JP2011174421A - エンジン始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スタータのオン中にＣＰＵがリセットされた場合でも、他のＣＰＵを利用せずに比較的簡単な処理でスタータのＯＮ状態を保持してエンジンを始動できるようにする。
【解決手段】ＣＰＵ１２は、リセットが発生した場合に当該リセットから復帰する際に、ＥＣＵ１１のスタータ駆動ポート（ドライバ１４Ａ，１４Ｂの出力端子）の状態を確認してスタータ１７のＯＮ／ＯＦＦの状態を判定する。その結果、スタータ１７がハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３ＢによってＯＮ状態に保持されていると判断されれば、ＣＰＵ１２のイニシャル処理をスタータ１７のＯＮ状態を継続する始動中イニシャル処理に変更して実行する。この始動中イニシャル処理では、ハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂに出力するスタータＯＮ／ＯＦＦ指令をＯＮ指令に初期化すると共に、リセット前のスタータ１７のＯＮ／ＯＦＦ状態を判定するソフトウェアラッチフラグをＯＮにセットする。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンを始動するスタータのオン／オフをＣＰＵで制御するように構成したエンジン始動制御装置に関する発明である。

近年の電子制御化が進んだ車両では、特許文献１（特開２００８−２９１７６３号公報）に記載されているように、回動操作式のイグニッションキースイッチに代えて、プッシュ操作式のスタートスイッチを設け、このスタートスイッチのプッシュ操作の信号をＣＰＵに入力することで、ＣＰＵからスタータオン指令を出力してスタータをオンしてエンジンをクランキングして始動するようにしたものがある。

スタータのオン中は、バッテリからスタータに大きな電流が流れるため、バッテリ電圧が一時的に低下するのは避けられない。スタータのオン／オフを制御するＣＰＵも、バッテリから電源電圧が供給されるため、バッテリの充電容量が低下している場合は、スタータのオン中にＣＰＵの電源電圧が動作保証電圧を下回ってＣＰＵがリセットされてしまう可能性がある。

特開２００８−２９１７６３号公報

ところで、スタータのオン中にＣＰＵの電源電圧が動作保証電圧を下回ってＣＰＵがリセットされると、その後、リセットから復帰する際にＣＰＵが所定のイニシャル処理を実行してから通常の処理に移行する。この際、リセット復帰時のイニシャル処理でも、通常のＣＰＵ電源オン時に実行されるイニシャル処理と同様に、ＣＰＵから出力するスタータオン／オフ指令が“オフ指令”に初期化されるため、スタータのオン中にＣＰＵのリセットが発生すると、その後、リセット復帰時のイニシャル処理によってスタータがオフされてしまい、エンジンを始動できない。

このような課題を解決するために、上記特許文献１では、スタータ制御用のＣＰＵ（エンジンＥＣＵ）の他に、スタータ制御用のＣＰＵよりも動作保証電圧が低いＣＰＵ（電源ＥＣＵ）を使用して、スタータのオン中にスタータ制御用のＣＰＵがリセットされても、動作保証電圧が低い方のＣＰＵ（電源ＥＣＵ）によってスタータリレーを暫くオン状態に保持してエンジンを始動できるようにしている。

しかし、この構成では、エンジン始動制御（スタータのオン／オフ制御）のために２つのＣＰＵ（ＥＣＵ）の制御処理を連携させる必要があり、制御処理が複雑になる欠点がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、スタータのオン中にＣＰＵがリセットされた場合でも、他のＣＰＵを利用せずに、比較的簡単な制御処理でスタータのオン状態を保持してエンジンを始動でき、ＣＰＵのリセットによる始動不良の問題を低コストで改善できるエンジン始動制御装置を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、エンジン始動時にエンジンをクランキングするスタータのオン／オフをＣＰＵで制御するように構成したエンジン始動制御装置において、前記スタータのオン中に前記ＣＰＵがリセットされたときに該スタータのオン状態を所定時間保持する保持回路を備え、前記ＣＰＵは、リセットされた場合に当該リセットから復帰する際にスタータのオン／オフの状態を確認して該スタータがオン状態に保持されていると判断したときに該ＣＰＵのイニシャル処理を該スタータのオン状態を継続する“始動中イニシャル処理”に変更して実行するようにしたものである。

この構成によれば、スタータのオン中にＣＰＵがリセットされたときに該スタータのオン状態を保持回路によって所定時間保持し、該ＣＰＵがリセットから復帰する際に該スタータのオン／オフの状態を確認して該スタータがオン状態に保持されていると判断したときに、該ＣＰＵのイニシャル処理を該スタータのオン状態を継続する“始動中イニシャル処理”に変更して実行するようにしたので、スタータのオン中にＣＰＵがリセットされた場合でも、前記特許文献１とは異なり、他のＣＰＵを利用せずに、比較的簡単な制御処理でスタータのオン状態を保持してエンジンを始動でき、ＣＰＵのリセットによる始動不良の問題を低コストで改善することができる。

この場合、請求項２のように、ＣＰＵは、リセットされた場合に当該リセットから復帰する際に保持回路の出力側の状態を確認して該スタータのオン／オフの状態を判断するようにすれば良い。このようにすれば、ＣＰＵのリセット復帰時における実際のスタータのオン／オフの状態を正確に判断することができる。

また、請求項３のように、始動中イニシャル処理は、保持回路に出力するスタータオン／オフ指令をオン指令に初期化する処理と、リセット前からスタータがオン状態にあったことを示すフラグをセットする処理を含むようにすれば良い。このようにすれば、ＣＰＵのリセット復帰時のイニシャル処理によってＣＰＵから出力するスタータオン／オフ指令が“オフ指令”に初期化されてスタータがオフされることを防止でき、リセット復帰後もスタータのオン状態を保持してエンジンを始動できる。

また、請求項４のように、ＣＰＵは、スタータのオン中にエンジンの始動完了を検出したとき又はスタータのオン時間が所定の最大オン時間に達したときにスタータオフ指令を出力してスタータをオフするようにすれば良い。このようにすれば、ＣＰＵによってスタータをオフするタイミングを適正に制御できる。

また、請求項５のように、運転者が始動要求をＣＰＵに入力するためのプッシュ操作式のスタートスイッチを備え、ＣＰＵは、前記スタートスイッチの操作により始動要求の信号が入力されたときにスタータオン指令を出力してスタータをオンしてエンジンのクランキングを開始するようにしても良い。これにより、プッシュ操作式のスタートスイッチを用いた車両のＣＰＵのリセットによる始動不良の問題を低コストで改善することができる。

図１は本発明の一実施例におけるエンジン始動制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図２はスタータオン中にＣＰＵリセットが発生したときの処理内容を説明するタイムチャートである。 図３はイニシャル処理ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてエンジン始動制御装置の構成を概略的に説明する。
エンジン始動制御装置は、車両に搭載されたバッテリ１０から電源電圧が供給されるＥＣＵ１１を用いて構成され、該ＥＣＵ１１には、ＣＰＵ１２、ＲＯＭ（図示せず）、ＲＡＭ（図示せず）、ハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂ（保持回路）、スタータリレー１５を駆動するドライバ１４Ａ，１４Ｂ等が実装されている。スタータリレー１５がＯＮ（オン）されると、スタータ１７に通電されて（スタータＯＮ）、エンジンがクランキングされて始動され、スタータリレー１５がＯＦＦ（オフ）されると、スタータ１７への通電が停止される（スタータＯＦＦ）。ＣＰＵ１２には、プッシュ操作式のスタートスイッチ１６のプッシュ操作によりスタート信号（始動要求）が入力される。

運転者がスタートスイッチ１６をプッシュ操作してスタート信号をＣＰＵ１２に入力すると、ＣＰＵ１２からスタータＯＮ指令がハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂに出力され、このハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３ＢからＯＮ信号（ハイレベル信号）がドライバ１４Ａ，１４Ｂに出力される。これにより、スタータリレー１５がＯＮされてスタータ１７がＯＮされ、エンジンがクランキングされる。

ハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３ＢからＯＮ信号（ハイレベル信号）を出力してスタータ１７がＯＮされている状態（エンジンのクランキング中）では、バッテリ１０の電圧低下によりＣＰＵ１２がリセットされてスタータＯＮ指令が出力されなくなっても、直ぐにはハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂの出力がＯＦＦ（ローレベル）に反転せず、当該リセットから所定時間（例えば４００ｍｓ）が経過するまでハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂの出力をＯＮ（ハイレベル）に保持してスタータ１７のＯＮ状態を所定時間（例えば４００ｍｓ）保持するように構成されている。

ＣＰＵ１２は、スタータ１７のＯＮ中にエンジン回転速度が始動完了判定回転速度を超えてエンジンの始動完了と判定したとき又はスタータ１７のＯＮ時間が所定の最大ＯＮ時間に達したときに、スタータＯＦＦ指令をハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂに出力する。ハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂは、スタータＯＦＦ指令が入力されたときには、直ちに出力をＯＦＦ（ローレベル）に反転させてスタータリレー１５をＯＦＦしてスタータ１７をＯＦＦする。

ところで、スタータ１７のＯＮ中にＣＰＵ１２の電源電圧が動作保証電圧を下回ってＣＰＵ１２がリセットされると、その後、リセットから復帰する際にＣＰＵ１２が所定のイニシャル処理を実行してから通常の処理に移行する。この際、図２に示すように、ＣＰＵ１２のリセットから所定時間（例えば４００ｍｓ）が経過するまでハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂの出力がＯＮ（ハイレベル）に保持されてスタータ１７のＯＮ状態が所定時間（例えば４００ｍｓ）保持される。

従来システムでは、リセット復帰時のイニシャル処理でも、通常のＣＰＵ電源ＯＮ時に実行されるイニシャル処理と同様に、ＣＰＵから出力するスタータＯＮ／ＯＦＦ指令が“ＯＦＦ指令”に初期化されるため、スタータのＯＮ中にＣＰＵのリセットが発生すると、その後、リセット復帰時のイニシャル処理によってハードウェアラッチ時間（例えば４００ｍｓ）経過後にスタータがオフされてしまい、エンジンを始動できない。

このような課題を解決するために、本実施例では、ＣＰＵ１２は、リセットが発生した場合に当該リセットから復帰する際に、スタータ１７のＯＮ／ＯＦＦの状態を確認して、該スタータ１７がハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３ＢによってＯＮ状態に保持されていると判断したときに、該ＣＰＵ１２のイニシャル処理をスタータ１７のＯＮ状態を継続する“始動中イニシャル処理”に変更して実行するようにしている。

ここで、始動中イニシャル処理は、ハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂに出力するスタータＯＮ／ＯＦＦ指令をＯＮ指令に初期化する処理と、リセット前のスタータ１７のＯＮ／ＯＦＦ状態を判定するソフトウェアラッチフラグをＯＮにセットする処理（リセット前からスタータ１７がＯＮ状態にあったことを示すフラグをセットする処理）を含む。このようにすれば、ＣＰＵ１２のリセット復帰時のイニシャル処理によってＣＰＵ１２から出力するスタータＯＮ／ＯＦＦ指令が“ＯＦＦ指令”に初期化されてスタータ１７がＯＦＦされることを防止でき、リセット復帰からハードウェアラッチ時間（例えば４００ｍｓ）経過後もスタータ１７のＯＮ状態を保持してエンジンを始動できる。

次に、ＣＰＵ１２のリセット復帰時にスタータ１７のＯＮ／ＯＦＦの状態を確認する方法を説明する。スタータ１７のＯＮ／ＯＦＦの状態は、スタータ１７やスタータリレー１５に流れる電流を検出しても確認できるが、本実施例では、ハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂの出力側の状態を確認してスタータ１７のＯＮ／ＯＦＦを判断する。ハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂの出力側の状態の確認は、ハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂの出力端子の電圧を検出しても良いし、ＥＣＵ１１のスタータ駆動ポート（ドライバ１４Ａ，１４Ｂの出力端子）の電圧を検出しても良い。

その他の確認方法として、ＣＰＵ１２のリセット前のスタータ１７のＯＮ／ＯＦＦの状態のデータを、書き換え可能な不揮発性の記憶手段（例えばバックアップＲＡＭ）に書き込んでおき、ＣＰＵ１２のリセット復帰時に上記不揮発性の記憶手段の記憶データを読み込んでスタータ１７のＯＮ／ＯＦＦの状態を確認することが考えられるが、この方法では、過去の始動時のデータが不揮発性の記憶手段に記憶されている可能性があり、リセット復帰時にスタータ１７のＯＮ／ＯＦＦの状態を誤判定する可能性がある。

その点、本実施例のように、リセット復帰時にハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂの出力側の状態を確認してスタータ１７のＯＮ／ＯＦＦを判断するようにすれば、リセット復帰時における実際のスタータ１７のＯＮ／ＯＦＦの状態を正確に判断することができる。

以上説明した本実施例のイニシャル処理は、ＣＰＵ１２によって図３のイニシャル処理ルーチンに従って実行される。図３のイニシャル処理ルーチンは、所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、ＣＰＵ１２のリセットが発生したか否かを判定し、リセットが発生していなければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

これに対し、上記ステップ１０１で、ＣＰＵ１２のリセットが発生したと判定されれば、ステップ１０２に進み、リセットが復帰するまで待機する。この後、リセットが復帰した時点で、ステップ１０３に進み、ＥＣＵ１１のスタータ駆動ポート（ドライバ１４Ａ，１４Ｂの出力端子）の状態を確認して、次のステップ１０４で、ＥＣＵ１１のスタータ駆動ポートの状態からスタータ１７のＯＮ／ＯＦＦを判定する。このステップ１０４で、スタータ１７のＯＦＦ状態と判定されれば、ステップ１０６に進み、通常のイニシャル処理を実行して、ＣＰＵ１２からハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂに出力するスタータＯＮ／ＯＦＦ指令をＯＦＦ指令に初期化すると共に、リセット前のスタータ１７のＯＮ／ＯＦＦ状態を判定するソフトウェアラッチフラグをＯＦＦに初期化して、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０４で、スタータ１７のＯＮ状態と判定されれば、ステップ１０５に進み、始動中イニシャル処理を実行して、ＣＰＵ１２からハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂに出力するスタータＯＮ／ＯＦＦ指令をＯＮ指令に初期化すると共に、リセット前のスタータ１７のＯＮ／ＯＦＦ状態を判定するソフトウェアラッチフラグをＯＮに初期化して、本ルーチンを終了する。これにより、リセット復帰からハードウェアラッチ時間（例えば４００ｍｓ）経過後もスタータ１７のＯＮ状態を保持してエンジンを始動できる。

以上説明した本実施例によれば、ＣＰＵ１２は、リセットが発生した場合に当該リセットから復帰する際に、スタータ１７のＯＮ／ＯＦＦの状態を確認して該スタータ１７がＯＮ状態に保持されていると判断したときに該ＣＰＵ１２のイニシャル処理を該スタータ１７のＯＮ状態を継続する“始動中イニシャル処理”に変更して実行するようにしたので、スタータ１７のＯＮ中にＣＰＵ１２がリセットされた場合でも、前記特許文献１とは異なり、他のＣＰＵを利用せずに、比較的簡単な制御処理でスタータ１７のＯＮ状態を保持してエンジンを始動でき、ＣＰＵ１２のリセットによる始動不良の問題を低コストで改善することができる。

尚、本実施例では、スタータリレー１５を駆動するドライバ１４Ａ，１４Ｂとハードウェアラッチ回路１３Ａ，１３Ｂを２系統設けたが、これを１系統のみ又は３系統以上としても良い。

また、本発明は、手動始動のシステムに限定されず、エンジン自動停止再始動システム（アイドルストップシステム）にも適用して実施できる。この場合、エンジン自動停止中（アイドルストップ中）に再始動要求が発生してスタータ１７をＯＮして再始動する場合に、ＣＰＵ１２のリセットが発生したときに、当該リセットから復帰する際にスタータ１７のＯＮ／ＯＦＦの状態を確認して該スタータ１７がＯＮ状態に保持されていると判断したときに、ＣＰＵ１２のイニシャル処理をスタータ１７のＯＮ状態を継続する“始動中イニシャル処理”に変更して実行するようにすれば良い。

その他、本発明は、ＥＣＵ１１の構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

１０…バッテリ、１１…ＥＣＵ、１２…ＣＰＵ、１３Ａ，１３Ｂ…ハードウェアラッチ回路（保持回路）、１４Ａ，１４Ｂ…ドライバ、１５…スタータリレー、１６…プッシュ操作式のスタートスイッチ、１７…スタータ

Claims (5)

1. エンジン始動時にエンジンをクランキングするスタータのオン／オフをＣＰＵで制御するように構成したエンジン始動制御装置において、
   前記スタータのオン中に前記ＣＰＵがリセットされたときに該スタータのオン状態を所定時間保持する保持回路を備え、
   前記ＣＰＵは、リセットされた場合に当該リセットから復帰する際に前記スタータのオン／オフの状態を確認して該スタータがオン状態に保持されていると判断したときに該ＣＰＵのイニシャル処理を該スタータのオン状態を継続する始動中イニシャル処理に変更して実行することを特徴とするエンジン始動制御装置。
2. 前記ＣＰＵは、リセットされた場合に当該リセットから復帰する際に前記保持回路の出力側の状態を確認して該スタータのオン／オフの状態を判断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。
3. 前記始動中イニシャル処理は、前記保持回路に出力するスタータオン／オフ指令をオン指令に初期化する処理と、リセット前から前記スタータがオン状態にあったことを示すフラグをセットする処理を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン始動制御装置。
4. 前記ＣＰＵは、前記スタータのオン中に前記エンジンの始動完了を検出したとき又は前記スタータのオン時間が所定の最大オン時間に達したときにスタータオフ指令を出力して前記スタータをオフすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジン始動制御装置。
5. 運転者が始動要求を前記ＣＰＵに入力するためのプッシュ操作式のスタートスイッチを備え、
   前記ＣＰＵは、前記スタートスイッチの操作により前記始動要求の信号が入力されたときにスタータオン指令を出力して前記スタータをオンして前記エンジンのクランキングを開始することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のエンジン始動制御装置。

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