(57)【要約】【課題】安価で信頼性が高いエンジン始動制御装置を提供する。【解決手段】エンジンを制御する２つの各ＥＣＵ（電子制御装置）１１，１２が、スタータスイッチ７のオン／オフ状態等に基づきスタータモータ１を択一的に制御する装置において、各ＥＣＵ１１，１２には、スタータモータ１へ電力を供給する１つのスタータリレー５のコイルＬに通電して該リレー５をオンさせるためのスイッチング素子１３と、他のＥＣＵからの駆動禁止信号が端子ＳＴＣＩに入力されると、上記素子１３を強制的にオフさせる比較器５９等からなる回路と、端子ＳＴＣＯから他のＥＣＵへ上記駆動禁止信号を出力するためのトランジスタ５３等からなる回路とが設けられている。そして、本装置では、スタータモータ１を制御する番のＥＣＵに異常が生じると、他方のＥＣＵが、そのＥＣＵに駆動禁止信号を出力した上で、以後、スタータモータ１の制御を行う。【選択図】　図１
2004084655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの始動を制御可能な複数の制御手段と、
前記エンジンを始動させるためのスタータモータにオンすることで電力を供給する１つのスタータリレーとを備え、
前記各制御手段には、前記スタータリレーのコイルへの通電／非通電を切り替えて該スタータリレーをオン／オフさせるためのスイッチング手段が夫々設けられており、
更に、前記各制御手段のうちの何れかが、その制御手段に設けられている前記スイッチング手段により前記コイルへの通電／非通電を制御して、前記エンジンの始動を択一的に制御すること、
を特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン始動制御装置において、
前記各制御手段は、他の制御手段が前記コイルへの通電を行うのを強制的に阻止可能に構成されていること、
を特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエンジン始動制御装置において、
前記各制御手段は、他の制御手段からの駆動禁止信号が入力されると、当該制御手段の前記スイッチング手段を強制的に前記コイルへ通電しない方のオフ状態にさせる駆動禁止手段と、他の制御手段へ前記駆動禁止信号を出力するための信号出力手段とを備えていること、
を特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のエンジン始動制御装置において、
前記各制御手段は、
前記スイッチング手段として、電源の高電位側と前記コイルの一端とを連通又は遮断する上流側スイッチング手段と、前記電源の低電位側と前記コイルの他端とを連通又は遮断する下流側スイッチング手段との、２つのスイッチング手段を夫々備えていること、
を特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のエンジン始動制御装置において、
前記各制御手段には、
前記コイルの一端に接続される上流側出力端子と、
前記コイルの他端に接続される下流側出力端子と、
前記上流側スイッチング手段のオン時に導通する該上流側スイッチング手段の２つの端子のうちで、前記電源の高電位側に接続された方とは反対側の端子（以下、電流出力端子という）と前記上流側出力端子との間に、前記上流側スイッチング手段から前記上流側出力端子への電流方向を順方向として接続された上流側ダイオードと、
前記上流側スイッチング手段の電流出力端子から前記上流側ダイオードのアノードへ至る配線と前記電源の低電位側との間に接続されたプルダウン用抵抗と、前記下流側スイッチング手段のオン時に導通する該下流側スイッチング手段の２つの端子のうちで、前記電源の低電位側に接続された方とは反対側の端子（以下、電流引込端子という）と前記下流側出力端子との間に、前記下流側出力端子から前記下流側スイッチング手段への電流方向を順方向として接続された下流側ダイオードと、
前記下流側ダイオードのカソードから前記下流側スイッチング手段の電流引込端子へ至る配線と前記電源の高電位側との間に接続されたプルアップ用抵抗と、
が夫々設けられていること、
を特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のエンジン始動制御装置において、
前記各制御手段のスイッチング手段のうち、次回のエンジン始動制御時に使用される予定の上流側スイッチング手段と下流側スイッチング手段とを、そのエンジン始動制御時が到来する前にそれぞれ別々に駆動して、その駆動した上流側スイッチング手段の電流出力端子に接続された前記配線の電圧に基づき該上流側スイッチング手段が正常にオンするか否かを判定すると共に、その駆動した下流側スイッチング手段の電流引込端子に接続された前記配線の電圧に基づき該下流側スイッチング手段が正常にオンするか否かを判定する事前検査手段を備え、
該事前検査手段により正常にオンしないと判定されたスイッチング手段（以下、故障スイッチング手段という）があった場合には、その故障スイッチング手段の代わりに、該故障スイッチング手段が設けられている制御手段とは別の制御手段に設けられている上流側スイッチング手段及び下流側スイッチング手段のうち、前記コイルに対して前記故障スイッチング手段と同じ側に設けられているスイッチング手段を使用して、前記エンジンの始動を制御するように構成されていること、
を特徴とするエンジン始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの始動を制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンの始動を制御する装置の構成として、図６に示すように、エンジンを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）１００に、スタータモータ１へバッテリ３からの動作電力を供給するスタータリレー５をオン／オフさせるためのスイッチング素子１３を設け、その電子制御装置１００が、スタータスイッチ７のオン／オフを示すスタータスイッチ信号Ｓｇ１などに応じて、上記スイッチング素子１３を駆動することにより、スタータモータ１を電気的に制御するものが知られている。
【０００３】
具体的に説明すると、まず、電子制御装置１００の外部において、スタータモータ１のマイナス側端子は、バッテリ３のマイナス端子の電位である接地電位（＝０Ｖ）に常時接続されており、スタータモータ１のプラス側端子は、スタータリレー５の接点を介して、バッテリ３のプラス端子に接続されるようになっている。よって、スタータリレー５のコイルＬに電流が流されて、該スタータリレー５がオンする（即ち、スタータリレー５の接点が短絡する）と、スタータモータ１にバッテリ３からの電力が供給されて該スタータモータ１が動作し、その結果、エンジンが始動のためにクランキングされることとなる。
【０００４】
また、スタータスイッチ７の一方の端子が、バッテリ３のプラス端子に接続されており、そのスタータスイッチ７の他方の端子が、電子制御装置１００においてスタータスイッチ信号Ｓｇ１を入力するために設けられた入力端子ＳＴＳＷに接続されている。
【０００５】
また更に、スタータリレー５のコイルＬの一端は、接地電位に常時接続されており、そのコイルＬの他端は、電子制御装置１００においてコイルＬへの通電が行われているか否かを示す故障検出用のモニタ信号Ｓｇ２を入力するために設けられた入力端子ＳＴＡと、ニュートラルスイッチ９の一方の端子とに接続されている。
【０００６】
そして、ニュートラルスイッチ９のコイルＬ側とは反対側の端子は、電子制御装置１００においてニュートラルスイッチ９のオン／オフを示すニュートラルスイッチ信号Ｓｇ３を入力するために設けられた入力端子ＮＳＷと、電子制御装置１００においてスタータリレー５のコイルＬに電流を流すために設けられた出力端子ＳＴＡＲとに接続されている。
【０００７】
尚、図６は、オートマチックトランスミッションを搭載した車両の場合の構成例を表しており、ニュートラルスイッチ９は、そのオートマチックトランスミッションのシフト位置が、ニュートラル位置（Ｎ）かパーキング位置（Ｐ）の場合にオンするものである。
【０００８】
一方、電子制御装置１００は、エンジンを制御するための各種処理を行うマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）２１と、入力端子ＳＴＳＷを接地電位にプルダウンする抵抗２３と、入力端子ＳＴＡを接地電位にプルダウンする抵抗２５と、入力端子ＮＳＷにカソードが接続された電流回り込み防止用のダイオード２７と、そのダイオード２７のアノード側をバッテリ電圧ＶＢ（バッテリ３のプラス端子の電圧であり、通常、約１２Ｖ）にプルアップする抵抗２９とを備えている。尚、抵抗２９の抵抗値は、スタータリレー５のコイルＬの抵抗値よりも十分に大きい値（例えば１０倍以上の値）に設定されている。
【０００９】
また、電子制御装置１００は、入力端子ＳＴＳＷの電圧（即ち、スタータスイッチ信号Ｓｇ１）を所定のしきい値電圧Ｖｓよりも大きいか否かでハイレベル（この例では５Ｖ）とローレベル（この例では０Ｖ）との何れかを示す二値信号ｂ１に変換し、その二値信号ｂ１をマイコン２１に入力させる入力バッファ３１と、入力端子ＳＴＡの電圧（即ち、コイルＬへの通電／非通電を示すモニタ信号Ｓｇ２）を上記しきい値電圧Ｖｓよりも大きいか否かでハイレベルとローレベルとの何れかを示す二値信号ｂ２に変換し、その二値信号ｂ２をマイコン２１に入力させる入力バッファ３３と、ダイオード２７のアノードの電圧（即ち、ニュートラルスイッチ信号Ｓｇ３に相当する電圧）を上記しきい値電圧Ｖｓよりも大きいか否かでハイレベルとローレベルとの何れかを示す二値信号ｂ３に変換し、その二値信号ｂ３をマイコン２１に入力させる入力バッファ３５と、マイコン２１が正常に動作しているか否かを該マイコン２１から定期的に出力されるはずのウォッチドッグパルスなどに基づき監視する監視マイコン３７とを備えている。
【００１０】
そして更に、電子制御装置１００は、出力端子ＳＴＡＲにカソードが接続された回り込み防止用のダイオード３９と、そのダイオード３９のアノードにドレインが接続され、ソースがバッテリ電圧ＶＢに接続されたＰチャネルＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子１３と、アノードが接地電位に接続され、カソードがダイオード３９のアノードとスイッチング素子１３のドレインとに接続されたフライバックエネルギー吸収用のダイオード４１と、マイコン２１からスイッチング素子１３（延いてはスタータリレー５）を駆動するために出力される駆動信号Ｓｄを抵抗４３を介して入力し、その駆動信号Ｓｄがローレベルの場合には、スイッチング素子１３のゲートにバッテリ電圧ＶＢを供給して該スイッチング素子１３をオフさせ、上記駆動信号Ｓｄがハイレベルの場合には、スイッチング素子１３のゲートを０Ｖにして該スイッチング素子１３をオンさせる反転回路４５とを備えている。
【００１１】
このような電子制御装置１００においては、スタータスイッチ７がオフされていれば、入力端子ＳＴＳＷに入力されるスタータスイッチ信号Ｓｇ１が０Ｖとなって、バッファ３１からマイコン２１に入力される二値信号ｂ１もローレベルとしての０Ｖとなるが、スタータスイッチ７がオンされると、上記入力端子ＳＴＳＷに入力されるスタータスイッチ信号Ｓｇ１がバッテリ電圧ＶＢとなって、バッファ３１からマイコン２１に入力される二値信号ｂ１がハイレベルとしての５Ｖになる。
【００１２】
また、スタータリレー５のコイルＬに電流が流れていなければ、入力端子ＳＴＡに入力されるモニタ信号Ｓｇ２が０Ｖとなって、バッファ３３からマイコン２１に入力される二値信号ｂ２もローレベル（＝０Ｖ）となるが、当該電子制御装置１００の出力端子ＳＴＡＲからニュートラルスイッチ９を介してスタータリレー５のコイルＬに電流が流されている場合には、上記入力端子ＳＴＡに入力されるモニタ信号Ｓｇ２がほぼバッテリ電圧ＶＢとなって、バッファ３３からマイコン２１に入力される二値信号ｂ２がハイレベル（＝５Ｖ）となる。
【００１３】
また更に、スイッチング素子１３がオフされて出力端子ＳＴＡＲからバッテリ電圧ＶＢが出力されておらず、且つ、ニュートラルスイッチ９がオンされている場合には、入力端子ＮＳＷに入力されるニュートラルスイッチ信号Ｓｇ３がほぼ０Ｖ（詳しくは、バッテリ電圧ＶＢを抵抗２９とコイルＬとで分圧した電圧）となって、バッファ３５からマイコン２１に入力される二値信号ｂ３がローレベル（＝０Ｖ）となり、スイッチング素子１３がオンされて出力端子ＳＴＡＲからバッテリ電圧ＶＢが出力されるか、或いは、ニュートラルスイッチ９がオフされている場合には、ニュートラルスイッチ信号Ｓｇ３がほぼバッテリ電圧ＶＢとなって、バッファ３５からマイコン２１に入力される二値信号ｂ３がハイレベル（＝５Ｖ）となる。
【００１４】
このため、電子制御装置１００において、マイコン２１は、バッファ３１からの二値信号ｂ１がハイレベルになると、スタータスイッチ７がオンされたと判断して、バッファ３５からの二値信号ｂ３がローレベルであるか否かを判定し、その二値信号ｂ３がローレベルならば、ニュートラルスイッチ９がオンである（つまり、シフト位置が、エンジンを始動しても良いと許可されているニュートラル位置かパーキング位置である）ことから、スイッチング素子１３に対する駆動信号Ｓｄを、エンジンがかかるとみなされる所定時間だけハイレベルにして該スイッチング素子１３をオンさせる。
【００１５】
すると、スイッチング素子１３、ダイオード３９、出力端子ＳＴＡＲ、及びニュートラルスイッチ９を介して、スタータリレー５のコイルＬに電流が流れ、その結果、スタータリレー５がオンしてスタータモータ１が作動し、エンジンが始動されることとなる。
【００１６】
また、マイコン２１は、駆動信号Ｓｄをハイレベルにしてスイッチング素子１３をオンさせているのに、バッファ３３からの二値信号ｂ２がローレベルであるとか、駆動信号Ｓｄをローレベルにしてスイッチング素子１３をオフさせているのに、バッファ３３からの二値信号ｂ２がハイレベルである、といった矛盾を検出した場合には、異常と判断して、所定のフェイルセーフ処理を実施する。
【００１７】
また更に、この例において、スイッチング素子１３には、当該スイッチング素子１３に流れる電流（ソース−ドレイン間電流）が過電流と判定されるべき所定値に達すると、過電流検出信号Ｓｋを出力する検出部１３ａが備えられている。そして、マイコン２１は、スイッチング素子１３から上記過電流検出信号Ｓｋが出力されると、駆動信号Ｓｄをローレベルにして、スイッチング素子１３を過電流から保護するようになっている。
【００１８】
一方、近年、一部の車両においては、信頼性を向上させるために、エンジンを複数の電子制御装置で制御することが行われている。例えば、Ｖ型１２気筒エンジンを制御するシステムの場合、左右の各バンクに配列された６気筒毎に電子制御装置を設け、その各電子制御装置が自分に分担された６気筒を制御することで、合計１２気筒の制御が行われる、といった構成が採られている。そして、このような構成によれば、何れかの電子制御装置が故障して、一方のバンクの６気筒が制御できなくなっても、他の電子制御装置により残りの６気筒の制御はできるため、車両の十分な走行性能を確保することができる。
【００１９】
尚、図６を用いて説明したエンジン始動制御用の構成及び手順と、エンジンを複数の電子制御装置で制御することは、車両において通常行われる一般的なものであり、公知・公用の技術に該当するので、特に先行技術文献は開示しない。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンを複数の電子制御装置で制御するシステムの場合、１つの電子制御装置でスタータモータを制御するように構成すると、その電子制御装置が故障しただけで、エンジンを始動することができなくなってしまう。
【００２１】
そこで、各電子制御装置がスタータモータを制御できるようにするために、各電子制御装置毎にスタータリレーを設けることが考えられる。しかし、そのようにすると、部品点数が多くなってしまい、延いては、システムが煩雑化してコストアップを招いてしまう。
【００２２】
一方、図６に示した従来のエンジン始動制御装置においては、エンジンの始動を制御するためのスイッチング素子１３が１つであるため、そのスイッチング素子１３に対する駆動信号Ｓｄを出力する制御回路（図６の例ではマイコン２１）や、スイッチング素子１３そのものが故障した場合に、スタータモータ１を制御することが不可能になるという問題もあった。
【００２３】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、安価で信頼性が高いエンジン始動制御装置を提供することを目的としている。
【００２４】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載のエンジン始動制御装置は、エンジンの始動を制御可能な複数の制御手段と、１つのスタータリレーとを備えており、そのスタータリレーがオンされると、エンジンを始動させるためのスタータモータに電力が供給されて該スタータモータが動作し、エンジンがクランキングされる。
【００２５】
そして、このエンジン始動制御装置において、各制御手段には、上記１つのスタータリレーのコイルへの通電／非通電を切り替えて該スタータリレーをオン／オフさせるためのスイッチング手段が夫々設けられており、各制御手段のうちの何れかが、その制御手段に設けられているスイッチング手段により上記１つのスタータリレーのコイルへの通電／非通電を制御して、エンジンの始動を択一的に制御するようになっている。
【００２６】
このような請求項１のエンジン始動制御装置によれば、何れかの制御手段が故障（例えば、その制御手段に設けられたスイッチング手段や、そのスイッチング手段に対する駆動信号を出力する制御回路等が故障）したとしても、他の制御手段によってスタータモータを制御（換言すれば、エンジンの始動を制御）することができ、しかも、そのようなバックアップ機能を、各制御手段毎にスタータリレーを設けることなく実現することができる。よって、信頼性が高いエンジンの始動制御を、システムの煩雑化を招くことなく安価に実現することができる。
【００２７】
次に、請求項２に記載のエンジン始動制御装置では、請求項１のエンジン始動制御装置において、各制御手段は、他の制御手段がスタータリレーのコイルへの通電を行うのを、強制的に阻止可能に構成されている。
このような請求項２のエンジン始動制御装置によれば、何れかの制御手段において、スタータリレーのコイル（以下、スタータリレーコイルともいう）へ通電したままになる異常が生じたとしても、その制御手段によるスタータリレーコイルへの通電を、他の正常な制御手段によって阻止することができる。よって、そのような異常が生じた場合でも、スタータモータを正常な制御手段によって確実に制御することができる。
【００２８】
ところで、請求項２のエンジン始動制御装置は、具体的には、請求項３に記載のように構成することができる。
即ち、各制御手段に、他の制御手段からの駆動禁止信号が入力されると、当該制御手段のスイッチング手段を強制的にスタータリレーのコイルへ通電しない方のオフ状態にさせる駆動禁止手段と、他の制御手段へ前記駆動禁止信号を出力するための信号出力手段とを設ければ良い。
【００２９】
そして、このように構成すれば、何れかの制御手段において、スイッチング手段をオン／オフさせる制御部に異常が生じ、そのスイッチング手段に対する駆動信号が該スイッチング手段をオン状態（スタータリレーコイルへ通電する方の状態）にさせるレベルで固定されてしまったとしても、その異常が生じた制御手段へ、他の正常な制御手段から駆動禁止信号を出力することで、スタータリレーのコイルに通電されたままになってしまうのを阻止することができる。よって、何れかの制御手段においてスイッチング手段をオン／オフさせる制御部に異常が生じた場合でも、スタータモータを正常な制御手段によって確実に制御することができる。
【００３０】
次に、請求項４に記載のエンジン始動制御装置では、請求項１のエンジン始動制御装置において、各制御手段は、前記スイッチング手段として、電源の高電位側とスタータリレーのコイルの一端とを連通又は遮断する上流側スイッチング手段と、電源の低電位側とスタータリレーのコイルの他端とを連通又は遮断する下流側スイッチング手段との、２つのスイッチング手段を夫々備えている。
【００３１】
そして、このような請求項４のエンジン始動制御装置によれば、例えば、何れかの制御手段の上流側スイッチング手段と、その制御手段あるいは他の制御手段の下流側スイッチング手段とのうちの、一方をオンさせたままにして、他方をオン／オフさせることにより、スタータリレーコイルへの通電／非通電（延いては、スタータリレーのオン／オフ）を制御することができるが、特に、そのオン／オフさせる方のスイッチング手段がオンしたままの状態で故障（いわゆるショート故障）しても、その場合には、それまで常時オンさせていた方のスイッチング手段をオン／オフさせることで、スタータリレーのオン／オフを引き続き制御することができる。このため、スイッチング手段のショート故障に対するフェイルセーフ性を向上させることができる。
【００３２】
次に、請求項５に記載のエンジン始動制御装置では、請求項４のエンジン始動制御装置において、各制御手段には、スタータリレーのコイルの上記一端に接続される上流側出力端子と、スタータリレーのコイルの上記他端に接続される下流側出力端子と、上流側スイッチング手段のオン時に導通する該上流側スイッチング手段の２つの端子のうちで、電源の高電位側に接続された方とは反対側の端子（以下、電流出力端子という）と前記上流側出力端子との間に、上流側スイッチング手段から上流側出力端子への電流方向を順方向として接続された上流側ダイオードと、上流側スイッチング手段の電流出力端子から上流側ダイオードのアノードへ至る配線と電源の低電位側との間に接続されたプルダウン用抵抗と、下流側スイッチング手段のオン時に導通する該下流側スイッチング手段の２つの端子のうちで、電源の低電位側に接続された方とは反対側の端子（以下、電流引込端子という）と前記下流側出力端子との間に、下流側出力端子から下流側スイッチング手段への電流方向を順方向として接続された下流側ダイオードと、その下流側ダイオードのカソードから下流側スイッチング手段の電流引込端子へ至る配線と電源の高電位側との間に接続されたプルアップ用抵抗と、が夫々設けられている。
【００３３】
このような請求項５のエンジン始動制御装置によれば、各制御手段のスイッチング手段についての故障判定を、他の制御手段のスイッチング手段のオン／オフ状態に関わらず正確に実施することができる。
つまり、複数の制御手段のうちの何れか１つを特定制御手段と称することにすると、その特定制御手段では、仮に他の制御手段の上流側スイッチング手段がオンされていても、そのオンされた上流側スイッチング手段から当該特定制御手段におけるプルダウン用抵抗へ電流が流れ込んでしまうことが、上流側ダイオードによって防止される。このため、特定制御手段では、他の制御手段の上流側スイッチング手段のオン／オフ状態に関わらず、上流側スイッチング手段がオフであれば、その上流側スイッチング手段の電流出力端子に接続された配線の電圧（即ち、その上流側スイッチング手段の電流出力端子から上流側ダイオードのアノードへ至る配線の電圧であり、以下、上流側モニタ電圧という）が、プルダウン用抵抗によって電源の低電位側の電圧となり、また、上流側スイッチング手段がオンであれば、上記上流側モニタ電圧が、電源の高電位側の電圧となる。
【００３４】
よって、各制御手段では、例えば「上流側スイッチング手段を駆動した（オンさせた）にも関わらず上記上流側モニタ電圧が所定の判定電圧よりも低ければ、その上流側スイッチング手段がオープン故障（オンしない故障）していると判定し、逆に、上流側スイッチング手段を駆動していない（オフさせている）にも関わらず上記上流側モニタ電圧が所定の判定電圧よりも高ければ、その上流側スイッチング手段がショート故障していると判定する」といった故障判定を、他の制御手段の上流側スイッチング手段のオン／オフ状態に影響されずに実施することができる。
【００３５】
また、特定制御手段では、仮に他の制御手段の下流側スイッチング手段がオンされていても、そのオンされた下流側スイッチング手段へ当該特定制御手段におけるプルアップ用抵抗から電流が流れ出てしまうことが、下流側ダイオードによって防止される。このため、特定制御手段では、他の制御手段の下流側スイッチング手段のオン／オフ状態に関わらず、下流側スイッチング手段がオフであれば、その下流側スイッチング手段の電流引込端子に接続された配線の電圧（即ち、下流側ダイオードのカソードからその下流側スイッチング手段の電流引込端子へ至る配線の電圧であり、以下、下流側モニタ電圧という）が、プルアップ用抵抗によって電源の高電位側の電圧となり、また、下流側スイッチング手段がオンであれば、上記下流側モニタ電圧が、電源の低電位側の電圧となる。
【００３６】
よって、各制御手段では、例えば「下流側スイッチング手段を駆動したにも関わらず上記下流側モニタ電圧が所定の判定電圧よりも高ければ、その下流側スイッチング手段がオープン故障していると判定し、逆に、下流側スイッチング手段を駆動していないにも関わらず上記下流側モニタ電圧が所定の判定電圧よりも低ければ、その下流側スイッチング手段がショート故障していると判定する」といった故障判定を、他の制御手段の下流側スイッチング手段のオン／オフ状態に影響されずに実施することができる。
【００３７】
そして更に、請求項５のエンジン始動制御装置によれば、実際にスタータリレーを制御する前に上流側スイッチング手段と下流側スイッチング手段とを別々に駆動してみて、その際の上流側モニタ電圧と下流側モニタ電圧から、各スイッチング手段の故障を事前に検出することができるようになる。このため、たとえ何れかのスイッチング手段が故障していても、実際にスタータリレーを制御するときには、直ちに正常なスイッチング手段によってスタータリレーを制御できるように構成することが可能となる。
【００３８】
そこで、例えば請求項６に記載のエンジン始動制御装置では、請求項５のエンジン始動制御装置において、事前検査手段を設けている。
そして、この事前検査手段は、各制御手段のスイッチング手段のうち、次回のエンジン始動制御時に使用される予定の上流側スイッチング手段と下流側スイッチング手段とを、そのエンジン始動制御時が到来する前にそれぞれ別々に駆動して、その駆動した上流側スイッチング手段の電流出力端子に接続された前記配線の電圧（上流側モニタ電圧）に基づき該上流側スイッチング手段が正常にオンするか否かを判定すると共に、その駆動した下流側スイッチング手段の電流引込端子に接続された前記配線の電圧（下流側モニタ電圧）に基づき該下流側スイッチング手段が正常にオンするか否かを判定する。
【００３９】
そして更に、請求項６のエンジン始動制御装置は、上記の事前検査手段によって正常にオンしないと判定されたスイッチング手段（故障スイッチング手段）があった場合には、その故障スイッチング手段の代わりに、該故障スイッチング手段が設けられている制御手段とは別の制御手段に設けられている上流側スイッチング手段及び下流側スイッチング手段のうち、スタータリレーのコイルに対して故障スイッチング手段と同じ側に設けられているスイッチング手段（即ち、故障スイッチング手段が上流側スイッチング手段であれば、上流側スイッチング手段であり、故障スイッチング手段が下流側スイッチング手段であれば、下流側スイッチング手段である）を使用して、エンジンの始動を制御するように構成されている。
【００４０】
このような請求項６のエンジン始動制御装置によれば、何れかのスイッチング手段がオープン故障していても、実際にスタータリレーを制御するときには、タイムラグを発生させることなく、直ちに正常なスイッチング手段によってスタータリレーを制御することができ、始動性の悪化を招くことがない。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施形態のエンジン始動制御装置について、図面を用いて説明する。
まず図１は、第１実施形態のエンジン始動制御装置の構成を表す構成図である。尚、図１において、図６に示したものと同じ構成要素及び信号については、同一の符号を付しているため、詳細な説明は省略する。
【００４２】
図１に示すように、本第１実施形態のエンジン始動制御装置は、Ｖ型エンジン（ここでは、例えば１２気筒エンジンとする）が搭載された車両に用いられるものであり、そのエンジンを制御する２つの電子制御装置（以下、ＥＣＵという）１１，１２と、１つのスタータリレー５と、スタータスイッチ７及びニュートラルスイッチ９とによって構成されている。
【００４３】
ここで、各ＥＣＵ１１，１２は、「従来の技術」の欄で述べたように、Ｖ型１２気筒エンジンの各バンクの６気筒毎に対応して設けられ、その各６気筒毎について、燃料噴射や点火などを制御するものであり、図示しないイグニッションスイッチがオンされてバッテリ電圧ＶＢが動作電源として供給されると動作を開始する。
【００４４】
そして、図１ではＥＣＵ１１の内部構成しか示していないが、両ＥＣＵ１１，１２は、同じハードウェア構成を有している。
そして更に、各ＥＣＵ１１，１２は、図６に示したＥＣＵ１００と比較すると、ハードウェア面において、下記の（１−１）〜（１−４）の点が異なっている。
【００４５】
（１−１）：まず、各ＥＣＵ１１，１２には、自己のスイッチング素子１３をマイコン２１からの駆動信号Ｓｄに拘わらず強制的にオフさせるための駆動禁止信号を、外部から入力するための入力端子ＳＴＣＩと、他のＥＣＵへ上記駆動禁止信号を出力するための出力端子ＳＴＣＯとが、追加して設けられている。
【００４６】
（１−２）：そして、各ＥＣＵ１１，１２には、上記駆動禁止信号を出力するための信号出力手段として、出力端子ＳＴＣＯに一端が接続された電流制限用の抵抗５１と、その抵抗５１の他端にコレクタが接続されると共に、エミッタが接地電位に接続され、更に、マイコン２１から出力される駆動禁止指令信号Ｓｃがベースに供給されるＮＰＮトランジスタ５３とが、追加して設けられている。
【００４７】
（１−３）：更に、各ＥＣＵ１１，１２には、入力端子ＳＴＣＩに入力される他のＥＣＵからの駆動禁止信号に応じて自己のスイッチング素子１３を強制的にオフさせる駆動禁止手段として、入力端子ＳＴＣＩをバッテリ電圧ＶＢにプルアップする抵抗５５と、その抵抗５５と入力端子ＳＴＣＩとの接続点に一端が接続された入力保護用の抵抗５７と、その抵抗５７の他端に非反転入力端子（＋端子）が接続されると共に、バッテリ電圧ＶＢのほぼ１／２であるしきい値電圧Ｖｔｈが反転入力端子（−端子）に入力された比較器５９と、比較器５９の非反転入力端子と接地電位との間に接続されたノイズ除去用のコンデンサ６１と、比較器５９の出力端子をハイレベルに相当する５Ｖにプルアップする抵抗６３と、比較器５９の出力端子にカソードが接続され、抵抗４３と反転回路４５との接続点にアノードが接続された回り込み防止用のダイオード６５とが、追加して設けられている。尚、比較器５９の出力端子は、オープンコレクタタイプのものである。
【００４８】
そして、本第１実施形態のエンジン始動制御装置では、ＥＣＵ１１の出力端子ＳＴＣＯとＥＣＵ１２の入力端子ＳＴＣＩとが接続され、同様に、ＥＣＵ１２の出力端子ＳＴＣＯとＥＣＵ１１の入力端子ＳＴＣＩとが接続されている。
また、スタータモータ１と、バッテリ３と、スタータリレー５と、スタータスイッチ７と、ニュートラルスイッチ９と、ＥＣＵ１１との接続状態は、図６に示した従来例と同様であるが、本第１実施形態においては、更に、両ＥＣＵ１１，１２の入力端子ＳＴＳＷ同士と、入力端子ＳＴＡ同士と、入力端子ＮＳＷ同士と、出力端子ＳＴＡＲ同士とが、夫々接続されている。
【００４９】
このため、両ＥＣＵ１１，１２の各々は、図６のＥＣＵ１００について説明したのと同様の手順で、エンジンの始動を制御することができる。
（１−４）：ＥＣＵ１１，１２は、通信線６９によって互いに接続されている。そして、各ＥＣＵ１１，１２には、その各ＥＣＵ１１，１２のマイコン２１同士が上記通信線６９を介して通信するため、及び、各ＥＣＵ１１，１２の監視マイコン３７での判断結果（即ち、そのＥＣＵのマイコン２１が正常に動作しているか否か）を、他のＥＣＵのマイコン２１へ上記通信線６９を介して定期的に通知するための通信回路６７が備えられている。
【００５０】
次に、以上のようなハードウェア構成のエンジン始動制御装置の作用について説明する。
まず、本第１実施形態のエンジン始動制御装置においては、例えばイグニッションスイッチのオンに伴いＥＣＵ１１，１２が動作を開始した時毎（或いは、エンジン始動のためにスタータスイッチ７がオンされた時毎）に、各ＥＣＵ１１，１２のうちで、エンジンの始動制御を実施するマスタのＥＣＵと、そのマスタＥＣＵの動作を監視して異常の発生を検知すると、自らがマスタＥＣＵに代わって始動制御を行うバックアップ機能用のスレーブＥＣＵとが、予め決められた順序で（本実施形態では交互に）切り替わるようになっている。これは、エンジンの始動時毎にその始動を制御するマスタＥＣＵが切り替わることで、両ＥＣＵ１１，１２のハードウェアを均等に使用することができ、延いては、システム全体の故障率を低下させることができるからである。尚、マスタＥＣＵとスレーブＥＣＵとが切り替わる頻度としては、エンジンが所定回数だけ始動される毎や、ある時間毎でも良い。
【００５１】
そして、スタータスイッチ７がオンされると、各ＥＣＵ１１，１２のうちで、マスタＥＣＵのマイコン２１が、図６のＥＣＵ１００について説明したのと同様の手順でエンジンの始動制御を行う。
つまり、マスタＥＣＵのマイコン２１は、バッファ３１からの二値信号ｂ１がハイレベルになると、スタータスイッチ７がオンされたと判断して、バッファ３５からの二値信号ｂ３がローレベルであるか否かを判定し、その二値信号ｂ３がローレベルならば、ニュートラルスイッチ９がオンであることから、スタータモータ１を動作させるべき始動条件が成立していると判断して、エンジンがかかるとみなされる所定時間Ｔｓの間、駆動信号Ｓｄをハイレベルにしてスイッチング素子１３をオンさせ、これにより、スタータリレー５をオンさせて、スタータモータ１によりエンジンを始動（クランキング）させる。尚、各ＥＣＵ１１，１２には同じ信号が入力されているため、始動条件が成立したか否かは、スレーブＥＣＵのマイコン２１でも同様に判断される。
【００５２】
ここで、ＥＣＵ１１がマスタＥＣＵであり、ＥＣＵ１２がスレーブＥＣＵであるものとして説明すると、スレーブＥＣＵとなったＥＣＵ１２のマイコン２１は、通常は、駆動禁止指令信号Ｓｃの出力レベルをローレベルにして、トランジスタ５３をオフさせることにより、出力端子ＳＴＣＯからマスタＥＣＵ１１の入力端子ＳＴＣＩへの駆動禁止信号を、無効レベルである方のハイレベル（＝バッテリ電圧ＶＢ）にするが、マスタＥＣＵ１１に異常が生じていることを検知すると、駆動禁止指令信号Ｓｃの出力レベルをハイレベルにして、トランジスタ５３をオンさせることにより、出力端子ＳＴＣＯからマスタＥＣＵ１１の入力端子ＳＴＣＩへの駆動禁止信号を、有効レベルである方のローレベル（＝ほぼ０Ｖ）にする。
【００５３】
尚、本実施形態においては、前述したように、各ＥＣＵ１１，１２の監視マイコン３７での判断結果（マイコン２１が正常に動作しているか否か）が、他のＥＣＵのマイコン２１へ定期的に通知されるようになっている。このため、スレーブＥＣＵ１２のマイコン２１は、マスタＥＣＵ１１の監視マイコン３７での判断結果により、マスタＥＣＵ１１のマイコン２１にプログラム暴走などが生じたことを検知すると、マスタＥＣＵ１１に異常が生じていると判断して、そのＥＣＵ１１への駆動禁止信号をローレベルにする。また、スレーブＥＣＵ１２のマイコン２１は、バッファ３３からの二値信号ｂ２が上記所定時間Ｔｓよりも長い判定時間Ｔｈ（＞Ｔｓ）以上ハイレベルであること（即ち、スタータリレー５のコイルＬへの通電が判定時間Ｔｈ以上続いていること）を検知した場合や、前述の始動条件が成立しているにも拘わらず、バッファ３３からの二値信号ｂ２がローレベルであること（即ち、スタータリレー５のコイルＬへの通電が行われないこと）を検知した場合にも、マスタＥＣＵ１１に異常が生じていると判断して、そのＥＣＵ１１への駆動禁止信号をローレベルにする。
【００５４】
すると、マスタＥＣＵ１１においては、比較器５９の非反転入力端子への入力電圧が、しきい値電圧Ｖｔｈよりも小さくなり、比較器５９が抵抗４３側から電流を引き込んで反転回路４５の入力レベルを強制的にローレベルにするため、マイコン２１からの駆動信号Ｓｄがハイレベルであっても、スイッチング素子１３は強制的にオフされることとなる。
【００５５】
そして、スレーブＥＣＵ１２のマイコン２１は、上記のようにマスタＥＣＵ１１への駆動禁止信号をローレベルにすることで、そのＥＣＵ１１がスイッチング素子１３によってスタータリレー５のコイルＬへ通電するのを強制的に阻止し、その後は、ＥＣＵ１１の代わりに、当該スレーブＥＣＵ１２のスイッチング素子１３を用いて、スタータスイッチ７及びニュートラルスイッチ９のオン／オフ状態等に基づきスタータモータ１を制御する。
【００５６】
尚、本第１実施形態では、各ＥＣＵ１１，１２が複数の制御手段の各々に相当し、また、その各ＥＣＵ１１，１２に設けられたスイッチング素子（ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ）１３がスイッチング手段に相当している。
以上のような本第１実施形態のエンジン始動制御装置では、複数の各ＥＣＵ１１，１２に、１つのスタータリレー５をオン／オフさせるためのスイッチング素子１３が夫々設けられており、その各ＥＣＵ１１，１２のうちの何れかが、そのＥＣＵに設けられているスイッチング素子１３によりスタータリレー５のコイルＬへの通電／非通電を制御して、エンジンの始動を択一的に制御するようになっている。
【００５７】
このため、ＥＣＵ１１，１２の何れかが故障（例えば、そのＥＣＵのスイッチング素子１３や、そのスイッチング素子１３に対する駆動信号Ｓｄを出力する制御部としてのマイコン２１が故障）したとしても、他の正常なＥＣＵによってスタータモータ１を制御することができ、しかも、そのようなバックアップ機能を、各ＥＣＵ１１，１２毎にスタータリレーを設けることなく実現することができる。よって、信頼性が高いエンジンの始動制御を、システムの煩雑化を招くことなく安価に実現することができる。
【００５８】
また特に、本第１実施形態のエンジン始動制御装置では、ＥＣＵ１１，１２の何れかにおいて、マイコン２１にプログラム暴走などの異常が生じてしまい、マイコン２１からスイッチング素子１３への駆動信号Ｓｄがハイレベルのままになったとしても、その異常が生じたＥＣＵへ他の正常なＥＣＵから駆動禁止信号を出力することで、スタータリレー５のコイルＬに通電されたままになってしまうのを阻止することができる。よって、何れかのＥＣＵにおけるマイコン２１の異常によりスタータモータ１が動作したままになってしまうことを防止して、スタータモータ１を正常なＥＣＵによって確実に制御することができる。
【００５９】
次に、第２実施形態のエンジン始動制御装置について、図２を用いて説明する。尚、図２において、図１及び図６に示したものと同じ構成要素及び信号については、同一の符号を付しているため、詳細な説明は省略する。
図２に示すように、本第２実施形態のエンジン始動制御装置は、図１に示した第１実施形態のエンジン始動制御装置と比較すると、ＥＣＵ１１，１２に代えて、ＥＣＵ１５，１６を備えている。
【００６０】
そして、各ＥＣＵ１５，１６は、図１のＥＣＵ１１，１２と比較すると、ハードウェア面において、下記の（２−１）〜（２−３）の点が異なっている。尚、各ＥＣＵ１５，１６は、第１実施形態のＥＣＵ１１，１２と同様に、Ｖ型１２気筒エンジンの６気筒毎について、燃料噴射や点火などを制御するものである。そして、図２ではＥＣＵ１５の内部構成しか示していないが、両ＥＣＵ１５，１６は、同じハードウェア構成を有している。
【００６１】
（２−１）：まず、本第２実施形態においては、スタータリレー５のコイルＬのニュートラルスイッチ９側とは反対側の端部（以下、コイルＬの下流側という）が、接地電位に常時接続されておらず、各ＥＣＵ１５，１６に設けられた下流側出力端子ＳＴＡＲ−に接続されている。
【００６２】
尚、このため、本第２実施形態では、ニュートラルスイッチ９のコイルＬ側とは反対側の端子に接続される各ＥＣＵ１５，１６の出力端子（図１のＳＴＡＲに相当）を、改めて、上流側出力端子ＳＴＡＲ＋と呼ぶことにする。
（２−２）：また、各ＥＣＵ１５，１６には、駆動禁止信号を入出力するための端子ＳＴＣＩ，ＳＴＣＯが設けられていない。
【００６３】
（２−３）：また更に、各ＥＣＵ１５，１６には、抵抗５１及びＮＰＮトランジスタ５３からなる信号出力手段と、抵抗５５，５７，６３、比較器５９、コンデンサ６１、及びダイオード６５からなる駆動禁止手段とが設けられておらず、その代わりに、下流側出力端子ＳＴＡＲ−にドレインが接続され、ソースが接地電位に接続されたＮチャネルＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子１４が設けられている。そして、そのスイッチング素子１４は、マイコン２１からの下流側駆動信号ＳｄＬがハイレベルの時にオンして、下流側出力端子ＳＴＡＲ−（即ち、コイルＬの下流側）を接地電位に接続する。
【００６４】
尚、本第２実施形態では、ニュートラルスイッチ９がオンの時に電源の高電位側であるバッテリ電圧ＶＢとコイルＬの一端とを連通又は遮断するスイッチング素子１３が、上流側スイッチング手段に相当しており、そのスイッチング素子１３を駆動するためにマイコン２１から出力される駆動信号（図１のＳｄに相当）を、改めて、上流側駆動信号ＳｄＨと呼ぶことにする。そして、本第２実施形態では、スイッチング素子１４が、電源の低電位側である接地電位とコイルＬの他端（下流側）とを連通又は遮断する下流側スイッチング手段に相当している。
【００６５】
つまり、本第２実施形態では、各ＥＣＵ１５，１６に、駆動禁止信号の入出力端子ＳＴＣＩ，ＳＴＣＯを設ける代わりに、スタータリレーコイルＬの下流側と接地電位との接続を開閉するスイッチング素子１４を設けるようにしている。
次に、以上のようなハードウェア構成の本第２実施形態のエンジン始動制御装置の作用について説明する。尚、ここでは、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００６６】
まず、イグニッションスイッチのオンに伴い各ＥＣＵ１５，１６が動作を開始すると、そのＥＣＵ１５，１６のうち、マスタＥＣＵでは、マイコン２１が、上流側駆動信号ＳｄＨと下流側駆動信号ＳｄＬとをローレベルにして、スイッチング素子１３とスイッチング素子１４とを両方共にオフさせる。また、スレーブＥＣＵでは、マイコン２１が、上流側駆動信号ＳｄＨをローレベルにしてスイッチング素子１３をオフさせると共に、下流側駆動信号ＳｄＬをハイレベルにしてスイッチング素子１４をオンさせる。つまり、各ＥＣＵ１５，１６が動作を開始した直後では、スレーブＥＣＵのスイッチング素子１４だけがオンされている。
【００６７】
そして、ＥＣＵ１５，１６のうち、マスタＥＣＵのマイコン２１は、スタータモータ１を動作させるべき始動条件が成立したと判断すると、エンジンがかかるとみなされる所定時間Ｔｓの間、上流側駆動信号ＳｄＨをハイレベルにしてスイッチング素子１３をオンさせる。
【００６８】
このため、例えばＥＣＵ１５がマスタＥＣＵであり、ＥＣＵ１６がスレーブＥＣＵであるものとすると、始動条件が成立したならば、「ＥＣＵ１５内のバッテリ電圧ＶＢライン→ＥＣＵ１５のスイッチング素子１３→ＥＣＵ１５の上流側出力端子ＳＴＡＲ＋→ニュートラルスイッチ９→コイルＬ→ＥＣＵ１６の下流側出力端子ＳＴＡＲ−→ＥＣＵ１６のスイッチング素子１４→ＥＣＵ１６内の接地電位ライン」の経路で電流が流れて、スタータリレー５がオンされることとなる。
【００６９】
ここで、スレーブＥＣＵのマイコン２１は、バッファ３３からの二値信号ｂ２が上記所定時間Ｔｓよりも長い判定時間Ｔｈ（＞Ｔｓ）以上ハイレベルであること（即ち、スタータリレー５のコイルＬへの通電が判定時間Ｔｈ以上続いていること）を検知すると、マスタＥＣＵのスイッチング素子１３がショート故障（オン状態のままで故障）していると判断して、それまでオンさせていた当該スレーブＥＣＵのスイッチング素子１４をオフさせる。これにより、スタータモータ１が動作したままになることが防止される。
【００７０】
そして、以後は、そのスレーブＥＣＵのマイコン２１が、当該ＥＣＵのスイッチング素子１４をオン／オフさせることで、スタータモータ１を制御する。つまり、この場合には、マスタＥＣＵの上流側のスイッチング素子１３がショート故障しているため、スレーブＥＣＵの下流側のスイッチング素子１４をオン／オフさせることで、エンジンの始動を制御するのである。尚、この場合、スレーブＥＣＵのマイコン２１は、バッファ３１からの二値信号ｂ１に基づきスタータスイッチのオンを検知すると、エンジンがかかるとみなされる所定時間Ｔｓの間、下流側のスイッチング素子１４をオンさせる、といった動作により、エンジンを始動させる。また、この場合、マスタＥＣＵのスイッチング素子１３がショート故障しているため、スレーブＥＣＵのマイコン２１は、下流側のスイッチング素子１４をオンさせる前に、バッファ３３からの二値信号ｂ２がハイレベルであることを確認することで、ニュートラルスイッチ９がオンであることの事前確認を実施できるが、仮にそのような事前確認を実施しなくても、元々、スタータリレー５のコイルＬにはニュートラルスイッチ９がオンされていない限り電流が流れないため問題はない。
【００７１】
また、スレーブＥＣＵのマイコン２１は、始動条件が成立しているにも拘わらず、バッファ３３からの二値信号ｂ２がローレベルであること（即ち、スタータリレー５のコイルＬへの通電が行われないこと）を検知した場合には、マスタＥＣＵのスイッチング素子１３がオンされない異常（マスタＥＣＵにおけるスイッチング素子１３自身のオープン故障やマイコン２１の異常）が生じていると判断し、以後は、当該スレーブＥＣＵのスイッチング素子１３をオン／オフさせることで、スタータモータ１を制御する。
【００７２】
一方、スレーブＥＣＵにおいて、スイッチング素子１４がオンされない異常（スイッチング素子１４自身のオープン故障やマイコン２１の異常）が生じた場合には、マスタＥＣＵのマイコン２１が、当該マスタＥＣＵのスイッチング素子１４をオンさせた上で、スタータモータ１を制御する。
【００７３】
以上のような本第２実施形態のエンジン始動制御装置によっても、ＥＣＵ１５，１６の何れかに故障が生じた場合に、他の正常なＥＣＵによってスタータモータ１を制御することができ、しかも、そのようなバックアップ機能を、各ＥＣＵ１５，１６毎にスタータリレーを設けることなく実現することができる。よって、信頼性が高いエンジンの始動制御を、システムの煩雑化を招くことなく安価に実現することができる。
【００７４】
また特に、本第２実施形態のエンジン始動制御装置では、ＥＣＵ１５，１６の何れかにおいて、上流側のスイッチング素子１３がショート故障しても、他の正常な方のＥＣＵにおける下流側のスイッチング素子１４をオフさせることで、スタータリレー５のコイルＬへ通電されたままになるのを阻止することができ、以後は、その正常なＥＣＵのスイッチング素子１４をオン／オフさせることで、スタータモータ１を引き続き制御することができる。よって、スイッチング素子のショート故障に対するフェイルセーフ性を向上させることができる。
【００７５】
次に、第３実施形態のエンジン始動制御装置について説明する。
まず図３は、第３実施形態のエンジン始動制御装置を表す構成図である。尚、図３において、図１、図２及び図６に示したものと同じ構成要素及び信号については、同一の符号を付しているため、詳細な説明は省略する。
【００７６】
図３に示すように、本第３実施形態のエンジン始動制御装置は、図２に示した第２実施形態のエンジン始動制御装置と比較すると、ＥＣＵ１５，１６に代えて、ＥＣＵ１７，１８を備えている。
そして、各ＥＣＵ１７，１８は、図２のＥＣＵ１７，１８と比較すると、ハードウェア面において、下記の（３−１）及び（３−２）の点が異なっている。尚、各ＥＣＵ１７，１８も、第１及び第２実施形態のＥＣＵと同様に、Ｖ型１２気筒エンジンの６気筒毎について、燃料噴射や点火などを制御するものである。そして、図３ではＥＣＵ１７の内部構成しか示していないが、両ＥＣＵ１７，１８は、同じハードウェア構成を有している。
【００７７】
（３−１）：まず、各ＥＣＵ１７，１８には、上流側のスイッチング素子（以下、上流側スイッチング素子ともいう）１３のドレイン（電流出力端子に相当）からダイオード３９のアノードへ至る配線７０と接地電位との間に接続されたプルダウン用抵抗７１と、配線７０の電圧を所定の判定電圧Ｖｊ（０＜Ｖｊ＜ＶＢ）よりも大きいか否かでハイレベル（＝５Ｖ）とローレベル（＝０Ｖ）との何れかを示す二値の上流側モニタ信号ＳｍＨに変換し、その信号ＳｍＨをマイコン２１に入力させる入力バッファ７３とが追加されている。
【００７８】
（３−２）：そして更に、各ＥＣＵ１７，１８には、下流側のスイッチング素子（以下、下流側スイッチング素子ともいう）１４のドレイン（電流引込端子に相当）と下流側出力端子ＳＴＡＲ−との間に、下流側出力端子ＳＴＡＲ−から下流側スイッチング手段１４への電流方向を順方向として接続されたダイオード７５と、そのダイオード７５のカソードから下流側スイッチング手段１４のドレインへ至る配線７４とバッテリ電圧ＶＢとの間に接続されたプルアップ用抵抗７７と、配線７４の電圧を判定電圧Ｖｊ（０＜Ｖｊ＜ＶＢ）よりも大きいか否かでハイレベルとローレベルとの何れかを示す二値の下流側モニタ信号ＳｍＬに変換し、その信号ＳｍＬをマイコン２１に入力させる入力バッファ７９とが追加されている。
【００７９】
そして、上記（３−１）及び（３−２）の構成により、各ＥＣＵ１７，１８のスイッチング素子１３，１４についての故障判定を、他のＥＣＵのスイッチング素子１３，１４のオン／オフ状態に関わらず正確に実施することができる。
つまり、例えばＥＣＵ１７では、仮にＥＣＵ１８の上流側スイッチング素子１３がオンされていても、そのオンされた上流側スイッチング素子１３から当該ＥＣＵ１７のプルダウン用抵抗７１へ電流が流れ込んでしまうことが、ダイオード３９によって防止される。このため、例えばＥＣＵ１７では、ＥＣＵ１８の上流側スイッチング素子１３のオン／オフ状態に関わらず、上流側スイッチング素子１３がオフであれば、配線７０の電圧がプルダウン用抵抗７１によって０Ｖとなり、また、上流側スイッチング素子１３がオンであれば、配線７０の電圧がほぼバッテリ電圧ＶＢとなる。
【００８０】
よって、各ＥＣＵ１７，１８のマイコン２１は、「上流側スイッチング素子１３を駆動したにも関わらず入力バッファ７３からの上流側モニタ信号ＳｍＨがローレベルであれば、その上流側スイッチング素子１３がオープン故障していると判定し、逆に、上流側スイッチング素子１３を駆動していないにも関わらず入力バッファ７３からの上流側モニタ信号ＳｍＨがハイレベルであれば、その上流側スイッチング素子１３がショート故障していると判定する」といった故障判定を、他のＥＣＵの上流側スイッチング素子１３のオン／オフ状態に影響されずに実施することができる。
【００８１】
また、例えばＥＣＵ１７では、仮にＥＣＵ１８の下流側スイッチング素子１４がオンされていても、そのオンされた下流側スイッチング素子１４へ当該ＥＣＵ１７のプルアップ用抵抗７７から電流が流れ出てしまうことが、ダイオード７５によって防止される。このため、例えばＥＣＵ１７では、ＥＣＵ１８の下流側スイッチング素子１４のオン／オフ状態に関わらず、下流側スイッチング素子１４がオフであれば、配線７４の電圧がプルアップ用抵抗７７によってバッテリ電圧ＶＢとなり、また、下流側スイッチング素子１４がオンであれば、配線７４の電圧がほぼ０Ｖとなる。
【００８２】
よって、各ＥＣＵ１７，１８のマイコン２１は、「下流側スイッチング素子１４を駆動したにも関わらず入力バッファ７９からの下流側モニタ信号ＳｍＬがハイレベルであれば、その下流側スイッチング素子１４がオープン故障していると判定し、逆に、下流側スイッチング素子１４を駆動していないにも関わらず入力バッファ７９からの下流側モニタ信号ＳｍＬがローレベルであれば、その下流側スイッチング手段１４がショート故障していると判定する」といった故障判定を、他のＥＣＵの下流側スイッチング素子１４のオン／オフ状態に影響されずに実施することができる。
【００８３】
尚、本第３実施形態では、ダイオード３９が上流側ダイオードに相当し、ダイオード７５が下流側ダイオードに相当している。
次に、以上のようなハードウェア構成の本第３実施形態のエンジン始動制御装置の動作について説明する。
【００８４】
まず、本第３実施形態のエンジン始動制御装置においても、各ＥＣＵ１７，１８は、第１及び第２実施形態と同様に、マスタＥＣＵとスレーブＥＣＵとに切り替わるようになっている。
また、本第３実施形態において、各ＥＣＵ１７，１８は、イグニッションスイッチがオフされても、全ての処理を終えるまでは、車両に設けられた給電用リレーを介して動作電源としてのバッテリ電圧ＶＢが供給され続けるようになっている。つまり、各ＥＣＵ１７，１８は、イグニッションスイッチがオフされたことをイグニッションスイッチ信号（図示省略）に基づき検知すると、必要な処理を終えてから、自己に対応する給電用リレーをオフさせて、動作を停止するようになっている。
【００８５】
次に、本第３実施形態においては、イグニッションスイッチのオンに伴いＥＣＵ１７，１８が動作を開始すると、その両ＥＣＵ１７，１８では、マイコン２１が、初期化処理として、上流側駆動信号ＳｄＨと下流側駆動信号ＳｄＬとをローレベルにし、スイッチング素子１３，１４を両方共にオフさせる。
【００８６】
そして、ＥＣＵ１７，１８のうち、マスタＥＣＵでは、マイコン２１が、入力バッファ３１からの二値信号ｂ１に基づきスタータスイッチ７がオンされたことを検知すると、少なくともエンジンがかかるとみなされる所定時間Ｔｓの間、下流側駆動信号ＳｄＬをハイレベルにして下流側スイッチング素子１４をオンさせる。そして更に、マスタＥＣＵのマイコン２１は、下流側スイッチング素子１４をオンさせた直後に入力バッファ３５からの二値信号ｂ３がローレベルであれば、ニュートラルスイッチ９がオンであることから、スタータモータ１を動作させるべき始動条件が成立していると判断して、上記所定時間Ｔｓの間、上流側駆動信号ＳｄＨをハイレベルにして上流側スイッチング素子１３をオンさせ、これにより、スタータリレー５をオンさせて、スタータモータ１によりエンジンを始動させる。
【００８７】
このため、例えばＥＣＵ１７がマスタＥＣＵであるものとすると、始動条件が成立したならば、「ＥＣＵ１７内のバッテリ電圧ＶＢライン→ＥＣＵ１７のスイッチング素子１３→ＥＣＵ１７のダイオード３９→ＥＣＵ１７の上流側出力端子ＳＴＡＲ＋→ニュートラルスイッチ９→コイルＬ→ＥＣＵ１７の下流側出力端子ＳＴＡＲ−→ＥＣＵ１７のダイオード７５→ＥＣＵ１７のスイッチング素子１４→ＥＣＵ１７内の接地電位ライン」の経路で電流が流れて、スタータリレー５がオンされることとなる。
【００８８】
一方、スレーブＥＣＵのマイコン２１は、マスタＥＣＵとの通信により、そのマスタＥＣＵのマイコン２１に異常が生じたことを検知すると、次回の動作開始時から、上記マスタＥＣＵのマイコン２１と同じ動作により自分のＥＣＵのスイッチング素子１７，１８を駆動してエンジンの始動を制御する。
【００８９】
次に、本第３実施形態に特有のフェイルセーフ機能について、図４及び図５を用い説明する。
まず、ＥＣＵ１７，１８のうちで、次回の動作時にマスタＥＣＵとなる予定のＥＣＵ（以下、マスタ予定ＥＣＵという）のマイコン２１は、イグニッションスイッチがオフされたことを検知すると、図４（Ａ）に示す検査処理を実行し、その後、自分のＥＣＵ（以下、自ＥＣＵという）に対応する給電用リレーをオフさせて動作を停止する。
【００９０】
ここで、マスタ予定ＥＣＵのマイコン２１が、図４（Ａ）の検査処理を開始すると、まずＳ１１０にて、上流側スイッチング素子１３が正常にオンするか否かをチェックする。具体的には、図５（Ａ），（Ｂ）の２段目及び４段目に示すように、上流側駆動信号ＳｄＨを一定時間だけハイレベルにして上流側スイッチング素子１３を駆動し、その際に、入力バッファ７３からの上流側モニタ信号ＳｍＨがハイレベルであれば正常と判定するが、上流側モニタ信号ＳｍＨがローレベルであれば、上流側スイッチング素子１３がオープン故障していると判定する。
【００９１】
そして、続くＳ１２０にて、今度は、下流側スイッチング素子１４が正常にオンするか否かをチェックする。具体的には、図５（Ａ），（Ｂ）の５段目及び７段目に示すように、下流側駆動信号ＳｄＬを一定時間だけハイレベルにして下流側スイッチング素子１４を駆動し、その際に、入力バッファ７９からの下流側モニタ信号ＳｍＬがローレベルであれば正常と判定するが、下流側モニタ信号ＳｍＬがハイレベルであれば、下流側スイッチング素子１４がオープン故障していると判定する。
【００９２】
尚、図５（Ａ）は、下流側スイッチング素子１４が正常で、上流側スイッチング素子１３がオープン故障している場合を表しており、図５（Ｂ）は、上流側スイッチング素子１３が正常で、下流側スイッチング素子１４がオープン故障している場合を表している。
【００９３】
次に、Ｓ１３０にて、上記Ｓ１１０又はＳ１２０の動作チェックによりオープン故障が検出されたか否かを判定し、オープン故障があったならば、故障の内容（即ち、当該ＥＣＵにおいて、上流側スイッチング素子１３と下流側スイッチング素子１４との何れがオープン故障しているか）を示すオープン故障通知を、次回の動作時にスレーブＥＣＵとなる予定のＥＣＵ（以下、スレーブ予定ＥＣＵという）へ通信線６９を介して送信し、その後、当該処理を終了する。すると、そのオープン故障通知は、スレーブ予定ＥＣＵのマイコン２１に受信されることとなる。また、上記Ｓ１３０にて、オープン故障が検出されなかったと判定した場合には、そのまま当該処理を終了する。
【００９４】
尚、本第３実施形態では、この図４（Ａ）の検査処理が、事前検査手段としての処理に相当している。
一方、スレーブ予定ＥＣＵのマイコン２１は、イグニッションスイッチのオンに伴い動作を開始すると（尚、この時点で、スレーブ予定ＥＣＵはスレーブＥＣＵであり、マスタ予定ＥＣＵはマスタＥＣＵである）、図４（Ｂ）に示すように、前回の動作中に他のＥＣＵ（即ち、現在のマスタＥＣＵ）からのオープン故障通知を受信しているか否かを判定する（Ｓ２１０）。
【００９５】
そして、オープン故障通知を受信していなければ（Ｓ２１０：ＮＯ）、そのまま次の処理（エンジン制御用の各種処理）を実行するが、オープン故障通知を受信していたならば（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、そのオープン故障通知が示すスイッチング素子（即ち、オープン故障しているスイッチング素子）と同じ側の当該ＥＣＵにおけるスイッチング素子（つまり、マスタＥＣＵから故障を通知されたスイッチング素子が上流側スイッチング素子１３であれば、自ＥＣＵの上流側スイッチング素子１３であり、故障を通知されたスイッチング素子が下流側スイッチング素子１４であれば、自ＥＣＵの下流側スイッチング素子１４である）を、マスタＥＣＵに代わってスタータスイッチのオン時に制御するバックアップ処理を行う（Ｓ２２０）。
【００９６】
ここで、このバックアップ処理は、下記（ａ）及び（ｂ）の手順で行われる。（ａ）まず、マスタＥＣＵからオープン故障を通知されたスイッチング素子が上流側スイッチング素子１３であった場合、スレーブＥＣＵのマイコン２１は、マスタＥＣＵのマイコン２１が本来実施するのと同じ手順で、自ＥＣＵ（スレーブＥＣＵ）の上流側スイッチング素子１３を制御する。
【００９７】
即ち、スレーブＥＣＵのマイコン２１は、スタータスイッチのオンを検知した直後に、入力バッファ３５からの二値信号ｂ３がローレベルであれば、ニュートラルスイッチ９がオンであることから、始動条件が成立していると判断して、所定時間Ｔｓの間、上流側駆動信号ＳｄＨをハイレベルにして上流側スイッチング素子１３をオンさせ、これにより、スタータリレー５をオンさせて、スタータモータ１によりエンジンを始動させる。尚、この場合、マスタＥＣＵ側のマイコン２１は、スタータスイッチのオンを検知すると、正常時と同様に、下流側スイッチング素子１４を所定時間Ｔｓの間オンさせる。
【００９８】
よって、この場合には、図５（Ａ）に示すように、スタータスイッチがオンされると（スタータスイッチ信号Ｓｇ１がハイになると）、スレーブＥＣＵの上流側スイッチング素子１３とマスタＥＣＵの下流側スイッチング素子１４とがオンされることにより、スタータリレー５のコイルＬに通電されてエンジンが始動されることとなる。
【００９９】
（ｂ）次に、マスタＥＣＵからオープン故障を通知されたスイッチング素子が下流側スイッチング素子１４であった場合、スレーブＥＣＵのマイコン２１は、マスタＥＣＵのマイコン２１が本来実施するのと同じ手順で、自ＥＣＵ（スレーブＥＣＵ）の下流側スイッチング素子１４を制御する。
【０１００】
即ち、スレーブＥＣＵのマイコン２１は、スタータスイッチのオンを検知すると、下流側スイッチング素子１４を定時間Ｔｓの間オンさせる。尚、この場合、マスタＥＣＵのマイコン２１は、スタータスイッチのオンを検知すると、正常時と同様に、入力バッファ３５からの二値信号ｂ３がローレベルであれば、始動条件が成立していると判断して、当該マスタＥＣＵの上流側スイッチング素子１３を所定時間Ｔｓの間オンさせる。
【０１０１】
よって、この場合には、図５（Ｂ）に示すように、スタータスイッチがオンされると、マスタＥＣＵの上流側スイッチング素子１３とスレーブＥＣＵの下流側スイッチング素子１４とがオンされることにより、スタータリレー５のコイルＬに通電されてエンジンが始動されることとなる。
【０１０２】
以上のような本第３実施形態のエンジン始動制御装置によれば、各ＥＣＵ１７，１８における何れかのスイッチング素子がオープン故障していても、実際にスタータリレー５を制御するときには、タイムラグを発生させることなく、直ちに正常なスイッチング素子によってスタータリレー５を制御することができる。よって、始動性が悪化することがない。
【０１０３】
尚、図４（Ａ）の検査処理は、マスタＥＣＵのマイコンが、イグニッションスイッチのオンに伴い動作を開始した直後に実行するようにしても良い。但し、この場合、その検査処理を、イグニッションスイッチがオンされてからスタータスイッチ７がオンされると見なされる最短時間以内に実行しなければ、スタータリレー５の制御に遅れが生じる可能性がある。よって、図４（Ａ）の検査処理は、ＥＣＵの動作終了直前や動作中に実行するようにした方が、時間的に余裕が出来るという点で有利であり、特に、上記第３実施形態の如くＥＣＵの動作終了直前に実行すれば、より最新の状態を検査できるという点で一層有利である。
【０１０４】
また、上記第３実施形態において、スイッチング素子１３に内蔵された検出部１３ａが、そのスイッチング素子１３のドレイン電圧（＝配線７０の電圧）を入力バッファ７３と同様の手法で二値の信号に変換して出力すると共に、そのスイッチング素子１３に流れる電流が過電流と判定されるべき所定値に達すると、該スイッチング素子１３を断続的にオン／オフさせる過電流保護機能を有した回路であったならば、入力バッファ７３を削除して、そのスイッチング素子１３の検出部１３ａからの信号Ｓｋを、上流側モニタ信号ＳｍＨとして用いることができる。つまり、この場合、スイッチング素子１３の検出部１３ａからの信号Ｓｋは、スイッチング素子１３に過電流が流れた場合には、上記断続的なオン／オフによって所定周波数のパルス信号となるが、正常時には、前述した入力バッファ７３からの上流側モニタ信号ＳｍＨと同様に、スイッチング素子１３がオンであればハイレベルとなり、スイッチング素子１３がオフであればローレベルとなるからである。
【０１０５】
一方、上記各実施形では、制御手段としてのＥＣＵが２つであったが、ＥＣＵの数は３つ以上であっても良い。
例えば、図１の第１実施形態において、ＥＣＵが３以上であるＮ個存在するならば、以下のように構成すれば良い。
【０１０６】
まず、各ＥＣＵに、他の各ＥＣＵからの駆動禁止信号を夫々入力するための「Ｎ−１」個の入力端子ＳＴＣＩと、他の各ＥＣＵへ駆動禁止信号を夫々出力するための「Ｎ−１」個の出力端子ＳＴＣＯとを設ける。そして、その各端子を相互に接続する。
【０１０７】
また、各ＥＣＵは、上記「Ｎ−１」個の入力端子ＳＴＣＩの何れかに他のＥＣＵからの駆動禁止信号が入力されると、スイッチング素子１３が強制的にオフされるように構成する。
そして更に、この場合、Ｎ個のＥＣＵのうちの何れか２つが、第１実施形態で述べたマスタＥＣＵとスレーブＥＣＵとの各々になると共に、例えばイグニッションスイッチのオンに伴い各ＥＣＵが動作を開始した時毎に、そのマスタＥＣＵとスレーブＥＣＵとが他のＥＣＵに切り替わるように構成すれば良い。
【０１０８】
また、図２の第２実施形態において、ＥＣＵ１５，１６と同様のＥＣＵが３以上であるＮ個存在するか、或いは、図３の第３実施形態において、ＥＣＵ１７，１８と同様のＥＣＵが３以上であるＮ個存在するならば、以下のように構成すれば良い。
【０１０９】
まず、この場合も、各ＥＣＵの上流側出力端子ＳＴＡＲ＋を互いに接続すると共に、各ＥＣＵの下流側出力端子ＳＴＡＲ−を互いに接続することとなる。
そして、Ｎ個のＥＣＵのうちの何れか２つが、第２実施形態或いは第３実施形態で述べたマスタＥＣＵとスレーブＥＣＵとの各々になると共に、それ以外のＥＣＵは、自分のスイッチング素子１３，１４をオフしたままにし、更に、例えばイグニッションスイッチのオンに伴い各ＥＣＵが動作を開始した時毎に、マスタＥＣＵとスレーブＥＣＵとが他のＥＣＵに切り替わるように構成すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のエンジン始動制御装置を表す構成図である。
【図２】第２実施形態のエンジン始動制御装置を表す構成図である。
【図３】第３実施形態のエンジン始動制御装置を表す構成図である。
【図４】第３実施形態のエンジン始動制御装置で実行される処理の内容を表すフローチャートである。
【図５】第３実施形態のエンジン始動制御装置の作用を表すタイムチャートである。
【図６】従来のエンジン始動制御装置を表す構成図である。
【符号の説明】
１…スタータモータ、３…バッテリ、５…スタータリレー、Ｌ…コイル、７…スタータスイッチ、９…ニュートラルスイッチ、１１，１２，１５〜１８…電子制御装置（ＥＣＵ）、１３…スイッチング素子（ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ）、１４…スイッチング素子（ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ）、２１…マイコン、２３，２５，２９，４３，５１，５５，５７，６３，７１，７７…抵抗、２７，３９，４１，６５，７５…ダイオード、３１，３３，３５，７３，７９…入力バッファ、３７…監視マイコン、４５…反転回路、５３…ＮＰＮトランジスタ、５９…比較器、６１…コンデンサ、６７…通信回路、６９…通信線、７０，７４…配線
【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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