JP4244117B2

JP4244117B2 - 電子制御装置

Info

Publication number: JP4244117B2
Application number: JP2002030267A
Authority: JP
Inventors: 章雄岡原; 修治木村
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2022-02-07
Also published as: JP2003227398A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子制御装置に関し、より詳細にはＣＰＵ（Central Processing Unit)とインタ−フェ−ス回路とを含んで構成される電子制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エンジンの燃料噴射制御や点火制御等の各種制御を行う電子制御装置が車両に搭載されるようになっている。このような電子制御装置は、一般にセンサ等からの入力信号をＣＰＵに入力できる信号に変換する入力インタ−フェ−ス回路と、該入力インタ−フェ−ス回路からの入力信号に基づいて各種の制御処理を行うＣＰＵと、該ＣＰＵにおける制御信号をアクチュエ−タ等を駆動するためのの作動信号に変換して出力する出力インタ−フェ−ス回路とを含んで構成されている。
【０００３】
エンジンの始動制御を行う電子制御装置では、エンジン始動時には、その始動性を高めるために、燃料供給量の増量制御等、通常のエンジン作動時とは異なる制御を行う必要がある。また、最近では、環境への配慮や省エネルギ−の観点から、アイドリングストップ等の機能を実現し、アイドリング時の排気ガスの排出量や消費燃料の抑制のために、車両を停止させるとエンジンを自動的に停止させ、停止状態から所定のエンジン始動要求が行われたと判断すると、エンジンを自動的に再始動させるスタ−タ制御を行う機能を備えているものもある。
【０００４】
このようなエンジンの始動制御を行う電子制御装置では、エンジン始動時の制御を正確に行うために、エンジン始動時にはエンジンが現在始動中であることを示す信号や、運転者がエンジンの始動を要求していることを示す始動要求信号を入力インタ−フェ−ス回路を介してＣＰＵに正確に入力し続ける必要がある。
【０００５】
しかしながら、エンジン始動時には、エンジンを始動させるためのスタ−タモ−タの駆動により、バッテリ電源が過度に消耗されるため、電源電圧が大幅に変動しやすく（通常１２Ｖの電源電圧が８Ｖ以下になることもある）、従来は、エンジン始動時における電源電圧の低下による入力インタ−フェ−ス回路での誤動作や不作動を防止するために、エンジンが始動中であることを示す信号や始動要求を示す信号をＣＰＵに入力するための入力インタ−フェ−ス回路に、最低動作電圧が低く設定された電源電圧低下時の動作を保証するための動作保証回路が別途組み込まれるようになっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電子制御装置は、エンジン始動時の前記信号を入力するための入力インタ−フェ−ス回路に、前記動作保証回路を別途組み込まなければならず、回路構成が複雑になるとともに、他のインタ−フェ−ス回路との設計の共通化を図ることができず、コスト高になっているという課題があった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、電源電圧低下時の動作保証回路を入力インタ−フェ−ス回路に別途組み込まなくても始動制御を正確に行うことができ、回路構成が簡略化されると共に、入力インタ−フェ−ス回路の設計の共通化を図ることのできる電子制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記目的を達成するために本発明に係る電子制御装置（１）は、所定の始動信号に基づいて始動中であると判断し、始動制御を行う電子制御装置において、前記始動信号を取り込むための中継手段と、電源から供給される電圧を読み取るための電源電圧読取手段と、前記中継手段を介しての始動信号の取り込み、及び前記電源電圧読取手段を介しての電源電圧の読み取りを行う制御手段とを備え、前記中継手段には、電源電圧低下時の動作を保証するための構成が組み込まれておらず、前記制御手段が、イグニッションスイッチを介して前記電源から電圧が供給されている状態で、前記電源電圧読取手段を介して読み取った電源電圧が、前記中継手段の最低動作電圧より高く設定された所定電圧以下になった場合、前記中継手段からの始動信号の内容に関係なく始動中であると判断してスタート値による始動制御を行う一方、前記電源電圧が、前記所定電圧より高い場合、通常制御を行うものであることを特徴としている。
【０００９】
上記電子制御装置（１）によれば、イグニッションスイッチを介して前記電源から電圧が供給されている状態で、前記電源電圧読取手段を介して読み取った電源電圧が、前記中継手段の最低動作電圧より高く設定された所定電圧以下になった場合、前記中継手段からの始動信号の内容に関係なく始動中であると判断してスタート値による始動制御を行う一方、前記電源電圧が、前記所定電圧より高い場合、通常制御を行うので、前記電源電圧が前記所定電圧以下になった場合における前記中継手段へ入力される信号を一意的に始動制御信号とすることにより、前記所定電圧よりも低電圧であるデフォルト状態を判断するための値の直前の値を使って始動制御を継続することが可能となり、前記中継手段に電源電圧低下時の動作保証回路を組み込まなくても、また前記電源電圧が前記所定電圧より低くなった場合においても始動制御を正確に行うことができる。従って、前記中継手段の回路構成の簡素化、及び他の中継手段との設計の共通化を図ることができる。
【００１０】
また、従来から組み込まれている電源電圧読取手段により読み取られた信号を利用するので、新たなハ−ド構成を追加する必要がなく、ソフトウェアの変更のみでよく、コストダウンを図ることができる。
【００１１】
また本発明に係る電子制御装置（２）は、上記電子制御装置（１）において、前記中継手段が、エンジンを始動させるための駆動手段の駆動信号を取り込むためのものであることを特徴としている。
【００１２】
上記電子制御装置（２）によれば、前記中継手段が、エンジンを始動させるための駆動手段の駆動信号を取り込むためのものであるので、エンジン始動時に電源電圧が前記所定電圧より低くなった場合においても始動制御を正確に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子制御装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、実施の形態に係る電子制御装置を含むエンジン始動システムの要部を示した回路図である。なお、本実施の形態に係るエンジン始動システムは、通常のエンジン始動の他に、アイドリングストップ機能によるエンジン始動も行うものである。
【００１４】
図中１０は、バッテリを示しており、バッテリ１０の−端子側は接地され、＋端子側は、電線１１ａを介してイグニッションスイッチ１２（以下、ＩＧＳＷと記す）の一端と、スタ−タスイッチ１３の一端とに接続されている。
【００１５】
ＩＧＳＷ１２は、ＯＦＦ端子１２ａとＯＮ端子１２ｂとスタ−ト端子１２ｃとを含んで構成されており、ＯＮ端子１２ｂは、電線１１ｂを介して電子制御装置２０のポ−トＡに接続されている。
【００１６】
ＩＧＳＷ１２のスタ−ト端子１２ｃは、ニュ−トラルスイッチ１４が介装された電線１１ｃを介してリレ−コイル１３ａの一端に接続され、リレ−コイル１３ａの他端は接地されている。スタ−ト端子１２ｃとニュ−トラルスイッチ１４との間の電線１１ｃは、ダイオ−ド１５が介装された電線１１ｄにより接続点Ａを介して電線１１ｂと接続されている。また、ニュ−トラルスイッチ１４とリレ−コイル１３ａとの間の電線１１ｃは、接続点Ｂを介して電線１１ｅにより電子制御装置２０のポ−トＢに接続されている。
【００１７】
スタ−タスイッチ１３の他端は、電線１１ｆを介してスタ−タモ−タ１６の一端に接続され、スタ−タモ−タ１６の他端は接地されている。スタ−タスイッチ１３とスタ−タモ−タ１６との間の電線１１ｆは、接続点Ｃを介して信号線１７により電子制御装置２０のポ−トＣと接続されている。
【００１８】
再始動検出手段１８は電子制御装置２０のポ−トＤに接続されており、再始動検出手段１８は、アクセルペダルの踏込状態を検出する手段、ブレ−キペダルの解放状態を検出する手段、シフトポジションの変化を検出する手段、バッテリ１０の充電率を検出する手段、電力の消費状態を検出する手段等のいずれか、もしくはそれらを組み合わせたものから構成され、アイドリングストップ状態からエンジン始動状態に移行するためのトリガ信号を電子制御装置２０に送信するようになっている。
【００１９】
電子制御装置２０は、ＣＰＵ２１をメイン制御手段として各種のエンジン制御処理を行うものであり、ポ−トＡは電源線２９を介して電源回路２２に接続され、電源回路２２はＣＰＵ２１と出力インタ−フェ−ス回路２４とに接続され、５Ｖの定電圧が供給されるようになっている。
【００２０】
また、電源線２９は、接続点Ｄを介して抵抗Ｒ１とＲ２とが直列に接続された電源読取線２９ａによりアナログディジタル変換器（以下ＡＤ変換器と記す）２３に接続され、ＡＤ変換器２３はＣＰＵ２１に接続されている。
【００２１】
また、電源線２９は、接続点Ｅを介してトランジスタ２８のエミッタに接続され、トランジスタ２８のコレクタはポ−トＢに、ベ−スは、出力バッファ２７を介してＣＰＵ２１に接続されている。
【００２２】
また、スタ−タモ−タ１６の始動信号の取り込みを行うポ−トＣは、中継手段としての入力インタ−フェ−ス回路２５を介してＣＰＵ２１に接続され、再始動検出手段１８からの始動要求信号の取り込みを行うポ−トＤは、中継手段としての入力インタ−フェ−ス回路２６を介してＣＰＵ２１に接続されている。なお、入力インタ−フェ−ス回路２５、２６には、従来組み込まれていた電源電圧低下時の動作を保証する動作保証回路を組み込まなくてもよい。
【００２３】
また、ＣＰＵ２１は、出力インタ−フェ−ス回路２４に接続され、出力インタ−フェ−ス回路２４は、アクチュエ−タであるインジェクタやイグナイタ等に接続されている。
【００２４】
ＣＰＵ２１では、ＡＤ変換器２３で読み取られた抵抗Ｒ１とＲ２とにより分圧されたバッテリ１０の電源電圧を取り込むことができるようになっている。またＣＰＵ２１では、スタ−タスイッチ１３のスイッチ信号を入力インタ−フェ−ス回路２５を介して取り込み、また再始動検出手段１８の始動要求信号を入力インタ−フェ−ス回路２６を介して取り込み、出力バッファ２７を介してトランジスタ２８にベ−ス電流を流す処理を行うことができるようになっている。
【００２５】
次に、実施の形態に係る電子制御装置を含むエンジン始動システムの動作について説明する。
まず、ＩＧＳＷ１２を介してエンジンが始動される場合、ＩＧＳＷ１２がＯＦＦ端子１２ａからＯＮ端子１２ｂにセットされると、バッテリ１０の電源電圧が、ポ−トＡを介して電子制御装置２０に供給され、さらに、ＩＧＳＷ１２が回転されスタ−ト端子１２ｃにセットされると、ニュ−トラルスイッチ１４がＯＮ、すなわち自動変速機のシフトポジションがパ−キング（Ｐ）又はニュ−トラル（Ｎ）の場合には、リレ−コイル１３ａに電流が流れ、スタ−タスイッチ１３がＯＮし、バッテリ１０の電源電圧がスタ−タモ−タ１６に供給され、スタ−タモ−タ１６を駆動させて、エンジン始動に移る。
【００２６】
また、アイドリングストップ状態からエンジンが始動される場合、再始動検出手段１８からの始動要求信号が、ポ−トＤから入力インタ−フェ−ス回路２６を介してＣＰＵ２１に入力されると、ＣＰＵ２１では、始動要求があったと判断して、トランジスタ２８にベ−ス電流を流し、トランジスタ２８をＯＮさせ、リレ−コイル１３ａに電流を流し、スタ−タスイッチ１３をＯＮさせて、スタ−タモ−タ１６を駆動させて、エンジン始動に移る。
【００２７】
上記エンジン始動時、電子制御装置２０では、バッテリ１０の電源電圧をＡＤ変換器２３を介してＣＰＵ２１で読み取りを行っており、このときのバッテリ１０の電源電圧とＡＤ変換値との関係を図２に示している。
【００２８】
エンジン始動中は、スタ−タモ−タ１６の駆動により、バッテリ１０電源が過度に消耗されるため、図２に示すように電源電圧が低下するとともに、ＡＤ変換値も低下するが、ＡＤ変換値が、読み取った電源電圧がリファレンス電圧である５Ｖより小さくなると変化しなくなるので、本実施の形態では、ＡＤ変換値が電源電圧にしたがって変化する領域の最下点近傍の値Ｘ（この場合、例えば電源電圧の読取値が５．５Ｖ付近の値）に対応する電圧Ｖ_X をエンジン始動中であると判断する電源電圧値と設定し、ＡＤ変換値が、所定値Ｘ以下の値になった場合に、ＣＰＵ２１において、一意的にスタ−タスイッチ１３がＯＮ状態、すなわちエンジン始動中であると判断する。
【００２９】
したがって、スタ−タスイッチ１３が実際にはＯＮ状態であるにもかかわらず、電源電圧の低下により入力インタ−フェ−ス回路２５からの入力信号ではＣＰＵ２１においてＯＮ状態であると認識できない場合には、上記電源電圧によるエンジン始動中であるか否かの判断により、実際の入力インタ−フェ−ス回路２５からの入力信号の状態にかかわらずに、スタ−タスイッチ１３がＯＮ状態であると判断して、前記電源電圧値（電圧Ｖ_X ）よりも低電圧であるデフォルト状態を判断するための値の直前の値を使って始動制御に移るようになっている。
【００３０】
次に実施の形態に係る電子制御装置におけるＣＰＵ２１の行う処理動作を図３に示したフロ−チャ−トに基づいて説明する。
まず、ステップＳ１では、ＩＧＳＷ１２のＯＦＦからＯＮへの移行（ＩＧＳＷ１２のＯＦＦ状態からのエンジン始動）を検出したか否かを判断し、ＩＧＳＷ１２のＯＦＦからＯＮへの移行を検出したと判断すれば、ステップＳ２に進み、ＡＤ変換器２３からのバッテリ１０の電源電圧のＡＤ変換値を読み取り、ステップＳ３に進む。
【００３１】
ステップＳ３では、ＡＤ変換値が所定値Ｘ以下であるか否か、すなわちインタ−フェ−ス回路２５の最低動作電圧（例えば５Ｖ）より高く設定された所定電圧Ｖ_X より電源電圧が低くなったか否かを判断し、ＡＤ変換値が所定値Ｘ以下であると判断すれば、ステップＳ４に進む。
【００３２】
ステップＳ４では、入力インタ−フェ−ス回路２５からの入力値を一意的にスタ−ト値として始動制御を行い、その後処理を終了する。一方、ステップＳ３において、ＡＤ変換値が所定値Ｘ以下ではないと判断すれば、ステップＳ５に進み、通常制御を行い、処理を終了する。
【００３３】
一方、ステップＳ１において、ＩＧＳＷ１２のＯＦＦからＯＮへの移行を検出していない、すなわちＩＧＳＷ１２がＯＮ状態またはＯＦＦ状態であると判断すれば、ステップＳ６に進む。
【００３４】
ステップＳ６では、車速やブレ−キペダルの踏み込み状態やシフトポジションの位置に基づいて、アイドリングストップ状態であるか否かを判断し、アイドリングストップ状態、例えば、ＩＧＳＷ１２がＯＮ状態で、車速が０で、ブレ−キペダルが踏み込まれており、シフトポジションがＮレンジであると判断すれば、ステップＳ７に進む。一方、ステップＳ６において、アイドリングストップ状態ではないと判断すれば処理を終了する。
【００３５】
ステップＳ７では、再始動検出手段１８からの始動要求信号を検出したか否かを判断し、始動要求信号を検出したと判断すれば、ステップＳ８に進み、一方、始動要求信号を検出していないと判断すればステップＳ７に戻る。
【００３６】
ステップＳ８では、スタ−タ制御、すなわちアイドリングストップ状態からエンジンを始動させる制御により、スタ−タモ−タ１６を駆動させる処理を行い、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、ＡＤ変換器２３からのバッテリ１０の電源電圧のＡＤ変換値を読み取り、ステップＳ１０に進む。
【００３７】
ステップＳ１０では、ＡＤ変換値が所定値Ｘ以下であるか否かを判断し、ＡＤ変換値が所定値Ｘ以下であると判断すれば、ステップＳ１１に進み、入力インタ−フェ−ス回路２５、２６からの入力値を一意的にスタ−ト値として始動制御を行い、その後処理を終了する。一方、ステップＳ１０において、ＡＤ変換値が所定値Ｘ以下ではないと判断すれば、ステップＳ１２に進み、通常処理を行い、その後、処理を終了する。
【００３８】
上記実施の形態に係る電子制御装置２０によれば、ＡＤ変換器２３を通じてインタ−フェ−ス回路２５、２６の最低動作電圧より高く設定された所定電圧よりも、バッテリ１０の電圧が低くなったことを検出した場合に、始動中であると判断するので、バッテリ１０の電圧が所定電圧Ｖ_x より低くなった場合における入力インタ−フェ−ス回路２５、２６へ入力される信号を一意的に始動制御信号にすることにより、所定電圧Ｖ_x よりも低電圧であるデフォルト状態を判断するための値の直前の値を使って始動制御を継続することができ、入力インタ−フェ−ス回路２５、２６に電源電圧低下時の動作保証回路を組み込まなくても、またバッテリ１０の電圧が所定電圧Ｖ_x より低くなった場合においても始動制御を正確に行うことができる。従って、入力インタ−フェ−ス回路２５、２６の回路構成の簡素化、及び他の入力インタ−フェ−ス回路（図示せず）との設計の共通化を図ることができる。
【００３９】
また、従来から電子制御装置２０に組み込まれているＡＤ変換器２３を含んで構成される電源電圧読取回路により読み取られる信号を利用するので、新たなハ−ド構成を追加する必要がなく、ＣＰＵ２１が行うソフトウェアの変更のみでよく、コストダウンを図ることができる。
【００４０】
なお、上記実施の形態では、エンジン始動時におけるスタ−タスイッチ１３からのスタ−ト信号の入力、及び再始動検出手段１８からの始動要求信号の入力をスタ−ト値にして始動制御する場合について説明したが、入力インタ−フェ−ス回路はこれらに限られるものではなく、電源電圧の低下時において、電子制御装置２０に設けられる他の入力インタ−フェ−ス回路からのすべての入力に対して同様にスタ−ト値による始動制御を行うことができる。
【００４１】
また、上記実施の形態では、始動信号を伝送する経路に設けられる中継手段として、入力インタ−フェ−ス回路２５、２６を用いた場合について説明したが、前記中継手段は、入力インタ−フェ−ス回路に限られるものではなく、その動作に電力を必要とし、所定の始動信号をＣＰＵ２１に伝送する機能を備えたものにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電子制御装置を含むエンジン始動システムの要部を示した回路図である。
【図２】実施の形態に係る電子制御装置のＣＰＵで読み取られるバッテリの電源電圧とＡＤ変換値との関係を示した図である。
【図３】実施の形態に係る電子制御装置のＣＰＵの行う処理動作を示すフロ−チャ−トである。
【符号の説明】
１０バッテリ
１２イグニッションスイッチ
１３スタ−タスイッチ
１３ａリレ−コイル
１４ニュ−トラルスイッチ
１６スタ−タモ−タ
１８再始動検出手段
２０電子制御装置
２１ＣＰＵ
２２電源回路
２３ＡＤ変換器
２４出力インタ−フェ−ス回路
２５、２６入力インタ−フェ−ス回路

Claims

所定の始動信号に基づいて始動中であると判断し、始動制御を行う電子制御装置において、
前記始動信号を取り込むための中継手段と、
電源から供給される電圧を読み取るための電源電圧読取手段と、
前記中継手段を介しての始動信号の取り込み、及び前記電源電圧読取手段を介しての電源電圧の読み取りを行う制御手段とを備え、
前記中継手段には、電源電圧低下時の動作を保証するための構成が組み込まれておらず、
前記制御手段が、イグニッションスイッチを介して前記電源から電圧が供給されている状態で、前記電源電圧読取手段を介して読み取った電源電圧が、前記中継手段の最低動作電圧より高く設定された所定電圧以下になった場合、前記中継手段からの始動信号の内容に関係なく始動中であると判断してスタート値による始動制御を行う一方、前記電源電圧が、前記所定電圧より高い場合、通常制御を行うものであることを特徴とする電子制御装置。
前記中継手段が、エンジンを始動させるための駆動手段の駆動信号を取り込むためのものであることを特徴とする請求項１記載の電子制御装置。