(57)【要約】【課題】エンジン始動時の始動不良を防ぐことができるエンジン始動制御技術を提供する。【解決手段】制御手段が、ユーザ操作により第１電流系統に介装される始動スイッチがオフからオンにされた場合に、第１スイッチ上流の第１検知手段が検知する電圧と第１スイッチ下流の第２検知手段が検知する電圧とに基づいて第１スイッチのオフ固着異常を検知した場合は、第４電流系統に介装される第３スイッチを制御してエンジンを始動制御する。このため、エンジン始動時の始動不良を防ぐことができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタータモータと、前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルとへ電源から電流を導くことで、車両のエンジンの始動を制御するエンジン制御装置であって、
前記電源から前記コイルへ電流を導く第１電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第２電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第１電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第１スイッチと、
前記第１スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、
前記電源から前記コイルへ電流を導く第３電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第２スイッチと、
前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第４電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第３スイッチと、
前記第２スイッチと前記第３スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、
前記第２電流系統に介装される第１スイッチより前記電源側の電圧を検知する第１検知手段と、
前記第２電流系統に介装される第１スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する第２検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、ユーザ操作により前記第１電流系統に介装される始動スイッチがオンにされた場合に、前記第１検知手段が検知する電圧と前記第２検知手段が検知する電圧とに基づいて前記第１スイッチのオフ固着異常を検知した場合は、前記第３スイッチを制御してエンジンを始動制御する
ことを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン制御装置において、
前記コイルの温度を検知する温度検知手段を備え、
前記制御手段は、前記第２スイッチをオンして前記コイルへ電流を流してから前記温度に応じた時間を経過後に前記第３スイッチをオンにして前記スタータモータへ電流を流すことを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２の何れかに記載のエンジン制御装置において、
前記制御手段は、ユーザ操作により前記始動スイッチがオンにされた場合は、前記第１検知手段が検知する電圧と前記第２検知手段が検知する電圧との電圧差が所定値以上の場合に、前記第１スイッチにオンする指示を行い、その際の前記電圧差が所定値以上の場合は、前記第２スイッチと前記第３スイッチを制御してエンジンを始動制御する
ことを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れかに記載のエンジン制御装置において、
前記制御手段は、前記第３スイッチにオンする指示を行い、その際に前記第２検知手段が検知する電圧が所定電圧以下の場合は、前記第１スイッチと前記第２スイッチとをオンすることによって前記第３電流系統からの電気を前記第２電流系統へ導く
ことを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のエンジン制御装置において、
前記遅延回路は、ユーザ操作により始動スイッチがオンにされた場合は、前記第１スイッチを制御して前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導き、前記制御手段により前記第２スイッチがオンされた場合は、前記第１スイッチをオフ状態にしてスタータモータへ導く電流を遮断する
ことを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項６】
エンジンと、
前記エンジンを始動するスタータモータと、
前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルと、
前記スタータモータと前記コイルとに電源から電流を導くことで、前記エンジンの始動を制御する請求項１ないし５の何れかに記載のエンジン制御装置と、
を備えることを特徴とする車両。
【請求項７】
スタータモータと、前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルとへ電源から電流を導くことで、車両のエンジンの始動を制御するエンジン制御方法であって、
前記車両は、前記電源から前記コイルへ導く第１電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第２電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第１電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第１スイッチと、前記第１スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、前記電源から前記コイルへ電流を導く第３電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第２スイッチと、前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第４電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第３スイッチと、前記第２スイッチと前記第３スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、前記第２電流系統に介装される、第１スイッチより前記電源側の電圧を検知する第１検知手段と、前記第２電流系統に介装される第１スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する第２検知手段と、を備えるものであり、
前記車両は、ユーザ操作により前記第１電流系統に介装される始動スイッチがオンにされて前記第２電流系統へ電気が流れた場合に、前記第１検知手段が検知する電圧と前記第２検知手段が検知する電圧とに基づいて前記第１スイッチのオフ固着異常を検知するステップと、
前記第１スイッチのオフ固着異常を検知する場合に、前記第３スイッチを制御してエンジンを始動制御するステップを
備えることを特徴とするエンジン制御方法。
【請求項８】
スタータモータと、前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルとへ電源から電流を導くことで、車両のエンジンの始動を制御するエンジン制御装置であって、
介装された始動スイッチがオン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ電流を導く第１電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第２電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第１電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第１スイッチと、
前記第１スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、
前記電源から前記コイルへ電流を導く第３電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第２スイッチと、
前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第４電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第３スイッチと、
前記第２スイッチと前記第３スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、
前記第２電流系統に介装される第３スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第３スイッチにオンする指示を行い、その際の前記検知手段が検知した電圧が所定電圧以下の場合は、前記第１スイッチと前記第２スイッチとをオンする
ことを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項９】
スタータモータと、前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルとへ電源から電流を導くことで、車両のエンジンの始動を制御するエンジン制御装置であって、
前記電源から前記コイルへ電流を導く第１電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第２電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第１電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第１スイッチと、
前記第１スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、
前記電源から前記コイルへ電流を導く第３電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第２スイッチと、
前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第４電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第３スイッチと、
前記第２スイッチと前記第３スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、
前記第２電流系統に介装される第１スイッチより前記電源側の電圧を検知する第１検知手段と、
前記第２電流系統に介装される第１スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する第２検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、ユーザ操作により前記第１電流系統に介装される始動スイッチがオンにされた場合に、前記第１検知手段が検知する電圧と前記第２検知手段が検知する電圧との差が所定値以上の場合は、前記第３スイッチを制御してエンジンを始動制御する
ことを特徴とするエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジンの始動を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを動力源として走行する車両は、エンジンを始動制御するエンジン制御装置を備えている。
【０００３】
エンジン制御装置は、ユーザによりスタータスイッチが操作された場合に、スタータモータを駆動させるスタータシステムを制御してエンジンをクランキング制御する。
【０００４】
スタータモータの駆動は、まず、ユーザによってスタータスイッチが操作され始動スイッチがオンされた場合に、スタータシステムがプランジャーのドライブレバーを制御して、非噛合状態となっているスタータモータの出力軸に備わるピニオンギヤとエンジンの出力軸に備わるリングギヤとを噛合状態にするとともに、スタータモータを回転制御することによって実行する。
【０００５】
ドライブレバーの制御は、ユーザによるスタータスイッチの操作により始動スイッチがオンにされ、車両が備えるバッテリからの電気をコイルへ流し、コイルと対抗する電磁石に磁性を発生させることによって実行する。これにより、磁性を帯びた電磁石がその作用によりドライブレバーをスタータモータの出力軸方向におけるスタータモータと反対方向へ移動させることができる。
【０００６】
スタータモータの出力軸に備わるピニオンギヤは、ドライブレバーと接続されており、ドライブレバーが制御されることによって、スタータモータの出力軸方向におけるスタータモータの反対方向へ移動し、スタータモータの反対方向に位置するエンジンの出力軸に備わるリングギヤと噛合する。
【０００７】
各ギヤを噛合状態にさせる際は異音が発生するが、この異音は各ギヤの歯が各ギヤの谷へスムーズに組み込まれる場合には小さくなる傾向にあり、各ギヤの谷へスムーズに入らずに一旦各ギヤの歯が当たった後にズレてから組み込まれる場合には大きくなる傾向にある。その異音の発生を抑制するには、各ギヤの歯が各ギヤの谷へスムーズに入るような状態、つまり、各ギヤが停止している状態で噛合させる必要がある。
【０００８】
例えば、特許文献１に、各ギヤが噛み合った後に、スタータモータを駆動させてその異音の発生を抑制させる技術が開示されている。つまり、コイルに電気を流してから各ギヤが噛合状態になる時間を経過後にスタータモータを駆動制御するので、各ギヤが回転していないタイミングで各ギヤを噛合状態にさせることができ、その異音の発生を小さくすることができる。
【０００９】
このような制御は、ＣＰＵなどの演算手段を構成に含むソフトウェア制御によって実現するのではなく、ソフトウェア制御よりも故障率が低いＣＰＵなどの演算手段を構成に含まない論理回路などのハードウェア制御によって実現するほうが適している。理由は、エンジンの始動不良は他の機能不良と比べて、最も商品価値を下げるものの一つであるため極力そのような不良を発生させないようにしなければならないからである。
【００１０】
一方で、エンジン始動制御には、アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御がある。アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御とは、ユーザ操作によるスタータスイッチの操作により始動スイッチがオンにされてエンジンを始動してから、ユーザ操作によるイグニッションスイッチのオフ操作によりエンジンを停止するまでにおいて、車両の停車を検知するなどの条件を満たすとエンジンを停止し、その後にユーザのアクセル操作を検知するなどの条件を満たすとエンジンを始動するエンジン始動制御である。
【００１１】
アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御は、基本的に車両が一時停車する場合にエンジンを停止し、その後に車両が発車する場合にエンジンを始動するので、始動制御が頻繁に繰り返される傾向にある。
【００１２】
このようなアイドリングストップ機能によるエンジン始動制御は、エンジンの始動性を早めてユーザの利便性を向上させる必要があるが、スタータシステムのドライブレバーを作動させるコイルや電磁石は、その周辺温度が低ければ低いほど電磁石にドライブレバーを作動させる磁性が発生しにくいという特性を有するため、コイルに電気を流して各ギヤが噛合状態になる時間を経過後にスタータモータを駆動制御する際のその時間（遅延時間）を、コイルや電磁石の周辺温度が低い場合は周辺温度が高い場合よりも長くさせる必要がある。
【００１３】
この制御をハードウェア制御で実現しようとすると、その遅延時間をコイルや電磁石の周辺温度に応じて適宜変更することができないため、プランジャーの最低作動時間を保障する時間、つまり、温度が低い場合の遅延時間を設定することになり、温度が高い場合は温度が低い場合よりも遅延時間を短くできるにもかかわらず、温度が低い場合の遅延時間に基づいてスタータシステムを制御しなければならず、エンジンの始動性を向上させることができない。
【００１４】
従って、アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御は、検知したコイルや電磁石の周辺温度に応じた遅延時間を設定して、その異音の発生を防ぎつつ、温度が高い場合のエンジンの始動性を向上させるとともに、温度が低い場合のエンジンの始動を確実にすることができるソフトウェア制御によって実現するほうが適している。
【００１５】
そこで、ユーザによるスタータスイッチの操作により始動スイッチがオンにされエンジンを始動制御する場合は、ハードウェア制御に基づきエンジンを始動し、アイドリングストップ機能によりエンジンを始動制御する場合は、ソフトウェア制御に基づきエンジンを始動する構成を採用することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００４−１１６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、前述したように、故障率の低いハードウェア制御部によるエンジンの始動制御をであっても故障が発生する虞はある。また、ソフトウェア制御部によるエンジン始動制御においても故障が発生する虞はある。
【００１８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ハードウェア制御部やソフトウェア制御部に故障が発生した場合にエンジンを始動させることができるエンジン始動制御技術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】
【００１９】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、スタータモータと、前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルとへ電源から電流を導くことで、車両のエンジンの始動を制御するエンジン制御装置であって、前記電源から前記コイルへ電流を導く第１電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第２電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第１電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第１スイッチと、前記第１スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、前記電源から前記コイルへ電流を導く第３電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第２スイッチと、前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第４電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第３スイッチと、前記第２スイッチと前記第３スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、前記第２電流系統に介装される第１スイッチより前記電源側の電圧を検知する第１検知手段と、前記第２電流系統に介装される第１スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する第２検知手段と、を備え、前記制御手段は、ユーザ操作により前記第１電流系統に介装される始動スイッチがオンにされた場合に、前記第１検知手段が検知する電圧と前記第２検知手段が検知する電圧とに基づいて前記第１スイッチのオフ固着異常を検知した場合は、前記第３スイッチを制御してエンジンを始動制御する。
【００２０】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のエンジン制御装置において、前記コイルの温度を検知する温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記第２スイッチをオンして前記コイルへ電流を流してから前記温度に応じた時間を経過後に前記第３スイッチをオンにして前記スタータモータへ電流を流す。
【００２１】
また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の何れかに記載のエンジン制御装置において、前記制御手段は、ユーザ操作により前記始動スイッチがオンにされた場合は、前記第１検知手段が検知する電圧と前記第２検知手段が検知する電圧との電圧差が所定値以上の場合に、前記第１スイッチにオンする指示を行い、その際の前記電圧差が所定値以上の場合は、前記第２スイッチと前記第３スイッチを制御してエンジンを始動制御する。
【００２２】
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３の何れかに記載のエンジン制御装置において、前記制御手段は、前記第３スイッチにオンする指示を行い、その際に前記第２検知手段が検知する電圧が所定電圧以下を示す場合は、前記第１スイッチと前記第２スイッチとをオンすることによって前記第３電流系統からの電気を前記第２電流系統へ導く。
【００２３】
また、請求項５の発明は、請求項４に記載のエンジン制御装置において、前記遅延回路は、ユーザ操作により始動スイッチがオンにされた場合は、前記第１スイッチを制御して前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導き、前記制御手段により前記第２スイッチがオンされた場合は、前記第１スイッチをオフ状態にしてスタータモータへ導く電流を遮断する。
【００２４】
また、請求項６の発明は、車両であって、エンジンと、前記エンジンを始動するスタータモータと、前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルと、前記スタータモータと前記コイルとに電源から電流を導くことで、前記エンジンの始動を制御する請求項１ないし５の何れかに記載のエンジン制御装置と、を備える。
【００２５】
また、請求項７の発明は、スタータモータと、前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルとへ電源から電流を導くことで、車両のエンジンの始動を制御するエンジン制御方法であって、前記車両は、前記電源から前記コイルへ導く第１電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第２電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第１電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第１スイッチと、前記第１スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、前記電源から前記コイルへ電流を導く第３電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第２スイッチと、前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第４電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第３スイッチと、前記第２スイッチと前記第３スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、前記第２電流系統に介装される、第１スイッチより前記電源側の電圧を検知する第１検知手段と、前記第２電流系統に介装される第１スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する第２検知手段と、を備えるものであり、前記車両は、ユーザ操作により前記第１電流系統に介装される始動スイッチがオンにされて前記第２電流系統へ電気が流れた場合に、前記第１検知手段が検知する電圧と前記第２検知手段が検知する電圧とに基づいて前記第１スイッチのオフ固着異常を検知するステップと、前記第１スイッチのオフ固着異常を検知する場合に、前記第３スイッチを制御してエンジンを始動制御するステップを備える。
【００２６】
また、請求項８の発明は、スタータモータと、前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルとへ電源から電流を導くことで、車両のエンジンの始動を制御するエンジン制御装置であって、介装された始動スイッチがオン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ電流を導く第１電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第２電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第１電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第１スイッチと、前記第１スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、前記電源から前記コイルへ電流を導く第３電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第２スイッチと、前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第４電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第３スイッチと、前記第２スイッチと前記第３スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、前記第２電流系統に介装される第３スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する検知手段と、を備え、前記制御手段は、前記第３スイッチをオンする指示を行い、その際の前記検知手段が検知する電圧が所定電圧以下を示す場合は、前記第１スイッチと前記第２スイッチとをオンする。
【００２７】
また、請求項９の発明は、スタータモータと、前記スタータモータの出力軸のエンジンへの接続状態を変更するコイルとへ電源から電流を導くことで、車両のエンジンの始動を制御するエンジン制御装置であって、前記電源から前記コイルへ電流を導く第１電流系統から分岐して前記スタータモータへ電流を導く第２電流系統に介装され、オン又はオフすることによって前記第１電流系統からスタータモータへ導く電流を通電又は遮断させる第１スイッチと、前記第１スイッチを制御して、前記コイルへ電流が導かれてから遅延させてスタータモータへ電流を導く遅延回路と、前記電源から前記コイルへ電流を導く第３電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記コイルへ導く電流を通電又は遮断させる第２スイッチと、前記電源から前記スタータモータへ電流を導く第４電流系統に介装される、オン又はオフすることによって前記電源から前記スタータモータへ電流を通電又は遮断させる第３スイッチと、前記第２スイッチと前記第３スイッチとを制御してエンジン始動制御を実行する制御手段と、前記第２電流系統に介装される第１スイッチより前記電源側の電圧を検知する第１検知手段と、前記第２電流系統に介装される第１スイッチより前記スタータモータ側の電圧を検知する第２検知手段と、を備え、前記制御手段は、ユーザ操作により前記第１電流系統に介装される始動スイッチがオンにされた場合に、前記第１検知手段が検知する電圧と前記第２検知手段が検知する電圧との差が所定値以上の場合は、前記第３スイッチを制御してエンジンを始動制御する。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１から請求項９の発明によれば、ユーザ操作により始動スイッチがオンされた場合で、第１スイッチがオフ固着異常してスタータモータを駆動できない場合に、制御手段が第３スイッチを制御してスタータモータを駆動させるので、エンジンの始動不良を回避することができる。
【００２９】
また、特に請求項２の発明によれば、スタータモータの出力軸をエンジンへ接続させる時間を経過後にスタータモータへ電気を導く時間を、コイルの周辺温度に応じた時間にするので、その異音の発生を防ぎつつ、温度が高い場合のエンジンの始動性を向上させるとともに、温度が低い場合のエンジンの始動を確実にすることができる。
【００３０】
また、特に請求項３の発明によれば、第１スイッチの上流と下流の電圧差に基づいてオフ固着異常を推定し、オフ固着異常が推定された場合に、第１スイッチをオンする指示を行ってもなおその電圧差があればオフ固着異常を確定させるので、オフ固着異常判定の確実性が向上しフェールセーフ制御が確実に実行され、かつ、無駄に実行されることがない。
【００３１】
また、特に請求項４及び請求項８の発明によれば、制御手段が第３スイッチをオンにす指示を行い、その際に第３スイッチがオフ固着異常してスタータモータを駆動できない場合に、制御手段が第１スイッチと第２スイッチを制御してスタータモータを駆動させるので、エンジンの始動不良を回避することができる。
【００３２】
また、特に請求項５の発明によれば、ユーザ操作により始動スイッチがオンされた場合で、第１スイッチがオフ固着異常してスタータモータを駆動できない場合に、制御手段が第２スイッチと第３スイッチを制御してスタータモータを駆動させる際に発生する電気が遅延回路に回りこんで誤作動するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、スタータシステムを説明する図である。
【図２】図２は、エンジン制御装置を説明するブロック図である。
【図３】図３は、エンジン制御装置を説明するブロック図である。
【図４】図４は、エンジン制御装置とスタータシステムを説明する回路図である。
【図５】図５は、エンジン制御を説明するフローチャート図である。
【図６】図６は、エンジン制御装置とスタータシステムを説明する回路図である。
【図７】図７は、エンジン制御を説明するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００３５】
＜実施の形態＞
＜第１の実施の形態＞
＜車両の構成＞
第１の実施の形態の車両は、動力源となるエンジンを備える。エンジンは、スタータシステムにより始動されるとともにエンジン制御装置により制御される。スタータシステムは、スタータモータ、プランジャー、及び、それらを制御する回路、並びに、電子部品などから構成される。
【００３６】
＜スタータシステム＞
スタータシステムは、図１に示すように、スタータモータ５、プランジャー３、及び、それらを制御するコイル１、電磁石２、回路、並びに、電子部品などから構成される。
【００３７】
スタータモータ５の駆動は、スタータシステムが、ユーザによりスタータスイッチ１２が操作され始動スイッチ３０がオンされた場合にプランジャー３のドライブレバー４を制御して、非噛合状態となっているスタータモータ５の出力軸６に備わるピニオンギヤ７とエンジンの出力軸９に備わるリングギヤ８とを噛合状態にするとともに、スタータモータ５を回転制御することによって実行される。
【００３８】
ドライブレバー４の制御は、ユーザによるスタータスイッチ１２の操作により始動スイッチ３０がオンにされ、車両が備える電源部からの電気をコイル１へ流し、コイル１と対抗する電磁石２に磁性を発生させることにより実行する。これにより、磁性を帯びた電磁石がその作用によりドライブレバー４をスタータモータ５の出力軸方向におけるスタータモータ５と反対方向へ移動させることができる。
【００３９】
スタータモータ５の出力軸６に備わるピニオンギヤ７は、ドライブレバー４と接続されており、ドライブレバー４が制御されることによって、スタータモータ５の出力軸方向におけるスタータモータ５と反対方向へ移動し、スタータモータ５の反対方向に位置するエンジンの出力軸９に備わるリングギヤ８と噛合する。
【００４０】
＜エンジン制御装置＞
エンジン制御装置は、ＣＰＵなどの電子部品を備え、車両の状態を検出するセンサなどからの入力値に基づいて、点火プラグ、インジェクタ、又は、スロットルなどのアクチュエータを制御するための制御値を演算し、その制御値をアクチュエータへ出力することによってエンジンを制御する。
【００４１】
＜システムブロック図＞
エンジン制御装置のブロック図を図５に基づいて説明する。
【００４２】
アイドリングストップ−ＥＣＵ１００Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）は、演算部１００ａ（例えば、ＣＰＵ）、制御プログラムなどが記憶されている不揮発性記憶部１００ｂ（例えば、ＲＯＭ）、演算の際のワーキングエリアとなる揮発性記憶部１００ｃ（例えば、ＲＡＭ）、センサなどからの信号を入力したり、アクチュエータへ演算した結果を出力する入出力部（Ｉ／Ｆ）などの電子部品を実装した電子基板を備える。アイドリングストップ−ＥＣＵは主に後述するアイドリングストップ機能によるエンジン始動制御を担当する。
【００４３】
なお、ＥＮＧ−ＥＣＵ２００も同様の電子基板を備え、主にエンジン始動後のエンジン制御を担当する。
【００４４】
アイドリングストップ−ＥＣＵ１００の演算部１００ａは、次の（Ａ）〜（Ｉ）までのスイッチやセンサからの信号を入出力部により入力して、入力した信号と不揮発性記憶部１００ｂに記憶されている制御プログラムとに基づいて後述する（Ｌ）及び（Ｍ）までのアクチュエータを制御するための制御値を演算する。
（Ａ）車両を走行させるためのアクチュエータを電子制御する電子システムを起動、又は、終了させるためのメインリレーをオン又はオフにする、つまり、車両システムを起動、又は、終了させるためのイグニッションスイッチ１１（ＩＧ−ＳＷ）。
（Ｂ）車両のアクセサリーを電子制御する電子システムを起動、又は、終了させるためのスイッチをオン又はオフするアクセサリースイッチ（ＡＣＣ−ＳＷ）。
（Ｃ）スタータシステムを起動、又は、遮断させるための始動スイッチ３０をオン又はオフするスタータスイッチ１２（ＳＴ−ＳＷ）。このスタータスイッチはユーザが車両の運転席へ乗車して、車両のキーを所定の口へ挿し込み、キーを所定の位置まで回すことによりオンになる。
（Ｄ）車両の車速を検知する車速検知部１３（車速センサ）。
（Ｅ）スタータモータ５のコイル１や電磁石２の周辺温度を検知する温度検知部１４（温度センサ）。なお、温度検知部はコイル１や電磁石２の温度を検知するものであってもよい。つまり、電磁石の周辺にコイルが非接触にして巻かれているので、電磁石の温度、及び、コイルの周辺温度並びに電磁石の周辺温度は、コイルの温度と考えることができる。
（Ｆ）ユーザが車両の速度を加速させるためのアクセルの操作状態を検知するアクセル検知部１５（アクセルセンサ）。
（Ｇ）ユーザが車両の速度を減速、又は、停車させるためのブレーキの操作状態を検知するブレーキ検知部１６（ブレーキセンサ）。
（Ｈ）後述する電流系統における電圧を検知する電圧検知部４１（電圧センサ）。
（Ｉ）後述する電流系統における電圧を検知する電圧検知部４２（電圧センサ）。
【００４５】
アイドリングストップ−ＥＣＵ１００の演算部１００ａは、前記（Ａ）〜（Ｉ）までのスイッチやセンサからの信号と不揮発性記憶部１００ｂに記憶されている制御プログラムとに基づいて次の（Ｌ）及び（Ｍ）のアクチュエータを制御する制御値を演算し、演算した制御値を入出力部から出力する。
（Ｌ）前述したスタータシステムにおけるコイル１。
（Ｍ）前述したスタータシステムにおけるスタータモータ５。
【００４６】
エンジン−ＥＣＵ２００の演算部ａは、次の（Ｊ）及び（Ｋ）のセンサからの信号を入出力部により入力して、入力した信号と不揮発性記憶部２００ｂに記憶されている制御プログラムとに基づいて後述する（Ｎ）〜（Ｐ）までのアクチュエータを制御するための制御値を演算する。
（Ｊ）エンジンの回転速度を検知する、又は、エンジンをクランキング制御する際に点火プラグやインジェクタにより爆発させるべき気筒を検知するクランク角検知部１７（クランク角センサ）。
（Ｋ）エンジンをクランキング制御する際に点火プラグやインジェクタにより爆発させるべき気筒を検知するカム角検知部１８（カム角センサ）。
【００４７】
エンジン−ＥＣＵ２００の演算部２００ａは、前記（Ｊ）及び（Ｋ）のスイッチやセンサからの信号と不揮発性記憶部２００ｂに記憶されている制御プログラムとに基づいて次の（Ｎ）〜（Ｐ）までのアクチュエータを制御する制御値を演算し、演算した制御値を入出力部から出力する。
（Ｎ）エンジンの気筒へ入り込んだ空気と燃料へ点火させる点火部１９（点火プラグ）。
（Ｏ）エンジンの気筒へ爆発させる際に必要な燃料を噴射する燃料噴射部２０（インジェクタ）。
（Ｐ）エンジンの気筒へ爆発させる際に必要な空気を吸入させる吸気部２１（スロットル）。
【００４８】
アイドリングストップ−ＥＣＵ１００とエンジン−ＥＣＵ２００とは相互に入出力部において入力した信号や、演算結果を、両ＥＣＵを通信接続する通信部１０や車載ネットワークにより出入力する。
【００４９】
なお、図６示すようにエンジン−ＥＣＵ３００において、上記（Ａ）〜（Ｋ）の全てのスイッチやセンサからの信号が入力され、（Ｌ）〜（Ｐ）の全てのアクチュエータを制御するための制御値を演算して出力する構成であってもよい。
【００５０】
図５に示すアイドリングストップ−ＥＣＵ１００とＥＮＧ−ＥＣＵ２００における機能を、図６に示すように１つのＥＮＧ−ＥＣＵ１００において実現することが可能であるため、図５に示すアイドリングストップ−ＥＣＵ１００とＥＮＧ−ＥＣＵ２００をまとめてエンジン制御装置３００と考えることができる。
【００５１】
＜始動スイッチオンによるエンジン始動制御＞
（エンジン始動制御）
ユーザによりスタータスイッチ１２が操作され始動スイッチ３０がオンされた場合に、エンジンを始動する制御を説明する。
【００５２】
ユーザによりスタータスイッチ１２が操作され始動スイッチ３０がオンにされた場合は、ハードウェア制御によりスタータシステムが制御される。つまり、コイル１へ電気を流してプランジャー３を制御し、スタータモータ５のピニオンギヤ７をエンジンのリングギヤ８へ噛合させた後にスタータモータ５を駆動制御させる。
【００５３】
エンジン制御装置３００の演算部３００ａは、ユーザによるスタータスイッチ１２の操作により始動スイッチ３０がオンされた場合にエンジンをクランキング制御する。エンジン制御装置３００の演算部３００ａは、クランキング制御を実行する際、エンジン回転数が所定回転数（１５００ｒｐｍ）に到達するまではエンジンのみで回転制御することができないため、スタータシステムにより駆動されたスタータモータ５にエンジンの回転を補助させている。
【００５４】
エンジンは４気筒の４サイクルエンジンである。エンジン制御装置３００の演算部３００ａは、クランク角検知部１７からの入力信号に基づいて、４気筒のうちピストンが上死点にある気筒を２つ判別する。判別した２つの気筒のうちカム角検知部１８からの入力信号に基づいて点火や燃料噴射をする気筒を判別し、判別した気筒の点火部１９や燃料噴射部２０へ制御信号を出力して爆発させる。爆発させる気筒を判別した後は、クランク角検知部１７からの入力信号と予め決められた順序に基づいて爆発させる気筒を決定し、決定した気筒を爆発させる制御を繰り返す。なお、エンジンは３気筒や６気筒でもよく、これらのエンジンのクランキング制御もクランク角検知部やカム角検知部からの入力信号に基づいて演算部が実行する。
【００５５】
ユーザがキーを所定の差込口へ差し込んで、差し込んだキーを手動でスタータスイッチ１２の位置まで回し、ユーザがエンジン回転数が所定回転数まで達したことをエンジン音により判断して、そのキーをイグニッションスイッチ１１のオンの位置へ戻す。これにより、始動スイッチ３０がオンからオフになって、電源からスタータシステムへ流れていた電流が遮断され、スタータシステムが停止する。
（制御回路）
ユーザによるスタータスイッチ１２の操作により始動スイッチ３０がオンにされて、エンジンを始動する制御回路を図４に基づいて説明する。
（電流系統Ａ）
車両には、車両に備わる第１電源部である電源部３１から接地部３２へ電気を流す第１電流系統である電流系統Ａが備わっており、電流系統Ａにおいて電源側から始動スイッチ３０とコイル１が備わっている。
【００５６】
ユーザがスタータスイッチ１２を操作することによって、スタータシステムにおける始動スイッチ３０がオンになる。始動スイッチ３０がオンになると車両の電流系統Ａにおいて電源部３１から接地部３２へ電気が流れる。
【００５７】
結果、コイル１へ電気が流れて前述したプランジャー３を制御してスタータモータ５のピニオンギヤ７がエンジンのリングギヤ８と噛合する。
（電流系統Ｂ）
次に、車両には、電流系統Ａにおける始動スイッチ３０とコイル１の間から分岐し、エンジン制御装置３００内を経由して接地部３３へ電気を流す第２電流系統である電流系統Ｂが備わっている。
【００５８】
エンジン制御装置３００内の電流系統Ｂにおいて、オン又はオフすることによって、電流系統Ａから電流系統Ｂへ流れる電流を遮断又は通電する第１スイッチであるスイッチ３４（バイポーラトランジスタ）と、電流系統Ａへ流れる電気を入力して、その入力から遅延させてスイッチ３４をオンに制御する遅延回路とが備わっている。また、エンジン制御装置３００を経由して接地部３３へ電気を流す電流系統Ｂにおける、エンジン制御装置３００から接地部３３までの間にスタータモータ５が備わっている。
【００５９】
この構成によって、電流が電流系統Ａへ流れた場合に電流系統Ａから分岐して流れた電気が一旦エンジン制御装置３００内へ流れ、エンジン制御装置３００内の遅延回路がそのスイッチ３４より下流の電気の流れを遅延させることができる。
【００６０】
結果、電流系統Ａからの電気をその先の電流系統Ｂへ遅延させて流すことによって、スタータモータ５のピニオンギヤ７とエンジンのリングギヤ８が停止しているタイミングで両ギヤを噛合させた後にスタータモータ５を駆動させることができ、異音の発生を抑制させたエンジン始動制御を実現することができる。
【００６１】
＜アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御＞
アイドリングストップ機能によりエンジンを始動する制御を説明する。
【００６２】
アイドリングストップ機能とは、燃費を抑制するエンジン制御であって、ユーザによるスタータスイッチ１２の操作により始動スイッチ３０がオンされてエンジンを始動してから、ユーザによるイグニッションスイッチ１１がオフされてエンジンを停止するまでにおいて、車両が停車するなどの条件（エンジン停止条件）を満たすとエンジンを停止し、その後にユーザのアクセル操作を検知するなどの条件（エンジン始動条件）を満たすとエンジンを始動する制御をいう。
（エンジン停止制御）
エンジン制御装置３００の演算部３００ａが以下の（１）〜（６）までの条件（エンジン停止条件）を満たすことによりエンジンを停止する。
（１）演算部３００ａが車速検知部１３からの入力信号に基づいて、車速が０であると判断する場合。
（２）演算部３００ａがアクセル検知部１５からの入力信号に基づいて、アクセルが操作されていないと判断する場合。
（３）演算部３００ａがブレーキ検知部１６からの入力信号に基づいて、ブレーキが操作されていると判断する場合。
（４）演算部３００ａが変速段検知部からの入力信号に基づいて、変速段がドライブであると判断する場合。
（５）電源であるバッテリの容量検知部からの入力信号に基づいて、その容量が所定容量以上であると判断する場合。なお、他の制御装置がその判断をしてその判断結果を入力する場合でもよい。
（６）他の制御によりアイドル制御を維持しなければならない状態でない場合。
【００６３】
なお、アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御の条件は上記に限られず、アイドリングストップ機能の目的に合致する限りにおいて、種々の条件を付加するものであってもよく、上記条件の何れかを削除するものであってもよい。
【００６４】
演算部３００ａは上記条件を満たすことによってエンジンを停止制御する。アイドリングストップ機能によるエンジンの停止制御は、点火部１９、燃料噴射部２０、及び、吸気部２１の制御を停止してエンジン回転数を０にすることによって実現する。
（エンジン始動制御）
エンジン制御装置３００の演算部３００ａが以下の（７）〜（９）までの条件（エンジン始動条件）を満たすことにエンジンを始動する。
（７）演算部３００ａがアクセル検知部１５からの入力信号に基づいて、アイドリングストップ状態からアクセル操作がされたと判断する場合。
（８）演算部３００ａがブレーキ検知部１６からの入力信号に基づいて、ブレーキが操作されていないと判断する場合。
（９）演算部３００ａが変速段検知部からの入力信号に基づいて、変速段がドライブであると判断する場合。
【００６５】
なお、アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御の条件は上記に限られず、アイドリングストップ機能の目的に合致する限りにおいて、種々の条件を付加するものであってもよく、上記条件の何れかを削除するものであってもよい。
【００６６】
エンジン制御装置３００の演算部３００ａは、制御回路と協働してスタータモータ５を駆動させ、クランク角検知部１７からの入力信号に基づいてエンジン回転数が所定回転数まで達したことを判定すると、スタータモータ５の回転補助は不要であるため、スタータモータ５の駆動を停止させる。
（制御回路）
（電流系統Ｃ）
アイドリングストップ機能によりエンジンを始動する制御回路を図８に基づいて説明する。
【００６７】
エンジン制御装置３００に備わる演算部３００ａが次に説明する制御回路と協働して前述するアイドリングストップ機能に基づいてエンジンを始動制御する。
【００６８】
車両には、エンジン制御装置３００に備わる第２電源部である電源部３８から、エンジン制御装置３００に備わる電流系統Ｂにおける遅延回路３５とスイッチ３４の上流に接続し、この接続部下流の電流系統Ｂから接地部３２へ電気を流す第３電流系統である電流系統Ｃが備わっている。電流系統Ｃは、その電源部３８側はエンジン制御装置３００に備わり、その接地部３２側は車両に備わっている。また、電流系統Ｃの接地側にはスタータモータ５が備わっている。つまり、車両に備わる接地部３２側の電流系統Ｃは電流系統Ａや電流系統Ｂと併用することになる。
【００６９】
また、エンジン制御装置３００に備わる電源部３８側の電流系統Ｃには、オン又はオフすることによって、電源部３８から接地部３２へ流す電気を通電又は遮断する第２スイッチであるスイッチ３９が備わっている。更に、電流系統Ｃにおけるスイッチ３４とその接続部の間に電源部３８へ電気を逆流させないためのダイオード３６が備わっている。
【００７０】
エンジン制御装置３００の演算部３００ａは、スイッチ３９をオン又はオフすることによって、電源部３８から接地部３２へ電気を通電又は遮断し、電流系統Ｃにおけるコイル１への電気の流れを制御することができる。
【００７１】
電流系統Ｂにおける電気の流れを遅延させる遅延回路３５は、電流系統Ｃにおけるスイッチ３９とダイオード３６の間から分岐した信号線と、電流系統Ｃにおけるダイオード３６から下流に分岐した信号線を取り込み、始動スイッチ３０がオンになって電流系統Ｂへ電気が流れたのか、演算部３００ａがスイッチ３９をオンにして電流系統Ｂへ電気が流れたのかをモニタする。遅延回路３５は、引き込まれたそのモニタ線からの信号により何れが電気を流しているのかを論理回路の作用により判断することができ、始動スイッチ３０がオンになって電流系統Ｂへ電気が流れたと判断する場合は、スイッチ３４の上流の電流系統Ｂへ電気が流れてから遅延させて、スイッチ３４をオンにして接地部３３へ電気を流し、スタータモータ５を駆動させ、演算部３００ａがスイッチ３９をオンにして電流系統Ｂへ電気が流れたと判断する場合は、スイッチ３４をオンせずにオフの状態を維持させる。
【００７２】
つまり、遅延回路３５はユーザによりスタータスイッチ１２が操作され始動スイッチ３０がオンにされた場合のみ、コイル１へ電気を流し、コイル１へ電気を流してから遅延させてスタータモータ５を駆動させる。換言すると、アイドリングストップ機能により演算部３００ａがコイル１へ電気を流した際に遅延回路３５へ電気が流れたとしても、演算部３００ａによってエンジンを始動制御するため遅延回路３５によってスイッチ３４をオンに制御することはない。
【００７３】
従って、電流系統Ｃを流れる電気が電流系統Ｂに流れて、遅延回路３５へ流れ込まないようにするダイオードＸは備えない。
【００７４】
遅延回路のこのような論理構成の詳細は後述する。
【００７５】
エンジン制御装置３００に備わる演算部３００ａは、このような制御回路と協働して、エンジンの始動制御を実行する。演算部３００ａは、アイドリングストップ機能におけるエンジン始動条件が満たされたと判断すると、温度検知部からの入力値に基づいてコイル１へ電気を流してから温度に応じた時間経過後に（遅延させて）スタータモータを駆動させる、その温度に応じた時間を演算する。例えば、この演算は不揮発性記憶部３００ｂに記憶されている温度と遅延させる時間のマップを参照する。演算部３００ａはスイッチ３９をオンにしてから温度に応じた時間経過後にスイッチ４０をオンにする。
（電流系統Ｄ）
エンジン制御装置３００には、エンジン制御装置３００に備わる電源部３８から、エンジン制御装置３００内の電流系統Ｂに備わるスイッチ３４より下流へ接続し、車両の接地部３３へ電気を流す第４電流系統である電流系統Ｄが備わっている。つまり、車両に備わる接地部３３側の電流系統Ｄは電流系統Ｂと併用することになる。
【００７６】
また、電流系統Ｄには、オン又はオフすることによって電源部３８から接地部３３へ流す電気を通電又は遮断する第３スイッチであるスイッチ４０が備わっている。更に、電流系統Ｄにおけるスイッチ４０とその接続部の間に電源部３８へ電気を逆流させないためのダイオード３７が備わっている。
【００７７】
エンジン制御装置３００の演算部３００ａは、スイッチ４０をオン又はオフすることによって、電源部３２から接地部３３へ電気を通電又は遮断し、電流系統Ｄにおけるスタータモータ５への電気の流れを制御することができる。
【００７８】
なお、スイッチ３４をバイポーラトランジスタとすれば、電流系統Ｄを流れる電気が電流系統Ｂに流れて、遅延回路３５へ流れ込まないようにするダイオードＹは備えない。スイッチ３４をモストランジスタからバイポーラトランジスタにすることで電気の逆流は発生しないからである。
【００７９】
なお、スイッチ３４をモストランジスタとすれば、逆流防止のダイオードをその付近に備えないかぎり電気が逆流してしまうが、遅延回路３５が前述した機能を有するため電気が回り込んで遅延回路に入力されたとしてもスイッチ３４を誤作動させることはない。
【００８０】
図６に示すとおり、電流系統Ａと電流系統Ｃは各電流系統上流の電源部３１と電源部３８から同じ接地部３２へ電気を流すものであるため、電流系統Ａに備わる始動スイッチ３０下流と電流系統Ｃに備わるスイッチ３９下流において合流し、合流した下流の電流系統を併用するものである。
【００８１】
図６に示すとおり、電流系統Ｂと電流系統Ｄは各電流系統上流の電源部３１と電源部３８から同じ接地部３３へ電気を流すものであるため、電流系統Ｂに備わるスイッチ３４下流と電流系統Ｄに備わるスイッチ４０下流において合流し、合流した下流の電流系統を併用するものである。
【００８２】
また、各電源部の大元は車両が備えるバッテリである。
（スタータモータの誤作動防止と最低作動電圧の確保）
ここで、通常は、２以上の電流系統を接続させる場合は、一方の電流系統に流れる電気が他方の電流系統へ回り込まないよう、かつ、所望する方向へ電気を流せるようにダイオードＸ及びダイオードＹを設ける必要がある。
【００８３】
しかし、ダイオードは電流系統において所望する方向へ電気を流す場合であっても抵抗になるため、ダイオードを設けない場合よりも大きな電圧をかけて電気を流さなければならい。従って、各電源部の大元であるバッテリの蓄電容量が低下している場合や、温度が低くなってバッテリの放電能力が低下している場合には、ダイオードを設けない場合に作動していたスタータシステムが、ダイオードを設けたことによって作動しなくなってしまうという問題が発生する。つまり、最低作動電圧が高くなってしまう。
【００８４】
この問題を解消するために、ダイオードＸとダイオードＹを設けないようにすると、演算部ａがアイドリングストップ機能によりエンジンの始動制御を実行する際に、電気が遅延回路へ流れ込んで、遅延回路が誤ってスタータモータを作動させてしまうという問題が発生する。
【００８５】
そこで、エンジン始動の際の最低作動電圧を低く確保し、かつ、このような誤作動を引き起こさないように前述した遅延回路を備える。
【００８６】
このような機能を有する遅延回路３５を採用するため、ダイオードＸ、及び、ダイオードＹの装備を省略して製造コストを低減することができるとともに、エンジン始動時の最低作動電圧を低くすることができる。
（遅延回路）
前述した機能を有する遅延回路３５の詳細を図７に基づいて説明する。
【００８７】
エンジン制御装置３００に備わる電流系統Ｂにおける、スイッチ３４よりも上流に電気がながれたか否かを検知するために、その位置に抵抗Ｔ１を設けて、抵抗Ｔ１の両端を接続する２つの接続線を比較回路ＣＰ１へ接続する。２つの接続線には夫々抵抗Ｔ２とＴ３を備え、比較器ＣＰ１において電流を比較する際に適当な値となるように電流値を抑制する。２つの接続線のうち一方の接続線が比較器ＣＰ１のマイナス部へ接続される。一方の接続線は更に他端が接地された比較電圧値となる電源Ｄ２の一端が接続される。更に、その一端が延長してノット回路ＮＴ３へ接続され、ノット回路ＮＴ３はフリップフロップ回路ＦＦのリセット部へ接続される。比較器ＣＰ１はチョッピング回路ＣＨＰと接続される。
【００８８】
つまり、電流系統Ｂへ電気が流れた場合は、一方の接続線に制御信号ＨＩが流れてノット回路ＮＴ３において制御信号ＨＩが制御信号ＬＯＷへ変換され、制御信号ＬＯＷがフリップフロップ回路ＦＦのリセット部へ入力される。逆に、電流系統Ｂへ電気が流れない場合にはリセット部へ制御信号ＨＩが入力される。
【００８９】
比較器ＣＰ１は、２つの接続線のうち他方の接続線がプラス部へ接続される。比較器ＣＰ１は、一方の接続線から入力される電流を基準電圧として、他方の接続線の電流とその基準電圧を比較する。比較器ＣＰ１は、プラス部へ入力される電圧がマイナス部へ入力される基準電圧を越える場合に、チョッピング回路ＣＨＰへ制御信号ＨＩを出力する。チョッピング回路ＣＨＰはノット回路ＮＴ１へ接続する。
【００９０】
従って、この作用が電流系統Ｂにおける電圧が基準電圧を超えた場合に電流系統Ｂに電気が流れたものとし、スタータモータ５を制御する機能を担当している。
【００９１】
チョッピング回路ＣＨＰは、制御信号ＨＩを所定の周期にチョッピングして出力する。これは、負荷ショート時の過電流によりスイッチ３４が熱破壊することを防止するためである。
【００９２】
また、２つの接続線のうち比較器ＣＰ１のマイナス部へ入力される接続線から分岐する接続線が、比較器ＣＰ２のプラス部へ接続される。比較器ＣＰ２のマイナス部には他端が接地された比較電圧値となる電源Ｄ１の一端が接続される。
【００９３】
分岐した接続線には電流を適当な値となるように抑制する抵抗Ｔ４を備え、その下流に他端が接地されたコンデンサＣＤの一端が接続される。つまり、電流系統Ｂへ電気が流れた場合は、分岐した接続線へ電気が流れて抵抗Ｔ４により抑制されるとともに、コンデンサＣＤへ蓄積される。電気が蓄積されてコンデンサＣＤの蓄積容量を超えると電気が比較器ＣＰ２へ流れ出す。
【００９４】
比較器ＣＰ２は、プラス部へ入力されたた電気の電圧とマイナス部へ入力された基準電圧を比較する。比較器ＣＰ２はフリップフロップ回路ＦＦと接続されており、比較器ＣＰ２は流れ出した電気の電圧が基準電圧を超えると制御信号ＨＩをフリップフロップ回路ＦＦへ出力する。
【００９５】
従って、この作用が電流系統Ｂにおける電気の流れを遅延させる機能の役割を果たしているといえる。
【００９６】
フリップフロップ回路ＦＦは、前述したように、電流系統Ｂに電気が流れる場合はリセットされないので、比較器ＣＰ２から入力された制御信号ＨＩが反転して制御信号ＬＯＷを、フリップフロップ回路ＦＦと接続されるノア回路ＮＲ１へ出力する。
【００９７】
ノア回路ＮＲ１には、演算部３００ａがスイッチ３９を制御するための制御線、つまり、演算部３００ａとスイッチ３９を繋ぐ制御線から分岐した制御線が接続される。スタータスイッチ１２を操作して始動スイッチ３０がオンにされてエンジン始動制御を実行する場合、換言すると、アイドリングストップ機能により演算部３００ａによりエンジン始動制御を実行しない場合は、ノア回路ＮＲ１へは制御信号ＬＯＷが入力される。逆に、スタータスイッチ１２を操作して始動スイッチ３０がオンにされてエンジン始動制御を実行しない場合、換言すると、アイドリングストップ機能により演算部３００ａによりエンジン始動制御を実行する場合は、ノア回路ＮＲ１へは制御信号ＨＩが入力される。
【００９８】
つまり、ノア回路ＮＲ１は、電流系統Ｂへ電気が流れる場合で、かつ、演算部３００ａが制御信号ＨＩを出力しない場合、換言すると、スタータスイッチ１２を操作して始動スイッチ３０がオンにされてエンジン始動制御を実行する場合で、かつ、アイドリングストップ機能により演算部３００ａによりエンジン始動制御を実行しない場合に、制御信号ＨＩを出力する。
【００９９】
また、ノア回路ＮＲ１は、電流系統Ｂへ電気が流れる場合で、かつ、演算部３００ａが制御信号ＨＩを出力する場合、換言すると、ユーザによりスタータスイッチ１２を操作して始動スイッチ３０がオンにされてエンジン始動制御を実行しない場合で、かつ、アイドリングストップ機能により演算部３００ａによりエンジン始動制御を実行する場合に、制御信号ＬＯＷを出力する。
【０１００】
従って、この作用がユーザによりスタータスイッチ１２を操作して始動スイッチ３０がオンにされてエンジン始動制御を実行する場合と、アイドリングストップ機能により演算部３００ａによりエンジン始動制御を実行する場合を判断する機能の役割を果たしている。
【０１０１】
ノア回路ＮＲ１はノット回路ＮＴ２に接続し、ノット回路ＮＴ２はノア回路ＮＲ２へ接続する。ノア回路ＮＲ２はバッファ回路Ｂ１へ接続し、バッファ回路Ｂ１はスイッチ３４へ接続する。ノア回路ＮＲ１が制御信号ＨＩを出力するとノット回路ＮＴ２において反転してノア回路ＮＲ２へ制御信号ＬＯＷを出力する。逆に、ノア回路ＮＲ１が制御信号ＬＯＷを出力するとノット回路ＮＴ２において反転してノア回路ＮＲ２へ制御信号ＨＩを出力する。
【０１０２】
ノア回路ＮＲ２は、ノット回路ＮＴ１から制御信号ＬＯＷとノット回路ＮＴ２から制御信号ＬＯＷを入力する場合のみ、制御信号ＨＩをバッファ回路Ｂ１へ出力するとともにスイッチ３４をオンに制御する。
【０１０３】
つまり、ノア回路ＮＲ２は、ユーザによるスタータスイッチ１２の操作により始動スイッチ３０がオンにされてエンジン始動制御を実行する場合で、かつ、アイドリングストップ機能により演算部３００ａによりエンジン始動制御を実行しない場合、更に、チョッピング回路ＣＨＰが制御信号ＨＩをチョッピングしたタイミングでのみ、制御信号ＨＩをバッファ回路Ｂ１へ出力するとともにスイッチ３４をオンに制御して、スタータモータ５を駆動させる。
【０１０４】
このような構成を採用することにより、次のような効果が得られる。
【０１０５】
コイル１へ通電させた後にスタータモータ５を駆動させるハードウェア制御とソフトウェア制御によりエンジン始動制御時の異音の発声を抑制することができる。
【０１０６】
ユーザがスタータスイッチ１２を操作した場合にソフトウェア制御よりも故障率の低いハードウェア制御によりスタータシステムを制御するため、ユーザがスタータスイッチ１２を操作した場合の始動不良を防ぐことができる。
【０１０７】
ユーザによるスタータスイッチ１２の操作により始動スイッチがオンされエンジンを始動制御する場合は、ハードウェア制御に基づきエンジンを始動し、アイドリングストップ機能によりエンジンを始動制御する場合は、ソフトウェア制御に基づきエンジンを始動するため、アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御の場合のエンジンの始動性を早めることができるとともにエンジン始動の確実性を高めることができる。
【０１０８】
ハードウェア制御によりエンジン始動を実行する際は、遅延回路３５が前記電流の遅延機能を発揮し、ソフトウェア制御によりエンジン始動を実行する際は、遅延回路３５が電流を遮断するため、エンジン始動の際の最低作動電圧を低く確保することができるとともにダイオード部品の装備を省略して製造コストを低減することができる。
＜始動スイッチオンによるエンジン始動制御時のフェールセーフ制御＞
ユーザによるスタータスイッチ１２の操作により始動スイッチ３０がオンにされエンジンを始動制御する場合に、スイッチ３４がオフ固着異常となった場合は、スタータシステムのドライブレバー４を作動させてピニオンギヤ７をリングギヤ８に噛合させることができるがスタータモータ５を駆動させることはできない。
【０１０９】
スイッチ３４のオフ固着異常とは、遅延回路３５によりスイッチ３４をオンに制御する電気を流してもオンにならずオフのままであることをいう。
【０１１０】
前述したように、エンジンの始動不良は他の機能不良と比べて、最も商品価値を下げるものの一つであるため、故障率が低いハードウェア制御によってそのエンジン始動制御を実現しその始動不良を防いでいる。しかし、ハードウェアであっても故障する虞はあり、特に、電気の流れを動的に制御するスイッチ３４のような電子部品は、他の電子部品よりも故障率は高くなる傾向にある。
【０１１１】
従って、スイッチ３４の故障、中でもオフ固着異常が発生した場合のフェールセーフ制御をエンジン制御装置３００の演算部３００ａにより実行し、エンジンの始動不良を防いでいる。このフェールセーフ制御を図５に基づいて説明する。
【０１１２】
ユーザによりイグニッションスイッチ１１がオンにされると、図５に示す制御が開始される。イグニッションスイッチ１１がオンにされると、車両に備わるエンジン制御装置を含む電子制御装置に電源が投入されて起動する（ＳＴＥＰ１）。
【０１１３】
次に、演算部３００ａは、始動スイッチ３０がオンにされて、電流系統Ａにおいて電源部３１からコイル１へ電気が流れた際のスイッチ３４よりも上流の電圧値を検知する第１検知手段である検知部４１からの信号に基づいて第１電圧値を算出する（ＳＴＥＰ２）。検知部４１は一端を接地部へ接地し他端を電流系統Ｃのダイオード３６よりも下流に接続する。
【０１１４】
なお、電流系統Ａ及び電流系統Ｂに電気が流れた際のスイッチ３４よりも上流の電圧値を検知できる箇所であれば、電流系統Ｂ又は電流系統Ｃの何れに備わってもよい。
【０１１５】
次に、演算部３００ａは、始動スイッチ３０がオンにされて、電流系統Ａにおいて電源部３１からコイル１へ電気が流れた際のスイッチ３４よりも下流の電圧値を検知する第２検知手段である検知部４２からの信号に基づいて第２電圧値を算出する（ＳＴＥＰ３）。検知部４２は一端を接地部へ接地し他端を電流系統Ｄのダイオード３７よりも下流に接続する。
【０１１６】
なお、電流系統Ａ及び電流系統Ｂに電気が流れた際のスイッチ３４よりも下流の電圧値を検知できる箇所であれば、電流系統Ｂ又は電流系統Ｄの何れに備わってもよい。
【０１１７】
次に、演算部３００ａは算出した第１電圧値から第２電圧値を引いた値が所定値以上の場合には、スイッチ３４よりも下流には電気が流れていない。つまり、スイッチ３４が仮のオフ固着異常（オフ固着仮異常）であると判断しＳＴＥＰ５へ移行する（ＳＴＥＰ４にてＹＥＳ）。一方、その引いた値が所定値未満の場合には、スイッチ３４よりも下流へ電気が流れている。つまり、スイッチ３４がオフ固着異常ではないと判断しリターンへ移行する（ＳＴＥＰ４にてＮＯ）。スイッチ３４のオフ固着異常が判断されずリターンへ移行した場合は、図５に示すフェールセーフ制御を所定時間繰り返す。
【０１１８】
演算部３００ａがスイッチ３４のオフ固着仮異常を判断した場合は、スイッチ３４をオンに制御する（ＳＴＥＰ５）。
【０１１９】
次に、演算部３００ａは検知部４１からの信号に基づいて第１電圧値を算出する（ＳＴＥＰ６）。
【０１２０】
次に、演算部３００ａは検知部４２からの信号に基づいて第２電圧値を算出する（ＳＴＥＰ７）。
【０１２１】
次に、演算部３００ａは算出した第１電圧値から第２電圧値を引いた値が所定値以上の場合には、スイッチ３４がオフ固着異常（オフ固着本異常）であると判断しＳＴＥＰ９へ移行する（ＳＴＥＰ８にてＹＥＳ）。一方、その引いた値が所定値未満の場合には、スイッチ３４がオフ固着異常ではないと判断しリターンへ移行する（ＳＴＥＰ８にてＮＯ）。スイッチ３４のオフ固着異常が判断されずリターンへ移行した場合は、所定時間図５に示すフェールセーフ制御を繰り返す。
【０１２２】
演算部３００ａが、スイッチ３４がオフ固着本異常であると判断した場合は、コイルの温度を検知する温度検知部１４からの信号に基づいてコイルの温度を算出する（ＳＴＥＰ９）。
【０１２３】
次に、演算部３００ａは、算出したその温度と不揮発性記憶部３００ｂに記憶されているコイルの温度と温度に応じた遅延時間のマップに基づいて温度に応じた時間（遅延時間）を決定する（ＳＴＥＰ１０）。
【０１２４】
次に、演算部３００ａは、決定した温度に応じた時間（遅延時間）に基づいて、スイッチ４０をオンに制御する（ＳＴＥＰ１１）。つまり、検知部４１からの信号を受信してからその温度に応じた時間経過後にスイッチ４０をオンに制御して、電源部３８からの電気を接地部３３へ流しスタータモータ５を駆動させる。
【０１２５】
フェールセーフ制御を実行した場合は、演算部３００ａは図５に示す制御を所定時間繰り返さずに終了する。
【０１２６】
このようなフェールセーフ制御を実行することにより、最も商品価値を下げるものの一つであるエンジンの始動不良の発生を防ぐことができる。
＜アイドリングストップ機能によるエンジン始動制御時のフェールセーフ制御＞
アイドリングストップ機能によりエンジンを始動制御する場合に、スイッチ４０がオフ固着異常となった場合は、スタータシステムのドライブレバー４を作動させてピニオンギヤ７をリングギヤ８に噛合させることができるがスタータモータ５を駆動させることはできない。
【０１２７】
アイドリングストップによるエンジン始動制御であっても、エンジン始動制御には変わりないためできるだけエンジン始動不良を防ぎたい。
【０１２８】
従って、スイッチ４０の故障、中でもオフ固着異常が発生した場合のフェールセーフ制御をエンジン制御装置３００の演算部３００ａにより実行し、エンジンの始動不良を防いでいる。このフェールセーフ制御を図７に基づいて説明する。
【０１２９】
アイドリングストップ機能によりエンジンが始動制御されると図７に示す制御が開始される。
まず、演算部３００ａは、スイッチ３９をオンに制御する（ＳＴＥＰ２１）。
【０１３０】
次に、演算部３００ａは、スイッチ４０をオンに制御する（ＳＴＥＰ２２）。
【０１３１】
次に、演算部３００ａは、スイッチ３９をオンに制御して、電流系統Ｃにおいて電源部３８からコイル１へ電気が流れた際のスイッチ３９よりも下流の電圧値を検知する検知部４１からの信号に基づいて第１電圧値を算出する（ＳＴＥＰ２３）。検知部４１は一端を接地部へ接地し他端を電流系統Ｃのスイッチ３９よりも下流に接続する。
【０１３２】
なお、電流系統Ｃに電気が流れた際のスイッチ４０よりも下流の電圧値を検知できる箇所であれば、電流系統Ｂ又は電流系統Ｃの何れに備わってもよい。
【０１３３】
次に、演算部３００ａは、スイッチ４０をオンにして、電流系統Ｄにおいて電源部３８からスタータモータ５へ電気が流れた際のスイッチ４０よりも下流の電圧値を検知する検知部４２からの信号に基づいて第２電圧値を算出する（ＳＴＥＰ２４）。検知部４２は一端を接地部へ接地し他端を電流系統Ｄのダイオード３７よりも下流に接続する。
【０１３４】
なお、電流系統Ｄに電気が流れた際のスイッチ４０よりも下流の電圧値を検知できる箇所であれば、電流系統Ｂ又は電流系統Ｄの何れに備わってもよい。
【０１３５】
次に、演算部３００ａは算出した第１電圧値から第２電圧値を引いた値が所定値以上の場合には、スイッチ４０よりも下流には電気が流れていない。つまり、スイッチ４０が仮のオフ固着異常（オフ固着仮異常）であると判断しＳＴＥＰ２６へ移行する（ＳＴＥＰ２５にてＹＥＳ）。一方、その引いた値が所定値未満の場合には、スイッチ４０よりも下流へ電気が流れている。つまり、スイッチ４０がオフ固着異常ではないと判断しリターンへ移行する（ＳＴＥＰ２５にてＮＯ）。スイッチ４０のオフ固着異常が判断されずリターンへ移行した場合は、図５に示すフェールセーフ制御を所定時間繰り返す。
【０１３６】
演算部３００ａがスイッチ３４のオフ固着仮異常を判断した場合は、第３スイッチであるスイッチ４０をオンに制御する（ＳＴＥＰ２６）。
【０１３７】
次に、演算部３００ａは検知部４１からの信号に基づいて第１電圧値を算出する（ＳＴＥＰ２７）。
【０１３８】
次に、演算部３００ａは検知部４２からの信号に基づいて第２電圧値を算出する（ＳＴＥＰ２８）。
【０１３９】
次に、演算部３００ａは算出した第１電圧値から第２電圧値を引いた値が所定値以上の場合には、スイッチ４０がオフ固着異常（オフ固着本異常）であると判断しＳＴＥＰ３０へ移行する（ＳＴＥＰ２９にてＹＥＳ）。一方、その引いた値が所定値未満の場合には、スイッチ３４がオフ固着異常ではないと判断しリターンへ移行する（ＳＴＥＰ２９にてＮＯ）。スイッチ４０のオフ固着異常が判断されずリターンへ移行した場合は、図５に示すフェールセーフ制御を所定時間繰り返す。
【０１４０】
演算部３００ａが、スイッチ４０がオフ固着本異常であると判断した場合は、コイル１の温度を検知する温度検知部１４からの信号に基づいてコイル１の温度を算出する（ＳＴＥＰ３０）。
【０１４１】
次に、演算部３００ａは、算出したその温度と不揮発性記憶部３００ｂに記憶されている温度と遅延させる時間のマップに基づいて温度に応じた時間（遅延時間）を決定する（ＳＴＥＰ３１）。
【０１４２】
次に、演算部３００ａは、決定した温度に応じた時間（遅延時間）に基づいて、スイッチ３９とスイッチ３４をオンに制御する（ＳＴＥＰ３２）。つまり、スイッチ３９をオンにしてからその温度に応じた時間経過後にスイッチ３９とスイッチ３４をオンに制御して、電源部３８からの電気を接地部３３へ流しスタータモータ５を駆動させる。
【０１４３】
フェールセーフ制御を実行した場合は、演算部３００ａは図５に示す制御を所定時間繰り返さずに終了する。
【０１４４】
このようなフェールセーフ制御を実行することにより、最も商品価値を下げるものの一つであるエンジンの始動不良の発生を防ぐことができる。
【０１４５】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【符号の説明】
【０１４６】
１    コイル
２    電磁石
５    スタータモータ
７    ピニオンギヤ
８    リングギヤ
１１    イグニッションスイッチ
１２    スタータスイッチ
１４    温度検知部
３０    始動スイッチ
３５    遅延回路
３００    エンジン制御装置
【図１】
2011058392.tif 000003
【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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