(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源電圧が供給される第一リレーコイルを有し、車両のエンジンの始動指令に応答して開始される始動処理期間において前記第一リレーコイルの励磁により、前記エンジンをクランキングして始動するスタータモータへの前記電源電圧の供給を許容することで前記スタータモータを駆動し、当該始動処理期間において前記第一リレーコイルの消磁により、前記スタータモータへの前記電源電圧の供給を禁止することで前記スタータモータの駆動を禁止するインヒビタリレーと、
前記車両の自動変速機のシフトレンジを検出するレンジセンサと、
前記レンジセンサによる検出レンジに基づき前記シフトレンジの切換えを制御すると共に、当該検出レンジに応じて前記第一リレーコイルの励消磁を制御するシフト制御回路と、
前記電源電圧の供給により励磁する第二リレーコイルを有し、当該第二リレーコイルの励磁時に前記電源電圧を前記スタータモータへ供給するスタータリレーと、
前記第一リレーコイルの励磁時に前記インヒビタリレーを介して前記電源電圧を前記第二リレーコイルへ供給する始動制御回路と、
前記始動制御回路に内蔵され、前記第一リレーコイルへ供給される前記電源電圧並びに前記第二リレーコイルへ前記インヒビタリレーを介して供給される前記電源電圧を昇圧する昇圧回路と、
を備えることを特徴とする車両用始動制御システム。
【請求項２】
前記シフト制御回路は、前記検出レンジが非走行レンジである場合に前記第一リレーコイルを励磁し、前記検出レンジが走行レンジである場合に前記第一リレーコイルを消磁することを特徴とする請求項１に記載の車両用始動制御システム。
【請求項３】
接地電圧が一端へ供給される前記第一リレーコイルの他端に対して、前記昇圧回路により昇圧された前記電源電圧を供給する昇圧ラインを備え、
前記シフト制御回路は、前記昇圧ラインをオンオフすることにより前記第一リレーコイルを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用始動制御システム。
【請求項４】
前記昇圧回路により昇圧された前記電源電圧が一端へ供給される前記第一リレーコイルの他端に対して、前記シフト制御回路を通じて接地電圧を供給する接地ラインを備え、
前記シフト制御回路は、前記接地ラインをオンオフすることにより前記第一リレーコイルを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用始動制御システム。
【請求項５】
前記シフト制御回路の外部において前記昇圧回路により昇圧された前記電源電圧が一端へ供給される前記第一リレーコイルの他端に対して、前記シフト制御回路を通じて接地電圧を供給する接地ラインを備え、
前記シフト制御回路は、前記接地ラインをオンオフすることにより前記第一リレーコイルを制御することを特徴とする請求項４に記載の車両用始動制御システム。
【請求項６】
前記シフト制御回路は、前記接地ラインのオンオフを監視するモニタ回路を有し、前記モニタ回路の監視結果に基づき前記インヒビタリレーを制御することを特徴とする請求項４又は５に記載の車両用始動制御システム。
【請求項７】
電源電圧が供給される第一リレーコイルを有し、車両のエンジンの始動指令に応答して開始される始動処理期間において前記第一リレーコイルの励磁により、前記エンジンをクランキングして始動するスタータモータへの前記電源電圧の供給を許容することで前記スタータモータを駆動し、当該始動処理期間において前記第一リレーコイルの消磁により、前記スタータモータへの前記電源電圧の供給を禁止することで前記スタータモータの駆動を禁止するインヒビタリレーと、
前記車両の自動変速機のシフトレンジを検出するレンジセンサと、
前記レンジセンサによる検出レンジに基づき前記シフトレンジの切換えを制御すると共に、当該検出レンジに応じて前記第一リレーコイルの励消磁を制御するシフト制御回路と、
前記電源電圧の供給により励磁する第二リレーコイルを有し、当該第二リレーコイルの励磁時に前記電源電圧を前記スタータモータへ供給するスタータリレーと、
前記第一リレーコイルの励磁時に前記インヒビタリレーを介して前記電源電圧を前記第二リレーコイルへ供給する始動制御回路と、
前記始動制御回路又は前記シフト制御回路に内蔵され、前記第一リレーコイルへ供給される前記電源電圧並びに前記第二リレーコイルへ前記インヒビタリレーを介して供給される前記電源電圧を昇圧する昇圧回路と、
を備えることを特徴とする車両用始動制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両においてエンジンの始動を自動変速機のシフトレンジに応じて制御する車両用始動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動変速機を搭載した車両においては、当該搭載変速機のシフトレンジに応じてエンジンの始動を許容又は禁止する始動制御システムが、採用されている。例えば特許文献１の車両用始動制御システムでは、シフトレンジが非走行レンジである場合にインヒビタスイッチを閉成することで、エンジンをクランキングして始動するスタータモータへの電源電圧供給を許容するようになっている。一方、シフトレンジが走行レンジである場合には、インヒビタスイッチを開成してスタータモータへの電源電圧供給を禁止することで、エンジン始動直後における車両の急発進を未然に防止して安全性を高めるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−１１８９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
さて、特許文献１のように車両用始動制御システムに用いられてきたインヒビタスイッチとしては、従来、シフトレンジの切換えが機械的に実現されてきたことから、機械接点式スイッチが一般的であった。これに対して近年、シフトレンジの切換えを電気的に制御する所謂シフトバイワイヤ技術が開発されてきたことから、当該切換えのために検出されるシフトレンジに応じて開閉する非接触式リレーを機械接点式スイッチに代替させる技術について、本発明者らは鋭意研究を行ってきた。その結果、エンジンの始動指令に応答して開始される始動処理期間においては、スタータモータへ供給される電源電圧がエンジンのクランキングに伴って低下することにより、次の問題が生じるとの知見が得られたのである。
【０００４】
リレーコイルを励磁して非接触式リレーの接点を閉成する必要がある非走行レンジにおいて、図８に示すように、リレーコイルへ供給される電源電圧Ｖｂがリレーの最低作動電圧Ｖｒ以下に低下すると（ｔ１）、リレーコイルの消磁によりリレーの接点が開成する。故に、スタータモータへの電源電圧供給が禁止されて、スタータモータが停止することになる。その後、電源電圧Ｖｂが十分に回復すると（ｔ２）、リレーコイルの再励磁によりリレーの接点が閉成してスタータモータへの電源電圧供給が再開されることになるため、スタータモータが再始動する。したがって、始動処理期間においては、電源電圧Ｖｂの低下及び回復が繰り返されて（ｔ３，ｔ４）、スタータモータの停止及び駆動も繰り返されることになるため、エンジン始動性の悪化を招くおそれがあった。
【０００５】
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジン始動性を確保する車両用始動制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、電源電圧が供給される第一リレーコイルを有し、車両のエンジンの始動指令に応答して開始される始動処理期間において第一リレーコイルの励磁により、エンジンをクランキングして始動するスタータモータへの電源電圧の供給を許容することでスタータモータを駆動し、当該始動処理期間において第一リレーコイルの消磁により、スタータモータへの電源電圧の供給を禁止することでスタータモータの駆動を禁止するインヒビタリレーと、車両の自動変速機のシフトレンジを検出するレンジセンサと、レンジセンサによる検出レンジに基づきシフトレンジの切換えを制御すると共に、当該検出レンジに応じて第一リレーコイルの励消磁を制御するシフト制御回路と、電源電圧の供給により励磁する第二リレーコイルを有し、当該第二リレーコイルの励磁時に電源電圧をスタータモータへ供給するスタータリレーと、第一リレーコイルの励磁時にインヒビタリレーを介して電源電圧を第二リレーコイルへ供給する始動制御回路と、始動制御回路に内蔵され、第一リレーコイルへ供給される電源電圧並びに第二リレーコイルへインヒビタリレーを介して供給される電源電圧を昇圧する昇圧回路と、を備えることを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、電源電圧が供給される第一リレーコイルを有し、車両のエンジンの始動指令に応答して開始される始動処理期間において第一リレーコイルの励磁により、エンジンをクランキングして始動するスタータモータへの電源電圧の供給を許容することでスタータモータを駆動し、当該始動処理期間において第一リレーコイルの消磁により、スタータモータへの電源電圧の供給を禁止することでスタータモータの駆動を禁止するインヒビタリレーと、車両の自動変速機のシフトレンジを検出するレンジセンサと、レンジセンサによる検出レンジに基づきシフトレンジの切換えを制御すると共に、当該検出レンジに応じて第一リレーコイルの励消磁を制御するシフト制御回路と、電源電圧の供給により励磁する第二リレーコイルを有し、当該第二リレーコイルの励磁時に電源電圧をスタータモータへ供給するスタータリレーと、第一リレーコイルの励磁時にインヒビタリレーを介して電源電圧を第二リレーコイルへ供給する始動制御回路と、始動制御回路又はシフト制御回路に内蔵され、第一リレーコイルへ供給される電源電圧並びに第二リレーコイルへインヒビタリレーを介して供給される電源電圧を昇圧する昇圧回路と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
これら請求項１，７に記載の発明によると、エンジンの始動指令に応答して開始される始動処理期間において、スタータモータへ供給される電源電圧がエンジンのクランキングに伴って低下したとしても、インヒビタリレーの第一リレーコイルへ供給される電源電圧は昇圧回路により昇圧された状態となる。故に、シフトレンジの切換えのために検出される検出レンジのうち、シフト制御回路の制御により第一リレーコイルを励磁して電源電圧をスタータモータへ供給する必要があるシフトレンジにおいては、電源電圧の低下に拘らず第一リレーコイルの励磁状態を維持してスタータモータへの電源電圧供給を継続し得る。以上によれば、シフトレンジに応じてエンジンの始動が許容されるときには、その始動処理期間においてスタータモータを連続駆動して始動性を確保することができるのである。
【０００８】
尚、請求項１，７に記載の発明では、検出レンジのうち、始動処理期間に第一リレーコイルを消磁してスタータモータへの電源電圧供給を禁止する必要があるシフトレンジにおいては、第一リレーコイルをシフト制御回路により制御して消磁状態に保持し得る。したがって、電源電圧供給によるスタータモータの駆動、ひいてはエンジン始動をシフトレンジに応じて禁止することができるのである。
さらに、請求項１，７に記載の発明によると、シフト制御回路とは別の始動制御回路に内蔵された昇圧回路を、車両用始動制御システムの昇圧回路としても利用することができるので、車両トータルとしてのコストダウンに貢献することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によると、シフト制御回路は、検出レンジが非走行レンジである場合に第一リレーコイルを励磁し、検出レンジが走行レンジである場合に第一リレーコイルを消磁する。これによれば、第一リレーコイルを励磁してスタータモータへ電源電圧を供給することの必要な非走行レンジにおいては、昇圧された電源電圧の供給により第一リレーコイルの励磁状態が維持されてスタータモータへの電源電圧供給が継続されることになる。したがって、エンジンの始動が許容される非走行レンジにおいて、スタータモータを連続駆動して始動性を確保することができる。また一方、第一リレーコイルを消磁してスタータモータへの電源電圧供給を禁止することの必要な走行レンジにおいては、シフト制御回路の制御により第一リレーコイルの消磁状態が維持されて電源電圧供給によるスタータモータの駆動が禁止されることになる。したがって、エンジンの始動が禁止される走行レンジにおいて、車両の急発進を未然に防止して安全性を確保することができるのである。
【００１０】
請求項３に記載の発明によると、接地電圧が一端へ供給される第一リレーコイルの他端に対して、昇圧回路により昇圧された電源電圧を供給する昇圧ラインを備え、シフト制御回路は、昇圧ラインをオンオフすることにより第一リレーコイルを制御する。このように、一端へ接地電圧が供給される第一リレーコイルの他端に対して、昇圧された電源電圧を供給する昇圧ラインについては、シフト制御回路によりオンされることで、第一リレーコイルを継続して励磁することが可能になる一方、シフト制御回路によりオフされることで、第一リレーコイルを継続して消磁することが可能になる。したがって、始動処理期間においては、第一リレーコイルの励消磁をシフトレンジに応じて正しく制御し、それによってエンジンの始動を許容又は禁止することができるのである。
【００１１】
請求項４に記載の発明によると、昇圧回路により昇圧された電源電圧が一端へ供給される第一リレーコイルの他端に対して、シフト制御回路を通じて接地電圧を供給する接地ラインを備え、シフト制御回路は、接地ラインをオンオフすることにより第一リレーコイルを制御する。このように、昇圧された電源電圧が一端へ供給される第一リレーコイルの他端に対して、接地電圧をシフト制御回路を通じて供給する接地ラインについては、当該シフト制御回路によりオンされることで、第一リレーコイルを継続して励磁することが可能になる一方、当該シフト制御回路によりオフされることで、第一リレーコイルを継続して消磁することが可能になる。したがって、始動処理期間においては、第一リレーコイルの励消磁をシフトレンジに応じて正しく制御し、それによってエンジンの始動を許容又は禁止することができるのである。
【００１５】
請求項５に記載の発明によると、シフト制御回路の外部においてシフト制御回路とは別の始動制御回路に内蔵の昇圧回路により昇圧された電源電圧は第一リレーコイルの一端へ供給され、オンオフにより第一リレーコイルを制御するための接地ラインは当該第一リレーコイルの他端に対してシフト制御回路を通じて接地電圧を供給する。これによれば、接地電圧は、接地ラインによりシフト制御回路を通じて当該回路外部の第一リレーコイルへと供給されることになるので、第一リレーコイルを正しく制御するために接地ライン上でシフト制御回路に設けることの必要な端子数は、一つで済む。したがって、車両トータルとしてのさらなるコストダウンを図ることができるのである。
【００１６】
シフト制御回路を通じてシフト制御回路外部の第一リレーコイルへ接地電圧を供給する接地ラインについては、シフト制御回路外部でのショートによりオンし易く、その場合には、第一リレーコイルが励磁してスタータモータへの電源電圧供給、ひいてはエンジン始動が誤って許容される事態が懸念される。そこで、請求項６に記載の発明によると、シフト制御回路は、接地ラインのオンオフを監視するモニタ回路を有し、当該モニタ回路の監視結果に基づきインヒビタリレーを制御する。これによれば、接地ラインがシフト制御回路外部でのショート等によりオンして第一リレーコイルが励磁する状況になったとしても、当該オン状態を表す監視結果に基づきインヒビタリレーを制御することで、エンジン始動が誤って許容される事態を回避可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
【００１８】
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態による車両用始動制御システム２の概略構成を示している。車両用始動制御システム２は、自動変速機３及び内燃式のエンジン４と共に車両に搭載されている。
【００１９】
（基本的構成）
まず、車両用始動制御システム２の基本的構成について説明する。車両用始動制御システム２は、自動変速機制御装置１０、レンジセレクタ２０、シフト制御装置３０及び始動制御装置４０等から構成されている。
【００２０】
自動変速機制御装置１０は、自動変速機３を駆動する油圧回路１２を備えている。油圧回路１２のマニュアル弁１４は、直線運動するスプールを備えたスプール弁からなり、当該スプールの移動位置に応じた出力油圧によって自動変速機３のシフトレンジを切換える。ここで自動変速機３には、エンジン４の回転出力を車両の駆動輪側へ伝達しない非走行レンジとして、ニュートラル（Ｎ）レンジ及びパーキング（Ｐ）レンジの二種類のシフトレンジが用意されている。また、自動変速機３には、エンジン４の回転出力を車両の駆動輪側へ伝達する走行レンジとして、ドライブ（Ｄ）レンジ及びリバース（Ｒ）レンジの二種類のシフトレンジが用意されている。
【００２１】
レンジセレクタ２０は車両の運転席近傍に設置されており、シフトレバー２２及びシフトセンサ２４を備えている。シフトレバー２２には、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄレンジのうちいずれを選択可能な四つの操作位置が設定されている。シフトセンサ２４はシフトレバー２２の現在の操作位置を検出して、当該現在位置を表す出力信号を生成する。
【００２２】
シフト制御装置３０は、シフトアクチュエータ３２、変換機構３３、シフト制御回路３４及びレンジセンサ３６を備えている。
【００２３】
シフトアクチュエータ３２は、例えば電動モータ及び減速機構等から構成される電動アクチュエータであり、通電によって回転軸３２ａに回転出力を発生する。変換機構３３は、シフトアクチュエータ３２の発生した回転出力をマニュアル弁１４のスプールの直線運動へ変換する。これにより自動変速機３のシフトレンジは、シフトアクチュエータ３２の回転軸３２ａの回転位置に応じて切換わるようになっている。そこで、本実施形態のシフトアクチュエータ３２には、回転軸３２ａの回転位置に対応した自動変速機３の現在のシフトレンジを検出するように、レンジセンサ３６が付設されているのである。尚、ここでレンジセンサ３６は、例えばロータリエンコーダ等であり、シフトレンジのうち検出レンジを表す出力信号を生成する。
【００２４】
シフト制御回路３４は、マイクロコンピュータを主体として構成された電子制御ユニットであり、車両のバッテリ電源５と電気的に接続されて当該電源５から電源電圧Ｖｂの供給を受ける。シフト制御回路３４はさらに、シフトアクチュエータ３２、レンジセンサ３６及びシフトセンサ２４にも電気的に接続されており、レンジセンサ３６及びシフトセンサ２４の出力信号に基づきシフトアクチュエータ３２を通電する。この通電によりシフト制御回路３４は、自動変速機３のシフトレンジの切換えを制御するのである。
【００２５】
ここで具体的には、Ｐレンジの選択位置を表す信号がシフトセンサ２４から出力されたときにシフト制御回路３４は、レンジセンサ３６の出力信号が表す検出レンジがＰレンジとなるように、シフトアクチュエータ３２を制御する。また同様に、Ｒ，Ｎ，Ｄレンジのいすれかの選択位置を表す信号がシフトセンサ２４から出力されたときの各々においてシフト制御回路３４は、検出レンジが当該いずれかの選択位置に対応するレンジとなるように、シフトアクチュエータ３２を制御する。以上、本実施形態のシフトレンジの切換え制御は、シフトバイワイヤ方式によって実現されるようになっている。
【００２６】
始動制御装置４０は、インヒビタリレー４２、始動制御回路４４、スタータリレー４６及びスタータモータ４８を備えている。
【００２７】
インヒビタリレー４２は、リレーコイル４２０及び接点４２２を有する非接触式リレーである。インヒビタリレー４２は、リレーコイル４２０の励磁により接点４２２を閉成する一方、リレーコイル４２０の消磁により接点４２２を開成する。インヒビタリレー４２のリレーコイル４２０はシフト制御回路３４と電気的に接続されており、当該回路３４によってリレーコイル４２０の励消磁が制御されるようになっている。
【００２８】
始動制御回路４４は、マイクロコンピュータを主体として構成された電子制御ユニットであり、バッテリ電源５と電気的に接続されて当該電源５から電源電圧Ｖｂの供給を受けるようになっている。始動制御回路４４はさらに、インヒビタリレー４２の接点４２２にも電気的に接続されており、所定の始動処理期間Ｔｓ（図２参照）において電源電圧Ｖｂを当該接点４２２へ供給する。ここで始動処理期間Ｔｓは、例えばイグニッションスイッチのオン指令等といった始動指令に応答して開始される期間であり、エンジン４をクランキングして完爆させるのに必要な長さに設定される。
【００２９】
スタータリレー４６は、リレーコイル４６０及び接点４６２を有する非接触式リレーである。スタータリレー４６は、リレーコイル４６０の励磁により接点４６２を閉成する一方、リレーコイル４６０の消磁により接点４６２を開成する。スタータリレー４６のリレーコイル４６０は、インヒビタリレー４２の接点４２２と電気的に接続されており、当該接点４２２の閉成時及び閉成時にそれぞれ励磁及び消磁するようになっている。スタータリレー４６の接点４６２は、バッテリ電源５と電気的に接続されて当該電源５から電源電圧Ｖｂの供給を受けるようになっている。
【００３０】
スタータモータ４８は例えば直流直巻式のセルモータであり、スタータリレー４６の接点４６２と電気的に接続されている。スタータモータ４８はさらに、エンジン４のクランク軸（図示しない）に機械的に接続されている。スタータモータ４８は、スタータリレー４６の接点４６２の閉成時に電源電圧Ｖｂの供給をバッテリ電源５から受けて駆動することにより、エンジン４をクランキングする。また一方、スタータモータ４８は、スタータリレー４６の接点４６２の開成時には電源電圧Ｖｂの供給を受けず、停止するようになっている。
【００３１】
以上の始動制御装置４０では、始動処理期間Ｔｓにおいてシフト制御回路３４の制御によりリレーコイル４２０が励磁してインヒビタリレー４２が接点４２２の閉成状態となると、リレーコイル４６０も励磁してスタータリレー４６の接点４６２も閉成状態となる。その結果、スタータモータ４８への電源電圧Ｖｂの供給が許容されて、エンジン４の始動も許容されることになる。また一方、始動処理期間Ｔｓにおいてシフト制御回路３４の制御によりリレーコイル４２０が消磁してインヒビタリレー４２が接点４２２の開成状態となると、リレーコイル４６０も開磁してスタータリレー４６の接点４６２も開成状態となる。その結果、スタータモータ４８への電源電圧Ｖｂの供給が禁止されて、エンジン４の始動も禁止されることになるのである。
【００３２】
（特徴的構成）
次に、車両用始動制御システム２の特徴的構成について説明する。図３に示すようにシフト制御回路３４は、メイン回路３４０、電源端子３４１、昇圧回路３４２、スイッチング素子３４４、出力端子３４６及び接地端子３４７を内蔵している。
【００３３】
マイクロコンピュータ及びその出力回路等からなるメイン回路３４０は、シフト制御回路３４の電源端子３４１を介してバッテリ電源５と電気的に接続されていると共に、シフト制御装置３０の要素３２，３６，２４にも電気的に接続されている。これにより、電源電圧Ｖｂの供給状態においてメイン回路３４０は、レンジセンサ３６による検出レンジに基づいてシフトレンジを切換え制御すると共に、当該検出レンジに応じた電圧レベルの出力信号を制御信号として生成する。ここでメイン回路３４０は、検出レンジがＰレンジ又はＮレンジであるときには、制御信号の電圧レベルを低レベルに設定する。また一方、メイン回路３４０は、検出レンジがＤレンジ又はＲレンジであるときには、制御信号の電圧レベルを高レベルに設定する。
【００３４】
昇圧回路３４２は、シフト制御回路３４の電源端子３４１を介してバッテリ電源５と電気的に接続されている。昇圧回路３４２は、バッテリ電源５から供給される電源電圧Ｖｂを設定電圧Ｖｂｓまで昇圧して、出力する。ここで設定電圧Ｖｂｓは、インヒビタリレー４２においてリレーコイル４２０の励磁により接点４２２を閉成するのに最低限必要な最低作動電圧Ｖｒよりも大きくなるように、設定される。
【００３５】
このような昇圧回路３４２は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータやチャージポンプ等のうち適宜な構成によって実現可能であるが、本実施形態では、例えば図４に示す如き構成によって実現される。具体的に図４の昇圧回路３４２は、電源電圧Ｖｂの入力側から出力側へ向かう変換ライン３４２ａ上において入力側ダイオード３４２ｂ、入力側コンデンサ３４２ｃ、インダクタ３４２ｄ、レギュレータ３４２ｅ、出力側トランジスタ３４２ｆ及び出力側コンデンサ３４２ｇを電気的に接続したＤＣ−ＤＣコンバータである。ここでレギュレータ３４２ｅは、変換ライン３４２ａの出力側の電流値を検出しつつ、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ３４２ｈを制御することによりインダクタ３４２ｄのオンオフを高周波数にて切換える高周波制御回路３４２ｉを、有している。以上の構成により昇圧回路３４２は、オン状態にて電気エネルギーを蓄えるインダクタ３４２ｄのオフ時に発生する逆起電力を利用することで、設定電圧Ｖｂｓを下回った場合の電源電圧Ｖｂを当該設定電圧Ｖｂｓまで昇圧することになるのである。
【００３６】
さて、図３に示すようにスイッチング素子３４４は、本実施形態ではＰＮＰ構造のバイポーラトランジスタであり、そのベースに電気的に接続されるメイン回路３４０から制御信号が入力されるようになっている。スイッチング素子３４４のエミッタは昇圧回路３４２と電気的に接続されており、昇圧された電源電圧Ｖｂとしての設定電圧Ｖｂｓが当該回路３４２から供給されるようになっている。スイッチング素子３４４のコレクタは、インヒビタリレー４２において接地電圧Ｖ０が一端４２０ａに供給されるリレーコイル４２０の他端４２０ｂに出力端子３４６を介して電気的に接続されていると共に、接地電圧Ｖｂ０を受ける接地端子３４７にも電気的に接続されている。こうしたエミッタ及びコレクタの接続形態により、昇圧回路３４２からスイッチング素子３４４及び出力端子３４６を経由してリレーコイル４２０に至る昇圧ライン３４８が形成されている。
【００３７】
以上の特徴的構成により、メイン回路３４０から出力される制御信号の電圧レベルが低レベルとなるときには、スイッチング素子３４４がオンすることにより昇圧ライン３４８がオンする。このとき、一端４２０ａに接地電圧Ｖ０を受けるリレーコイル４２０の他端４２０ｂには、昇圧された電源電圧Ｖｂとしての設定電圧Ｖｂｓが昇圧回路３４２から昇圧ライン３４８を通じて供給されるので、当該コイル４２０が励磁してインヒビタリレー４２の接点４２２が閉成することになる。
【００３８】
また一方、制御信号の電圧レベルが高レベルとなるときには、スイッチング素子３４４がオフすることにより昇圧ライン３４８がオフする。このときリレーコイル４２０は、一端４２０ａに接地電圧Ｖ０を受ける一方で、その他端４２０ｂがオープン状態となるので、当該コイル４２０が消磁してインヒビタリレー４２の接点４２２が開成することになる。
【００３９】
（特徴的作動）
次に、車両用始動制御システム２の特徴的作動について説明する。図２に示すように、エンジン４の始動指令に応答して始動処理期間Ｔｓが開始される（ｔ０）と、レンジセンサ３６による検出レンジに応じた制御信号がメイン回路３４０からスイッチング素子３４４へ出力される。
【００４０】
ここで、レンジセンサ３６による検出レンジがＰレンジ又はＮレンジである場合には、電圧レベルが低レベルの制御信号によりスイッチング素子３４４及び昇圧ライン３４８が順次オンされてリレーコイル４２０が励磁するので、インヒビタリレー４２の接点４２２及びスタータリレー４６の接点４６２が順次閉成する。その結果、電源電圧Ｖｂがスタータモータ４８へと供給されて、エンジン４のクランキングが開始されることになる。
【００４１】
こうしてクランキングの開始された始動処理期間Ｔｓにおいて電源電圧Ｖｂは、図２に示すように、当該クランキングに伴い低下し始める（ｔ１）。しかし、このときリレーコイル４２０には、インヒビタリレー４２の最低作動電圧Ｖｒを超えるように昇圧された電源電圧Ｖｂとしての設定電圧Ｖｂｓが昇圧回路３４２から昇圧ライン３４８を通じて供給されるので、電源電圧Ｖｂ自体は低下しているにも拘らず当該コイル４２０の励磁状態が確実に維持される。したがって、スタータモータ４８への電源電圧Ｖｂの供給が遮断されることなく継続されることになるので、図２に示すように電源電圧Ｖｂがスタータモータ４８の最低駆動電圧Ｖｍを下回らない限りにおいて、エンジン４が完爆する（ｔ２）までスタータモータ４８を連続駆動することができる。以上より、エンジン４の始動が許容されるＰレンジ及びＮレンジにおいては、エンジン始動性を十分に確保することができ、しかもスタータモータ４８の停止及び再始動の繰り返しによる部品耐久性の低下を回避することもできるのである。
【００４２】
また一方、レンジセンサ３６による検出レンジがＤレンジ又はＲレンジである場合には、電圧レベルが高レベルの制御信号によりスイッチング素子３４４及び昇圧ライン３４８が順次オフされてリレーコイル４２０が消磁するので、リレー４２，４６の接点４２２，４６２が順次開成する。このとき昇圧ライン３４８は、昇圧された電源電圧Ｖｂとしての設定電圧Ｖｂｓが昇圧回路３４２から供給されているにも拘らず、メイン回路３４０の制御信号に従ってオフ状態に保持されることになるので、始動処理期間Ｔｓ中は電源電圧Ｖｂの供給によるスタータモータ４８の駆動、ひいてはエンジン４の始動が確実に禁止されることになる。したがって、Ｄレンジ及びＲレンジにおいては、始動処理期間Ｔｓの終了後に車両が急発進する事態を未然に防止して、フェイルセーフ性を高めることができるのである。
【００４３】
そして、以上説明したように始動性と耐久性と共に安全性を確保し得る第一実施形態では、シフトレンジの切換え制御のためにシフト制御回路３４へ供給された電源電圧Ｖｂが、当該回路３４に内蔵の昇圧回路３４２に対しても供給されるようになっている。しかも、昇圧された電源電圧Ｖｂとしての設定電圧Ｖｂｓをシフト制御回路３４内部から外部のリレーコイル４２０へ供給する昇圧ライン３４８上では、当該回路３４に設けることの必要な端子が一つの出力端子３４６で済む。これらによれば、車両用始動制御システム２に昇圧回路３４２を設けることによるコストアップを、最小限に食い留めることができるのである。
【００４４】
（第二実施形態）
図５に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。第二実施形態において昇圧回路３４２は、シフト制御回路２０３４に内蔵される代わりに、始動制御回路２０４４に内蔵されている。この始動制御回路２０４４内の昇圧回路３４２は、当該回路２０４４と電気的に接続されるインヒビタリレー４２の接点４２２に対して、昇圧された電源電圧Ｖｂとしての設定電圧Ｖｂｓを始動処理期間Ｔｓにおいて供給する。また、始動制御回路２０４４の昇圧回路３４２は、シフト制御回路２０３４に設けられた入力端子２３４９を介してスイッチング素子３４４のコレクタと電気的に接続されている。したがって、第二実施形態では、シフト制御回路２０３４外部の昇圧回路３４２から入力端子２３４９、スイッチング素子３４４及び出力端子３４６を経由してインヒビタリレー４２のリレーコイル４２０に至る昇圧ライン２３４８が形成されている。
【００４５】
このような第二実施形態では、レンジセンサ３６によりＰレンジ又はＮレンジが検出された状態での始動処理期間Ｔｓにおいて、メイン回路３４０からスイッチング素子３４４へ低レベルの制御信号が出力されることにより、昇圧ライン２３４８がオンされる。このとき、昇圧された電源電圧Ｖｂとしての設定電圧Ｖｂｓは昇圧回路３４２から昇圧ライン２３４８を通じてリレーコイル４２０へと供給されるので、エンジン４のクランキングに伴い電源電源Ｖｂが低下したとしても、リレーコイル４２０を励磁状態に維持してスタータモータ４８を連続駆動することができる。したがって、第二実施形態によっても、始動性及び耐久性の確保が可能となるのである。
【００４６】
しかも、こうした効果をもたらすための昇圧回路３４２として、第二実施形態では、シフト制御回路２０３４とは別の始動制御回路２０４４に内蔵されてインヒビタリレー４２の接点４２２への電源電圧Ｖｂの安定供給に利用されるものが、兼用されている。したがって、第二実施形態によれば、車両トータルとしてのコストダウンに貢献することができるのである。
【００４７】
（第三実施形態）
図６に示すように、本発明の第三実施形態は第二実施形態の変形例である。第三実施形態において昇圧回路３４２を内蔵する始動制御回路３０４４は、インヒビタリレー４２の接点４２２だけでなく、当該リレー４２のリレーコイル４２０の一端４２０ａにも接続されている。これによりリレーコイル４２０の一端４２０ａには、接地電圧Ｖ０の代わりに、昇圧された電源電圧Ｖｂとしての設定電圧Ｖｂｓが供給されるようになっている。
【００４８】
第三実施形態のシフト制御回路３０３４においてメイン回路３３４０については、レンジセンサ３６による検出レンジに対して制御信号の電圧レベルが、第二実施形態の場合（第一実施形態で説明）とは逆になっている。即ち、メイン回路３３４０は、検出レンジがＰレンジ又はＮレンジであるときに、制御信号の電圧レベルを高レベルに設定する。また一方、メイン回路３３４０は、検出レンジがＤレンジ又はＲレンジであるとき、制御信号の電圧レベルを低レベルに設定する。
【００４９】
シフト制御回路３０３４においてスイッチング素子３３４４については、ＰＮＰ構造のバイポーラトランジスタの代わりに、ＮＰＮ構造のバイポーラトランジスタが用いられている。また、スイッチング素子３３４４は、メイン回路３３４０からベースへ制御信号が入力される点については第二実施形態の場合（第一実施形態で説明）と同様であるが、エミッタ及びコレクタに関しては異なっている。具体的には、スイッチング素子３３４４のエミッタは、接地電圧Ｖ０が供給される接地端子３４７に電気的に接続されている。リレーコイル４２０の他端４２０ｂに出力端子３４６を介して電気的に接続されているスイッチング素子３３４４のコレクタは、電源端子３４１を介してバッテリ電源５にも電気的に接続されている。このようなコレクタ接続により、第三実施形態では、接地端子３４７からスイッチング素子３３４４及び出力端子３４６を経由してリレーコイル４２０に至る接地ライン３３４８が形成されている。
【００５０】
以上の特徴的構成により、メイン回路３３４０から出力される制御信号の電圧レベルが高レベルとなるときには、スイッチング素子３３４４がオンすることにより接地ライン３３４８がオンする。このとき、昇圧された電源電圧Ｖｂとしての設定電圧Ｖｂｓが一端４２０ａへ供給されるリレーコイル４２０の他端４２０ｂには、接地端子３４７を通じて接地電圧Ｖ０が供給される。したがって、リレーコイル４２０が励磁してインヒビタリレー４２の接点４２２が閉成することになる。
【００５１】
また一方、制御信号の電圧レベルが低レベルとなるときには、スイッチング素子３３４４がオフすることにより接地ライン３３４８がオフする。このときリレーコイル４２０は、昇圧された電源電圧Ｖｂとしての設定電圧Ｖｂｓを一端４２０ａに受ける一方で、その他端４２０ｂがオープン状態となるので、当該コイル４２０が消磁してインヒビタリレー４２の接点４２２が開成することになる。
【００５２】
このような第三実施形態では、レンジセンサ３６によりＰレンジ又はＮレンジが検出される状態での始動処理期間Ｔｓにおいて、メイン回路３３４０からスイッチング素子３３４４へ出力される制御信号が高レベルとなることで、当該素子３３４４及び接地ライン３３４８が順次オンされる。このとき、インヒビタリレー４２の最低作動電圧Ｖｒを超えるように昇圧された電源電圧Ｖｂとしての設定電圧Ｖｂｓを一端４２０ａに受けるリレーコイル４２０の他端４２０ｂには、接地電圧Ｖ０が供給される。故に、エンジン４のクランキングに伴って電源電圧Ｖｂが低下したとしても、リレーコイル４２０を励磁状態に維持してスタータモータ４８を連続駆動することができる。したがって、第三実施形態によっても、始動性及び耐久性の確保が可能となるのである。
【００５３】
また一方、レンジセンサ３６によりＤレンジ又はＲレンジが検出される状態での始動処理期間Ｔｓにおいては、メイン回路３３４０からスイッチング素子３３４４へ出力される制御信号が低レベルとなることで、当該素子３３４４及び接地ライン３３４８が順次オフされる。このとき接地ライン３３４８は、メイン回路３３４０の制御信号に従ってオフ状態に保持されることになるので、リレーコイル４２０は、昇圧された電源電圧Ｖｂとしての設定電圧Ｖｂｓが供給されているにも拘らず消磁状態に維持される。したがって、始動処理期間Ｔｓ中はエンジン４の始動が確実に禁止されて、当該期間Ｔｓ直後における車両の急発進を未然に防止することができるのである。
【００５４】
そして、以上説明した効果をもたらすための昇圧回路３４２として、第三実施形態では、シフト制御回路３０３４とは別の始動制御回路３０４４に内蔵されてインヒビタリレー４２の接点４２２への電源電圧Ｖｂの安定供給に利用される昇圧回路３４２が、兼用されている。しかも、シフト制御回路３０３４を通じて外部のリレーコイル４２０へと接地電圧Ｖ０を供給する接地ライン３３４８上においては、当該回路３０３４に設けることの必要な端子が一つの出力端子３４６で済む。これらによれば、車両トータルとしてのコストダウンに大きく貢献することができるのである。
【００５５】
（第四実施形態）
図７に示すように、本発明の第四実施形態は第三実施形態の変形例である。第四実施形態においてシフト制御回路４０３４には、接地ライン３３４８のオンオフを監視するモニタ回路４３４３が追加されている。
【００５６】
シフト制御回路４０３４においてモニタ回路４３４３は、接地ライン３３４８及びメイン回路４３４０の間に介装されている。モニタ回路４３４３は、モニタ抵抗４３４３ａ、プルアップ抵抗４３４３ｂ及びフィルタコンデンサ４３４３ｃを有している。ここでモニタ抵抗４３４３ａの一端は、スイッチング素子３３４４及び出力端子３４６の間において接地ライン３３４８に電気的に接続されている。モニタ抵抗４３４３ａの他端は、プルアップ抵抗４３４３ｂの一端と、フィルタコンデンサ４３４３ｃの一端と、メイン回路４３４０とに電気的に接続されている。プルアップ抵抗４３４３ｂの他端及びフィルタコンデンサ４３４３ｃの他端は、電源端子３４１を介してバッテリ電源５と電気的に接続されており、それによってモニタ抵抗４３４３ａの他端側は、バッテリ電源５からのノイズ伝播が抑制された状態で電源電圧Ｖｂによりプルアップされている。
【００５７】
このような構成によりモニタ回路４３４３は、接地ライン３３４８がオンするとき電圧レベルが低レベルのモニタ信号をメイン回路４３４０へ出力する一方、接地ライン３３４８がオフするとき電圧レベルが高レベルのモニタ信号をメイン回路４３４０へ出力する。これを受けてメイン回路４３４０は、モニタ信号の電圧レベルからシステム２の正異常を判定し、それにより異常が検出された場合には、適切なフェイルセーフ処理を実行することになる。
【００５８】
ここで、シフト制御回路４０３４の外部において接地ライン３３４８がショートした場合、当該ライン３３４８は強制的にオンされる。この場合、メイン回路４３４０からスイッチング素子３３４４へ出力される制御信号の電圧レベルが接地ライン３３４８のオフに対応する低レベルであったとしても、モニタ回路４３４３からメイン回路４３４０へ入力されるモニタ信号の電圧レベルは低レベルとなる。したがって、エンジンの始動を禁止すべきＤレンジ又はＲレンジにも拘らずインヒビタリレー４２のリレーコイル４２０が励磁してスタータモータ４８への電源電圧供給が許容されてしまう異常を、メイン回路４３４０は、高レベルのモニタ信号に基づき検出することができる。
【００５９】
故に、異常を検出したメイン回路４３４０によれば、例えば当該回路４３４０と電気的に接続されている始動制御回路４０４４（図７の二点鎖線参照）へフェイルセーフ信号を出力することにより、始動処理期間Ｔｓを終了させてインヒビタリレー４２の接点４２２への電源電圧供給を停止させることが可能となる。また、異常を検出したメイン回路４３４０によれば、車両の警告装置（図示しない）へフェイルセーフ信号を出力することにより、当該異常をユーザに対して警告することも可能となるのである。
【００６０】
（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００６１】
例えば第二、第三及び第四実施形態においては、シフト制御回路２０３４，３０３４，４０３４及び始動制御回路２０４４，３０４４，４０４４とは別に車両に搭載される回路に、昇圧回路３４２を内蔵させてもよい。
【００６２】
また、第三及び第四実施形態においては、シフト制御回路３０３４，４０３４に昇圧回路３４２を内蔵させて、昇圧された電源電圧Ｖｂとしての設定電圧Ｖｂｓをシフト制御回路３０３４，４０３４を通じてインヒビタリレー４２のリレーコイル４２０へと供給してもよい。
【００６３】
さらに、第一及び第二実施形態においては、第四実施形態に準じて、昇圧ライン３４８，２３４８のオンオフを監視するモニタ回路を設け、始動制御回路４４，２０４４によりインヒビタリレー４２を制御するためのフェイルセーフ信号を当該監視結果に基づきシフト制御回路３４，２０３４のメイン回路３４０によって生成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第一実施形態による車両用始動制御システムの基本的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第一実施形態による車両用始動制御システムの特徴的作動を説明するためのタイムチャートである。
【図３】本発明の第一実施形態による車両用始動制御システムの特徴的構成を示すブロック図である。
【図４】図３の昇圧回路の具体的構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第二実施形態による車両用始動制御システムの特徴的構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第三実施形態による車両用始動制御システムの特徴的構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第四実施形態による車両用始動制御システムの特徴的構成を示すブロック図である。
【図８】本発明により解決する課題について説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
２  車両用始動制御システム、３  自動変速機、４  エンジン、５  バッテリ電源、１０  自動変速機制御装置、１２  油圧回路、１４  マニュアル弁、２０  レンジセレクタ、２２  シフトレバー、２４  シフトセンサ、３０  シフト制御装置、３２  シフトアクチュエータ、３２ａ  回転軸、３３  変換機構、３４，２０３４，３０３４，４０３４  シフト制御回路、３４０，３３４０，４３４０  メイン回路、３４１  電源端子、３４２  昇圧回路、３４２ａ  変換ライン、３４２ｂ  入力側ダイオード、３４２ｃ  入力側コンデンサ、３４２ｄ  インダクタ、３４２ｅ  レギュレータ、３４２ｆ  出力側トランジスタ、３４２ｇ  出力側コンデンサ、３４２ｉ  高周波制御回路、３４４，３３４４  スイッチング素子、３４６  出力端子、３４７  接地端子、３４８，２３４８  昇圧ライン、２３４９  入力端子、３３４８  接地ライン、４３４３  モニタ回路、４３４３ａ  モニタ抵抗、４３４３ｂ  プルアップ抵抗、４３４３ｃ  フィルタコンデンサ、３６  レンジセンサ、４０  始動制御装置、４２  インヒビタリレー、４２０  リレーコイル、４２０ａ  一端、４２０ｂ  他端、４２２  接点、４４，２０４４，３０４４，４０４４  始動制御回路、４６  スタータリレー、４６０  リレーコイル、４６２  接点、４８  スタータモータ、Ｔｓ  始動処理期間、Ｖ０  接地電圧、Ｖｂ  電源電源、Ｖｂｓ  設定電圧、Ｖｍ  スタータモータの最低駆動電圧、Ｖｒ  インヒビタリレーの最低作動電圧
【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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【図７】
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【図８】
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