号を受けた場合には（ステップＳ１５／ＹＥＳ）、出力保持回路３３からの保持出力をＬｏ出力にする（ステップＳ１７）。そして、電源ＩＣ３０は、保持状態カウント値をクリアし（ステップＳ１８）、処理を終了する。
【００５０】
電源ＩＣ３０は、マイコン４０から保持クリア信号を受けていない場合でも（ステップＳ１５／ＮＯ）、保持状態カウント値が所定値以上になった場合には（ステップＳ１６／ＹＥＳ）、出力保持回路３３からの保持出力をＬｏ出力にする（ステップＳ１７）。
これにより、所定時間を経過してもエンジンがスタートできないほどバッテリ電圧が低下している場合には、スタータモータ１７の駆動を行わず、バッテリ上がりを防止できる。
【００５１】
電源ＩＣ３０は、保持状態カウント値が所定値以上になっていない間は（ステップＳ１６／ＮＯ）、出力保持回路３３から保持出力をＨｉ出力してスタータ出力を保持し続ける（ステップＳ１３）。
【００５２】
図６は、マイコン４０が起動時に行う処理の一例を示したフローチャートである。
マイコン４０は、起動するとまず、エコランを禁止する（ステップＳ２１）。そして、マイコン４０は、スタータスイッチ１１からスタータ信号が入力されているか否か判定する（ステップＳ２２）。
【００５３】
マイコン４０は、スタータスイッチ１１からスタータ信号の入力を受けた場合には（ステップＳ２２／ＹＥＳ）、エンジン始動制御を開始し、スタータリレー１６にスタータ出力をＨｉ出力し、アクセサリカットリレー１４にアクセサリカット出力をＨｉ出力する（ステップＳ２３）。
【００５４】
マイコン４０は、スタータスイッチ１１からスタータ信号が入力されていない場合に（ステップＳ２２／ＮＯ）、出力保持回路３３からスタータ出力を保持する保持出力がＨｉ出力されているか否かを確認する（ステップＳ２４）。出力保持回路３３が保持出力をＨｉ出力している場合には、マイコン４０は、マイコン４０がスタータ出力を出力していた間に、バッテリ電圧が低電圧状態になったと判定できるからである。
【００５５】
マイコン４０は、出力保持回路３３が保持出力をＨｉ出力していない場合には（ステップＳ２４／ＮＯ）、エンジン始動制御中にリセットされたのではないから、処理を終了する。一方、マイコン４０は、出力保持回路３３が保持出力をＨｉ出力している場合には（ステップＳ２４／ＹＥＳ）、保持クリア信号を出力保持回路３３に対して出力する（ステップＳ２５）。
【００５６】
次に、マイコン４０は、エンジンの始動が完了したか否か判定する（ステップＳ２６）。エンジンの始動が完了したかどうかの判定は、例えば、エンジン回転センサ１２から取得するエンジン回転信号に基づき、エンジン回転数が所定の値を越えた場合にエンジン始動が完了したと判定することができる。
【００５７】
マイコン４０は、エンジンの始動が完了した場合には（ステップＳ２６／ＹＥＳ）、処理を終了する。マイコン４０は、エンジンの始動が完了していない場合（ステップＳ２６／ＮＯ）、バッテリ状態が良好か否かを判定する（ステップＳ２７）。バッテリの状態の確認は、例えば、バッテリセンサ２３からバッテリ１３の電圧および電流を取得してバッテリ１３の充電率を算出することにより行うことができる。また、バッテリセンサ２３からバッテリ液温およびバッテリ水温を取得し、水温モニタ２４からエンジン水温を取得して、前述のバッテリ１３の充電率と組み合わせてバッテリの充電状態を確認することもできる。
【００５８】
マイコン４０は、バッテリの充電状態が良好でないと判断した場合には、エンジン始動処理を終了する（ステップＳ２７／ＮＯ）。
これにより、バッテリの充電状態が不良の場合には、エンジン始動を行わないので、バッテリを保護するとともに、始動不能に陥ることを回避することができる。
【００５９】
マイコン４０は、バッテリ状態が良好である場合（ステップＳ２１／ＹＥＳ）、リセット履歴フラグをＯＮする（ステップＳ２８）。リセット履歴フラグとは、バッテリが低電圧状態になったため、出力保持回路３３からの保持出力を利用してエンジン始動処理を行ったことを示すフラグである。したがって、リセット履歴フラグがＯＮの場合、マイコン４０は、上述したマイコン４０が起動時に行う処理に続いて行う通常のエンジン制御において、エコラン禁止状態からエコラン許可状態に移行させる条件を通常の制御時よりも厳しくしたり、発電機の発電量を多くしたりする制御を行う。これにより、バッテリ電圧が低電圧状態になるのを防止することができる。
【００６０】
次に、マイコン４０は、スタータリレー１６にスタータ出力をＨｉ出力し、アクセサリカットリレー１４にアクセサリカット出力をＨｉ出力する（ステップＳ２３）。これにより、マイコン４０はリセット前の制御状態を回復することができる。
【００６１】
マイコン４０は、ステップＳ２３の処理が終了すると、エンジン始動が完了したか否か判定する（ステップＳ２８）。マイコン４０は、エンジンの始動が完了していない場合（ステップＳ２９／ＮＯ）、エンジン始動が完了するまで、スタータ出力およびアクセサリカット出力をＨｉ出力にする（ステップＳ２３およびステップＳ２８）。
【００６２】
マイコン４０は、エンジンの始動が完了すると（ステップＳ２８／ＹＥＳ）、スタータ出力およびアクセサリカット出力をＬｏ出力にする（ステップＳ３０）。
【００６３】
ここで、上述したマイコン４０が実行する各処理を実行するＣＰＵと図４の機能ブロック図との対応について説明する。ステップＳ２２のバッテリの充電状態を確認する処理を実行するＣＰＵはバッテリ状態確認部４５に相当する。ステップＳ２４およびステップＳ２５により保持クリア信号の出力処理を実行するＣＰＵは保持クリア信号出力部４７に相当する。ステップＳ２６のエコランを禁止する処理を実行するＣＰＵがエコラン禁止制御部４９に相当する。また、ステップＳ２７の発電機の発電量を増量する処理を実行するＣＰＵが発電量増加制御部４８に相当する。そして、ステップＳ２３およびステップＳ２８のスタータ出力およびアクセサリカット出力の出力又は出力停止を行う処理を実行するＣＰＵがスタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部４６に相当する。
【００６４】
次に図７から図９のタイムチャートを用いて、本発明の各構成要素から出力される各信号の関係について説明する。
まず、図７を用いて、バッテリ電圧がリセット電圧を下回らない場合における、エンジン始動制御について説明する。図７は本発明を適用したエンジン制御ＥＣＵ１００によるエンジン始動制御を表したタイムチャートである。
スタータスイッチ１１がオンされると（Ａ）、マイコン４０はスタータ出力およびアクセサリカット出力をＬｏからＨｉへと切替える（ＢおよびＣ）。マイコン４０のスタータ出力およびアクセサリカット出力により、出力回路２１内のスタータ出力のコネクタ端から出力される信号はＬｏからＨｉに、アクセサリカット出力のコネクタ端はＨｉからＬｏへと切り替わる（ＤおよびＥ）。また、マイコン４０からのスタータ出力のフィードバック信号であるスタータＯＮ／ＯＦＦ信号もＨｉからＬｏへ切り替わる（Ｇ）。
スタータ出力によりスタータモータ１７が駆動するとエンジンが回転し、エンジン回転センサ１２からのエンジン回転信号の周波数が高くなっていく（Ｆ）。図中、ハッチングの間隔が狭いほど、エンジン回転数が高いことを示している。
ここで、エンジン停止状態からエンジンを始動するには大きな始動電流を必要とするので、一時的にバッテリ電圧が下がる（ａ）。しかしながら、バッテリ電圧がリセット電圧を下回ることはないため、マイコン４０はスタータ出力およびアクセサリカット出力を出力し続けることができる。また、保持出力がＨｉ出力にならないため、電源ＩＣ３０は、保持状態カウント値のカウントアップを開始せず、保持状態カウント値は０のままである。保持クリアしきい値は、保持出力をＨｉ出力からＬｏ出力に切替えることによりエンジン始動制御を終了するタイミングを決定するために設定されるしきい値である。
【００６５】
エンジンの始動が完了したら、マイコン４０はスタータ出力およびアクセサリカット出力を停止し、エンジン始動制御は終了する（ＨおよびＩ）。
【００６６】
図７からわかるように、本発明を適用したエンジン制御ＥＣＵ１００において、エンジン始動制御中にバッテリ電圧がリセット電圧を下回らない場合には、マイコン４０からスタータ出力を出力し続けることができる。また、バッテリ電圧がリセット電圧を下回らない場合においては、従来のエンジン制御ＥＣＵも図７と同様のタイムチャートとなる。
【００６７】
次に、バッテリ電圧がリセット電圧を下回る場合におけるエンジン始動制御について説明する。
図８は、従来のエンジン制御ＥＣＵによるエンジン始動制御を表したタイムチャートである。
スタータスイッチ１１がオンされてから、バッテリ電圧が低下するまでの各構成要素から出力される各信号の関係は、図７と異なるところがない。そこで、バッテリ電圧が低下し（ａ）、リセット電圧が下回った後の各信号の関係について説明する。
バッテリ電圧がリセット電圧を下回ると、低電圧検出回路３２は、低電圧検出出力をＬｏからＨｉへ切替える（Ｈ）。低電圧検出回路３２からの低電圧検出出力を受けてリセット回路３１は、リセット出力をＨｉからＬｏへ切替える（Ｉ）。そして、リセット回路３１からリセット出力を受けたマイコン４０はリセットされる。
【００６８】
マイコン４０のリセットに伴い、スタータ出力およびアクセサリカット出力はＨｉからＬｏへと戻る（ＪおよびＫ）。それに伴ってスタータ出力のコネクタ端およびアクセサリ出力のコネクタ端もエンジン始動制御を開始する前の状態に戻る（ＬおよびＭ）。また、スタータＯＮ／ＯＦＦ信号もＨｉからＬｏへと戻る（Ｑ）。
よって、スタータ出力が出力されないたため、スタータリレー１６はオフされ、スタータモータ１７への電力供給が停止してしまう。したがって、スタータモータ１７は駆動できなくなり、エンジン１８は惰性で回転を続けるが、徐々にその回転数は減少していき回転が止まった状態となる（Ｐ）。
【００６９】
その後、バッテリ電圧がリセット電圧を超えると（ｂ）、低電圧検出回路３２は低電圧検出出力をＨｉからＬｏへ切替え、それに伴ってリセット出力はＬｏからＨｉへと切り替わる。リセット出力を受けなくなったマイコン４０は、リセットから復帰するが、リセット前の制御状態を回復できないためエンジン始動制御を継続することができない。また、マイコン４０はリセット中もスタータ出力を出力できないため、従来のエンジン制御ＥＣＵにおいては、バッテリ電圧が低電圧状態にある間もエンジン始動制御が停止してしまう。そのため、エンジンの始動性が悪かった。
【００７０】
図９は、上記問題を解決する本発明を適用したエンジン制御ＥＣＵ１００によるエンジン始動制御を表したタイムチャートである。
図９においても、バッテリ電圧がリセット電圧を下回った後の各信号の関係について説明する。
本発明にかかるエンジン制御ＥＣＵ１００では、バッテリ電圧が低下し(ａ)、リセット電圧を下回ると、低電圧検出回路３２が低電圧検出出力をＬｏからＨｉへ切替える（Ｈ）。低電圧検出回路３２からの低電圧検出出力を受けてリセット回路３１はリセット出力をＨｉからＬｏへ切替える（Ｉ）。そして、リセット回路３１からリセット出力を受けたマイコン４０はリセットされる。しかし、低電圧検出回路３２から低電圧検出出力を受けた出力保持回路３３は、保持出力を出力回路２１へとＨｉ出力する（Ｊ）。保持出力を受けた出力回路２１は、コネクタ端の出力を保持する。また、タイマ回路３４は、保持状態カウント値のカウントアップを開始する（Ａ）。
【００７１】
マイコン４０はリセットされるため、マイコン４０から出力されていたスタータ出力およびアクセサリカット出力はＨｉからＬｏへとエンジン始動制御前の状態に戻る（ＫおよびＬ）。また、スタータ出力がＨｉからＬｏへと切り替るので、スタータＯＮ／ＯＦＦ信号もＨｉからＬｏへと切り替る（Ｏ）。
【００７２】
ここで、本発明を適用していないエンジン制御ＥＣＵでは、マイコン４０がスタータ出力およびアクセサリカット出力の出力を停止するに伴って、コネクタ端の出力もエンジン始動制御前の状態に戻っていた。
しかし、本発明を適用したエンジン制御ＥＣＵ１００では、出力保持回路３３が保持出力をＬｏからＨｉへと切替えた信号を出力回路２１へ出力している。保持出力を受けた出力回路２１はコネクタ端の出力を保持するため、コネクタ端におけるスタータ出力およびアクセサリカット出力は低電圧状態になる前の状態が維持される（ＭおよびＮ）。また、保持状態カウント値は、保持出力がＨｉ出力の間、カウントアップされる。
【００７３】
その後、バッテリ電圧が回復しリセット電圧を上回ると、低電圧検出回路３２は低電圧検出出力をＨｉからＬｏへ切替え（Ｐ）、それに伴ってリセット回路３１からのリセット出力もＬｏからＨｉへと切替わる（Ｑ）。マイコン４０は、リセット状態から復帰する。
【００７４】
マイコン４０は、リセット状態から復帰して、出力保持回路３３が出力している保持出力を取得すると、保持クリア信号を出力する（Ｒ）。出力保持回路３３は保持クリア信号に応じて、保持出力をＨｉからＬｏへ切替える（Ｓ）。
マイコン４０は出力保持回路３３に代わって、スタータ出力およびアクセサリカット出力を出力する（ＴおよびＵ）。各コネクタ端はマイコン４０からのスタータ出力およびアクセサリカット出力を受け、各出力の出力を継続する（ＶおよびＷ）。保持状態カウント値が保持クリアしきい値を超える前に保持出力がＨｉからＬｏに切替わったため、保持状態カウント値はリセットされ０に戻る（Ｂ）。
したがって、本発明を適用したエンジン制御ＥＣＵ１００では、バッテリ電圧が低電圧状態から復帰した後は、低電圧状態になる前の制御状態を回復することができる。
【００７５】
エンジンの始動が完了したら、マイコン４０はスタータ出力およびアクセサリカット出力を停止し、エンジン始動制御は終了する（ＸおよびＹ）。
【００７６】
以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、バッテリ１３のバッテリ電圧が低電圧状態になった場合でも、出力保持回路３３が保持出力を出力回路２１へ出力することで、スタータリレー１６へスタータ出力を出力し続けることおができ、エンジン始動制御を継続できる。また、バッテリ電圧が低電圧状態から復帰した後は、マイコン４０は出力保持回路３３が保持出力を出力しているかを確認することで、低電圧状態前の制御状態を回復することができるため、エンジンの始動性が向上する。
【００７７】
以上本発明の実施の形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、出力保持回路３３が出力する保持出力を、スタータ出力の保持には使用せず、マイコン４０がバッテリ１３を充電するための発電機が発電する発電量を増やす制御処理や、エコランを禁止する制御処理を行うためだけに使用することもできる。
【００７８】
また、エンジン制御ＥＣＵ１００が実行するプログラムは、磁気ディスクや光ディスク、半導体メモリ、その他の記録媒体に格納して配布したり、ネットワークを介して配信したりすることにより提供できる。
【００７９】
また、マイコン４０がＲＯＭ４４に記憶されたソフトウェアプログラムを読み出して、ＣＰＵ４３により実行して実現するソフトウェア処理の一部又は全部を、ハードウェアにて実現しても良い。
【００８０】
上述した実施例は、エンジン制御ＥＣＵでの実施例を示したが、これに限定されず、マイコンを備え、バッテリ電圧がマイコンの動作電圧を下回った場合にも、制御を継続しなければならない制御装置への適用が可能である。また、上述した実施例では、手動操作（ユーザによるスタータスイッチ１１のオン操作）に基づいてエンジンの始動制御を行うエンジン始動制御装置に対して本発明を適用した。しかし、エコラン（アイドリングストップ）制御などによってエンジンの自動始動制御を行う制御装置にも本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０…イグニッションスイッチ（ＩＧ  ＳＷ）
１１…スタータスイッチ（ＳＴ  ＳＷ）
１２…エンジン回転センサ
１３…バッテリ
１４…アクセサリカットリレー
１５…アクセサリＥＣＵ
１６…スタータリレー
１７…スタータモータ
１８…エンジン
１９…ＣＡＮコントローラ
２０…入力回路
２１…出力回路
２２…通信バス
２３…バッテリセンサ
２４…水温モニタ
３０…電源ＩＣ
３１…リセット回路
３２…低電圧検出回路
３３…出力保持回路
３４…タイマ回路
４０…マイコン
４１…入出力部
４２…ＲＡＭ
４３…ＣＰＵ
４４…ＲＯＭ
４５…バッテリ状態確認部
４６…スタータ出力・アクセサリカット出力オン／オフ部
４７…保持クリア信号出力部
１００…エンジン制御ＥＣＵ
【図１】
2010270643.tif 000003
【図２】
2010270643.tif 000004
【図３】
2010270643.tif 000005
【図４】
2010270643.tif 000006
【図５】
2010270643.tif 000007
【図６】
2010270643.tif 000008
【図７】
2010270643.tif 000009
【図８】
2010270643.tif 000010
【図９】
2010270643.tif 000011