JP5811917B2 - Starter control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両のエンジン（内燃機関）を始動のためにクランキングするスタータの制御装置に関する。 The present invention relates to a starter control device for cranking a vehicle engine (internal combustion engine) for starting.
近年、車両（自動車）においては、所定の自動停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止させ、その後、所定の自動始動条件が成立するとエンジンを自動的に始動（いわば再始動）させるエンジン自動停止始動システム（一般にはアイドルストップ（またはアイドリングストップ）システムと呼ばれる）を備えたものが実用化されている。 In recent years, in a vehicle (automobile), the engine is automatically stopped when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and then the engine is automatically started (so-called restart) when a predetermined automatic start condition is satisfied. Those equipped with a starting system (generally called an idle stop (or idling stop) system) have been put into practical use.
そして、アイドルストップシステムを備えた車両（以下、アイドルストップシステム搭載車両という）においては、バッテリからスタータを動作させるための電気負荷への通電経路を、並列的に２組設けることが考えられている（例えば、特許文献１参照）。 In a vehicle equipped with an idle stop system (hereinafter referred to as an idle stop system-equipped vehicle), it is considered that two sets of energization paths from a battery to an electric load for operating the starter are provided in parallel. (For example, refer to Patent Document 1).
一方の通電経路は、アイドルストップシステム用ではなく、車両の運転者がエンジンを始動させるために行う始動用操作に応じて、エンジンを始動させるユーザ始動時に、前記電気負荷へ通電してスタータを動作させるユーザ始動用の通電経路である。 One energization path is not for the idling stop system, but operates the starter by energizing the electric load when the user starts to start the engine according to the start operation performed by the vehicle driver to start the engine. This is a user-start energization path.
そして、他方の通電経路が、アイドルストップシステム用であり、自動停止させたエンジンを自動的に始動させる自動始動時に、前記電気負荷へ通電してスタータを動作させる自動始動用の通電経路である。 The other energizing path is for the idle stop system, and is an energizing path for automatic start for energizing the electric load and operating the starter at the time of automatic start for automatically starting the automatically stopped engine.
尚、ユーザ始動用の通電経路を自動始動用の通電経路と別にして設けるのは、一般に、ユーザ始動用の通電経路を連通させるためのスイッチ手段を、マイコンによらずにオンさせるように構成することで、マイコンがリセットされてしまう程にバッテリ電圧が低下してしまい易いユーザ始動時において、エンジンを確実に始動させることができるようにするためである。 It should be noted that the user starting energization path is provided separately from the automatic starting energization path so that the switch means for connecting the user starting energization path is generally turned on without using a microcomputer. By doing so, the engine can be reliably started at the time of user start when the battery voltage is likely to decrease as the microcomputer is reset.
ところで、アイドルストップシステム搭載車両においては、ユーザ始動用の通電経路が正常に機能しなくなってしまうと、運転者が始動用操作を行っても、スタータを動作させることができないため、エンジンを始動させることができず、延いては、車両を動かすことができなくなってしまう。 By the way, in a vehicle equipped with an idle stop system, if the energization path for user start does not function normally, the starter cannot be operated even if the driver performs the start operation, so the engine is started. It is impossible to move the vehicle.
そこで、本発明は、運転者が始動用操作を行った場合にユーザ始動用の通電経路が正常に機能しなくてもエンジンを始動させることができるようにすることを、二次的故障を招くことなく実現することを目的としている。 Therefore, the present invention causes a secondary failure to allow the engine to be started even when the energization path for user start does not function normally when the driver performs the start operation. It aims to be realized without any problems.
本発明のスタータ制御装置が用いられる車両には、スタータと、第１スイッチ手段と、第２スイッチ手段と、自動停止手段とが備えられている。
スタータは、電気負荷に通電されることで動作して、車両のエンジンを始動させるために該エンジンをクランキングする。
The vehicle in which the starter control device of the present invention is used includes a starter, first switch means, second switch means, and automatic stop means.
The starter operates by energizing an electrical load and cranks the engine to start the vehicle engine.
そして、第１スイッチ手段は、車両の運転者がエンジンを始動させるための始動用操作を行った場合に、車両のバッテリから前記電気負荷に通電するための第１通電経路を連通することにより、前記電気負荷に通電してスタータを動作させる。 The first switch means communicates the first energization path for energizing the electric load from the vehicle battery when the vehicle driver performs an operation for starting the engine. The starter is operated by energizing the electric load.
尚、始動用操作とは、運転者がエンジンを始動させるために行う手動の操作であり、例えば、イグニッションキーシリンダに挿入した車両のキーを捻ってスタート位置にする操作や、エンジン始動用のプッシュスイッチ（ボタン部が押されるとオンするスイッチ）をオンする操作などである。 The start operation is a manual operation performed by the driver to start the engine. For example, an operation for twisting the vehicle key inserted into the ignition key cylinder to the start position, or a push for starting the engine. For example, an operation of turning on a switch (a switch that is turned on when the button is pressed) is performed.
また、第２スイッチ手段は、駆動信号が与えられると、車両のバッテリから前記電気負荷に通電するための通電経路であって、第１通電経路とは別の第２通電経路を連通することにより、前記電気負荷に通電してスタータを動作させる。 The second switch means is an energization path for energizing the electric load from the vehicle battery when a drive signal is given, and communicates with a second energization path different from the first energization path. Then, the starter is operated by energizing the electric load.
一方、自動停止手段は、エンジンの運転中に所定の自動停止条件が成立すると、エンジンを停止させる。
そして、本発明のスタータ制御装置は、自動停止手段によりエンジンが停止された後、エンジンを自動的に始動させるための自動始動条件が成立すると、第２スイッチ手段に駆動信号を与えることにより、スタータを動作させてエンジンを始動させるが、更に、第１判定手段と、第２判定手段と、補助駆動手段とを備えている。
On the other hand, the automatic stop means stops the engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied during operation of the engine.
The starter control device according to the present invention provides a start signal by supplying a drive signal to the second switch means when an automatic start condition for automatically starting the engine is satisfied after the engine is stopped by the automatic stop means. Is operated to start the engine, and further includes first determination means, second determination means, and auxiliary drive means.
第１判定手段は、車両の運転者が始動用操作を行ったことを検知すると、スタータが動作したか否かを判定する。
そして、その第１判定手段によりスタータが動作しないと判定されると、第２判定手段が、バッテリから前記電気負荷に通電するための通電経路のうち、第２スイッチ手段よりも前記電気負荷側の通電経路がグランド電位にショートしているか否かを判定する。
When the first determination means detects that the driver of the vehicle has performed the starting operation, it determines whether or not the starter has operated.
Then, when it is determined by the first determination means that the starter does not operate, the second determination means is closer to the electric load side than the second switch means in the energization path for energizing the electric load from the battery. It is determined whether the energization path is short-circuited to the ground potential.
そして更に、その第２判定手段により前記通電経路がグランド電位にショートしていないと判定された場合に、補助駆動手段が、第２スイッチ手段に駆動信号を与えることにより、スタータを動作させてエンジンを始動させる。 Further, when it is determined by the second determination means that the energization path is not short-circuited to the ground potential, the auxiliary drive means gives a drive signal to the second switch means to operate the starter and Start.
このようなスタータ制御装置によれば、運転者が始動用操作を行った場合に、ユーザ始動用の通電経路である第１通電経路が正常に機能しなくても（つまり、第１通電経路が連通せずにスタータが動作しなくても）、第２スイッチ手段に自動始動用の通電経路である第２通電経路を連通させて、スタータを動作させることができる。よって、エンジンを始動させることができる。 According to such a starter control device, when the driver performs a start operation, even if the first energization path that is the energization path for user start does not function normally (that is, the first energization path is Even if the starter does not operate without communication), the starter can be operated by communicating the second energization path, which is an energization path for automatic start, with the second switch means. Therefore, the engine can be started.
また、補助駆動手段は、第２判定手段により、第２スイッチ手段よりも電気負荷側の通電経路（以下、スイッチ下流側経路という）がグランド電位にショート（以下、地絡ともいう）していると判定された場合には、第２スイッチ手段に駆動信号を与えない（つまり、第２スイッチ手段に第２通電経路を連通させない）。 In the auxiliary driving means, the second determination means causes the electrical load path (hereinafter referred to as switch downstream path) to be short-circuited to the ground potential (hereinafter also referred to as ground fault) with respect to the second switch means. When it is determined that the driving signal is not given to the second switch means (that is, the second energization path is not communicated with the second switch means).
このため、「スイッチ下流側経路が地絡している状態で第２スイッチ手段により第２通電経路が連通されて、バッテリから地絡地点までの通電経路に過大な電流が流れてしまい、その通電経路や第２スイッチ手段にダメージを与えてしまう」という不具合を、未然に防ぐことができる。 For this reason, "the second switch means communicates with the second switch means in a state where the switch downstream path is grounded, and an excessive current flows through the current path from the battery to the ground fault point. The problem of “damaging the route and the second switch means” can be prevented in advance.
つまり、対比例として、第２判定手段を設けずに、第１判定手段によりスタータが動作しないと判定されると即座に補助駆動手段が第２スイッチ手段に駆動信号を与える、というように構成したとする。しかし、そのような構成では、スイッチ下流側経路に地絡が生じていた場合に、バッテリから地絡地点までの通電経路における何れかの箇所（第２スイッチ手段を含む）が過大電流で溶断してしまったり、通電経路を成す配線の被覆が過大電流による発熱で溶けてしまったり、といった二次的故障を引き起こしてしまう可能性がある。これに対して、本発明のスタータ制御装置によれば、そのような過大電流による二次的故障を招くことがない。 That is, as a comparative example, the second determination unit is not provided, and the auxiliary drive unit immediately gives a drive signal to the second switch unit when the first determination unit determines that the starter does not operate. And However, in such a configuration, when a ground fault occurs in the downstream path of the switch, any part (including the second switch means) in the energizing path from the battery to the ground fault point is melted by an excessive current. There is a possibility of causing a secondary failure such that the wiring covering the energization path is melted by heat generated by an excessive current. On the other hand, according to the starter control device of the present invention, such secondary failure due to excessive current is not caused.
以下に、本発明が適用された実施形態のスタータ制御装置としての電子制御装置（以下、スタータＥＣＵという）について説明する。
図１に示す本実施形態のスタータＥＣＵ１１は、エンジン１３の自動停止及び自動再始動が実施されるアイドルストップシステム搭載車両において、エンジン１３を始動させるためのスタータ１５を制御する装置である。尚、ここでは、車両の変速機は自動変速機であるものとして説明する。
Hereinafter, an electronic control device (hereinafter referred to as a starter ECU) as a starter control device according to an embodiment to which the present invention is applied will be described.
The
スタータ１５は、エンジン１３をクランキングさせる動力源となるモータ（スタータモータ）１７と、モータ１７により回転駆動されるピニオンギヤ１９と、電源としてのバッテリ２０からモータ１７への通電経路に設けられたスイッチ２１と、ピニオンギヤ１９をエンジン１３のリングギヤ１４に噛み合う噛合位置に突出させると共に、スイッチ２１をオンさせるためのソレノイド２３とを備えている。尚、ソレノイドのコイルのことを、ソレノイドと称している。
The starter 15 includes a motor (starter motor) 17 serving as a power source for cranking the engine 13, a
ソレノイド２３の一端はグランドラインに接続されている。そして、スタータ１５においては、ソレノイド２３の他端（上流側）に、バッテリ２０のプラス端子の電圧であるバッテリ電圧ＶＢ（本実施形態では約１２Ｖ）が印加されて該ソレノイド２３に通電されると、そのソレノイド２３の電磁力により、ピニオンギヤ１９が当該スタータ１５の外方向に突出してリングギヤ１４との噛合位置に到達すると共に、スイッチ２１がオンして（詳しくは、スイッチ２１の一対の接点２１ａ，２１ｂが短絡して）、バッテリ２０からモータ１７への通電経路が連通する。すると、ピニオンギヤ１９がリングギヤ１４に噛み合った状態でモータ１７が通電されることとなり、そのモータ１７の回転力がピニオンギヤ１９を介してリングギヤ１４に伝わって、エンジン１３がクランキングされる。
One end of the
このように、スタータ１５は、電気負荷としてのソレノイド２３に通電されることで動作する（即ち、エンジン１３をクランキングする）。一方、ソレノイド２３に通電されなければ、スタータ１５に備えられたバネなどの付勢部材（図示省略）の力により、ピニオンギヤ１９はリングギヤ１４と噛み合わない初期位置（図１に示す位置）に戻ると共に、スイッチ２１もオフする。
Thus, the starter 15 operates by energizing the
また、車両において、スタータＥＣＵ１１の外部には、オンすることでソレノイド２３の上流側にバッテリ電圧ＶＢを印加して該ソレノイド２３に電流を流すスイッチ手段として、２つのリレー２５，２７が、並列に設けられている。
Further, in the vehicle, two
具体的に説明すると、リレー２５は、コイル２５ａと一対の接点２５ｂ，２５ｃを備えている。そして、バッテリ２０のプラス端子に一端が接続されたヒューズ２９の他端に、コイル２５ａの一端と、一方の接点２５ｂとが接続されており、他方の接点２５ｃは、ソレノイド２３の上流側に接続されている。更に、コイル２５ａのヒューズ２９側とは反対側である下流側は、スタータＥＣＵ１１の端子３１に接続されている。
More specifically, the
このため、コイル２５ａの下流側がスタータＥＣＵ１１により接地されて該コイル２５ａに電流が流れると、一対の接点２５ｂ，２５ｃが短絡して（即ち、リレー２５がオンして）、バッテリ２０からヒューズ２９を介してソレノイド２３に通電するための通電経路が連通する。
Therefore, when the downstream side of the
すると、ソレノイド２３に通電されてスタータ１５が動作する。そして、スタータ１５が動作してエンジン１３がクランキングされると、エンジン１３を制御する他の電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵという）が、エンジン１３のクランク軸の回転を検出して、エンジン１３に対する燃料噴射と点火とを行うこととなり、その結果、エンジン１３が完爆状態（即ち、始動が完了した運転状態であり、いわゆるエンジン１３がかかった状態）になる。尚、エンジン１３がディーゼルエンジンであれば、点火は行われず、燃料噴射だけが行われる。また、エンジン１３の制御もスタータＥＣＵ１１が行うようになっていても良い。
Then, the
また、リレー２５と同様に、リレー２７も、コイル２７ａと一対の接点２７ｂ，２７ｃを備えている。そして、バッテリ２０のプラス端子に一端が接続されたヒューズ３３の他端に、コイル２７ａの一端と、一方の接点２７ｂとが接続されており、他方の接点２７ｃは、ソレノイド２３の上流側に接続されている。更に、コイル２７ａのヒューズ３３側とは反対側である下流側は、スタータＥＣＵ１１の端子３５に接続されている。このため、コイル２７ａの下流側がスタータＥＣＵ１１により接地されて該コイル２７ａに電流が流れると、一対の接点２７ｂ，２７ｃが短絡して（即ち、リレー２７がオンして）、バッテリ２０からヒューズ３３を介してソレノイド２３に通電するための通電経路が連通する。
Similarly to the
また更に、リレー２７からソレノイド２３へ至るまでの通電経路には、モニタ信号線３７の一端が接続されており、そのモニタ信号線３７の他端は、スタータＥＣＵ１１の端子３９に接続されている。
Furthermore, one end of a
ここで、本実施形態では、ソレノイド２３の上流側に一端が接続された通電経路用の配線が、分岐点Ｐ１でリレー２５側とリレー２７側とに分岐しており、モニタ信号線３７の一端は、その分岐点Ｐ１よりもリレー２７側の配線上に接続されている。
Here, in the present embodiment, the wiring for the energization path having one end connected to the upstream side of the
そして、リレー２７と分岐点Ｐ１とを結ぶ配線と、モニタ信号線３７の一端との、接続点を「Ｐ２」とすると、本実施形態では、ヒューズ３３と、ヒューズ３３の下流側からリレー２７の接点２７ｂまでの配線４３と、リレー２７の接点２７ｃから接続点Ｐ２までの配線Ｌ３と、接続点Ｐ２から分岐点Ｐ１までの配線Ｌ４とが、リレー２７によって連通される単独の通電経路である。
If the connection point between the wiring connecting the
また、ヒューズ２９と、ヒューズ２９の下流側からリレー２５の接点２５ｂまでの配線４１と、リレー２５の接点２５ｃから分岐点Ｐ１までの配線Ｌ２とが、リレー２５によって連通される単独の通電経路である。
In addition, the
そして、分岐点Ｐ１からソレノイド２３までの配線Ｌ１は、２つのリレー２５，２７に共通の通電経路である。
尚、モニタ信号線３７の一端は、例えば、分岐点Ｐ１や、配線Ｌ１における何れかの地点に接続されていても良い。
The wiring L1 from the branch point P1 to the
Note that one end of the
一方、スタータＥＣＵ１１には、車両の運転者がエンジン１３を始動させるための始動用操作を行うとアクティブレベル（本実施形態ではハイ）になるユーザ始動信号が、他の信号出力用装置４５から入力される。
On the other hand, the
始動用操作としては、例えば、イグニッションキーシリンダに挿入した車両のキーをスタート位置に捻る操作や、エンジン始動用のプッシュスイッチをオンする操作がある。そして、前者の場合、信号出力用装置４５は、例えば、イグニッションキーシリンダに取り付けられたイグニッションキースイッチである。つまり、イグニッションキースイッチでは、車両のキーがスタート位置に操作されると、特定の端子がバッテリ２０のプラス端子に接続されるため、その特定の端子から、ユーザ始動信号としてのバッテリ電圧ＶＢが出力されることとなる。一方、後者の場合、信号出力用装置４５は、上記プッシュスイッチがオンされたことを検知すると、アクティブレベルのユーザ始動信号を出力する装置である。
Examples of the start operation include an operation of twisting a vehicle key inserted into the ignition key cylinder to a start position and an operation of turning on a push switch for starting the engine. In the former case, the
また、スタータＥＣＵ１１には、エンジン１３の自動停止及び自動再始動を制御する他の電子制御装置（以下、アイドルストップＥＣＵという）４７からの再始動信号が入力される。その再始動信号は、アイドルストップＥＣＵ４７が、エンジン１３を自動的に停止させた後、エンジン１３を自動的に再始動させるときに出力する信号である。
The
ここで、アイドルストップＥＣＵ４７が行う処理の内容について説明する。
アイドルストップＥＣＵ４７は、エンジン１３の運転中（運転状態になっているとき）において、アイドルストップ制御のための処理の１つとして、図２に示す自動停止制御処理を、例えば一定時間毎に実行する。
Here, the contents of the process performed by the
The
そして、図２に示すように、アイドルストップＥＣＵ４７は、自動停止制御処理を開始すると、Ｓ１０２にて、所定の自動停止条件が成立したか否かを判定し、自動停止条件が成立していないと判定した場合には、そのまま当該自動停止制御処理を終了するが、自動停止条件が成立したと判定した場合には、Ｓ１０４に進む。尚、自動停止条件の一例を挙げると、例えば、下記の全条件が満たされていることである。車速が所定値以下である。ブレーキペダルが踏まれている。アクセルペダルが踏まれていない。
Then, as shown in FIG. 2, when the automatic stop control process is started, the
Ｓ１０４では、エンジンＥＣＵに、エンジン停止指令を与えて、エンジン１３への燃料噴射を停止させたり、エンジン１３への吸気供給経路を遮断させることにより、エンジン１３を自動的に停止させ、その後、当該自動停止制御処理を終了する。そして、このようにエンジン１３が自動停止された状態が、アイドルストップ中である。 In S104, an engine stop command is given to the engine ECU to stop the fuel injection to the engine 13 or to shut off the intake air supply path to the engine 13, thereby stopping the engine 13 automatically. The automatic stop control process ends. The state in which the engine 13 is automatically stopped in this way is during idle stop.
また、アイドルストップＥＣＵ４７は、アイドルストップ中において、アイドルストップ制御のための処理の１つとして、図３に示す自動始動制御処理を、例えば一定時間毎に実行する。
Further, the
そして、図３に示すように、アイドルストップＥＣＵ４７は、自動始動制御処理を開始すると、Ｓ１０６にて、所定の自動始動条件が成立したか否かを判定し、自動始動条件が成立していないと判定した場合には、そのまま当該自動始動制御処理を終了するが、自動始動条件が成立したと判定した場合には、Ｓ１０８に進む。尚、自動始動条件の一例を挙げると、例えば、下記の何れかの条件がある。ブレーキペダルが放された。アクセルペダルが踏まれた。
As shown in FIG. 3, when the automatic stop control process is started, the
Ｓ１０８では、エンジン１３を自動的に再始動させるための処理として、当該スタータＥＣＵ１１へ前述の再始動信号を出力する。そして、その後、この自動始動制御処理を終了する。
In S108, the restart signal is output to the
このように、アイドルストップＥＣＵ４７からの再始動信号は、自動始動条件が成立したことを、スタータＥＣＵ１１に知らせるための信号である。
図１に戻り、スタータＥＣＵ１１には、クランクセンサ４９からエンジン１３のクランク軸の回転に応じて出力されるクランク信号も入力される。更に、スタータＥＣＵ１１には、バッテリ電圧ＶＢが、バッテリモニタ信号として入力される。
As described above, the restart signal from the
Returning to FIG. 1, the
尚、スタータＥＣＵ１１は、車両におけるイグニッション系電源ラインにバッテリ電圧ＶＢが供給されている場合（いわゆるイグニッションオンの場合）に、そのイグニッション系電源ラインからの電力で動作する。
The
次に、スタータＥＣＵ１１の構成について説明する。
スタータＥＣＵ１１は、スタータ１５を制御するための各種処理を実行するマイコン５１と、当該スタータＥＣＵ１１に入力される前述の各種信号をマイコン５１に入力させる入力回路５３と、端子３１とグランドラインとの間に２つの出力端子が接続されたトランジスタＴ１と、端子３１とグランドラインとの間に接続されたプルダウン用の抵抗５５と、端子３５とグランドラインとの間に２つの出力端子が接続されたトランジスタＴ２と、端子３５とグランドラインとの間に接続されたプルダウン用の抵抗５６と、を備えている。
Next, the configuration of the
The
抵抗５５，５６の抵抗値は、リレー２５，２７のコイル２５ａ，２７ａの抵抗値（例えば数Ω〜数十Ω）と比較して十分に大きい値（例えば１０００倍以上の値）に設定されている。このため、抵抗５５，５６を介してコイル２５ａ，２７ａに電流が流れても、その電流は無視できる程に小さく、リレー２５，２７がオンしてしまうことはない。
The resistance values of the
また、本実施形態において、トランジスタＴ１，Ｔ２は、例えばＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。そして、トランジスタＴ１は、それのドレインとソースが、端子３１とグランドラインとの間に接続されており、同様に、トランジスタＴ２は、それのドレインとソースが、端子３５とグランドラインとの間に接続されている。 In the present embodiment, the transistors T1 and T2 are, for example, N-channel MOSFETs. The transistor T1 has its drain and source connected between the terminal 31 and the ground line. Similarly, the transistor T2 has its drain and source between the terminal 35 and the ground line. It is connected.
ここで、トランジスタＴ１のゲートには、前述した信号出力用装置４５からのユーザ始動信号が、抵抗５７を介して、駆動信号として入力される。
このため、車両の運転者が前述の始動用操作を行って、信号出力用装置４５からのユーザ始動信号がハイになると、トランジスタＴ１がオンする。すると、そのトランジスタＴ１を介してリレー２５のコイル２５ａに電流（駆動電流）が流れることにより、リレー２５がオンして、スタータ１５が動作し、前述の如くエンジン１３が始動される。このように運転者の始動用操作に応じてエンジン１３を始動させる場合が、ユーザ始動時である。これに対して、アイドルストップ中に自動始動条件が成立してエンジン１３を自動的に再始動させる場合が、自動始動時である。
Here, the user start signal from the
Therefore, when the driver of the vehicle performs the above-described start operation and the user start signal from the
また、スタータＥＣＵ１１において、トランジスタＴ２は、マイコン５１からの駆動信号によってオンオフされるようになっている。そして、マイコン５１がトランジスタＴ２をオンさせれば、そのトランジスタＴ２を介してリレー２７のコイル２７ａに電流（駆動電流）が流れ、リレー２７がオンして、スタータ１５が動作することとなる。
In the
尚、本実施形態では、トランジスタＴ１と、リレー２５と、そのリレー２５によって連通される通電経路（ヒューズ２９、配線４１及び配線Ｌ２からなる通電経路）とが、ユーザ始動時においてソレノイド２３に通電するためのユーザ始動用通電回路になっている。そして、リレー２５によって連通される通電経路（ヒューズ２９、配線４１及び配線Ｌ２からなる通電経路）は、ユーザ始動用の通電経路である。また、トランジスタＴ２と、リレー２７と、そのリレー２７によって連通される通電経路（ヒューズ３３、配線４３、配線Ｌ３及び配線Ｌ４からなる通電経路）とが、自動始動時においてソレノイド２３に通電するための自動始動用通電回路になっている。そして、リレー２７によって連通される通電経路（ヒューズ３３、配線４３、配線Ｌ３及び配線Ｌ４からなる通電経路）は、自動始動用の通電経路である。
In the present embodiment, the transistor T1, the
更に、スタータＥＣＵ１１は、２つのモニタ回路５９，６１と、ソレノイド２３への通電経路の異常を検出するための異常検出回路６３とを備えている。
モニタ回路５９は、トランジスタＴ１のドレイン電圧（端子３１の電圧でもある）Ｖｏ１と、バッテリ電圧ＶＢを抵抗（図示省略）で分圧して生成される判定電圧（本実施形態では、例えばバッテリ電圧ＶＢを１／２にした電圧）Ｖｊとを大小比較して、ドレイン電圧Ｖｏ１が判定電圧Ｖｊよりも大きければ、マイコン５１へ出力するモニタ信号Ｍ１をハイにし、ドレイン電圧Ｖｏ１が判定電圧Ｖｊ以下であれば、モニタ信号Ｍ１をローにする。このため、トランジスタＴ１がオフしていれば、モニタ信号Ｍ１はハイになり、トランジスタＴ１がオンすれば、モニタ信号Ｍ１はローになる。
Furthermore, the
The
同様に、モニタ回路６１は、トランジスタＴ２のドレイン電圧（端子３５の電圧でもある）Ｖｏ２と、上記判定電圧Ｖｊとを大小比較して、ドレイン電圧Ｖｏ２が判定電圧Ｖｊよりも大きければ、マイコン５１へ出力するモニタ信号Ｍ２をハイにし、ドレイン電圧Ｖｏ２が判定電圧Ｖｊ以下であれば、モニタ信号Ｍ２をローにする。このため、トランジスタＴ２がオフしていれば、モニタ信号Ｍ２はハイになり、トランジスタＴ２がオンすれば、モニタ信号Ｍ２はローになる。
Similarly, the monitor circuit 61 compares the drain voltage Vo2 (which is also the voltage at the terminal 35) Vo2 of the transistor T2 with the determination voltage Vj. If the drain voltage Vo2 is larger than the determination voltage Vj, the monitor circuit 61 sends the result to the
異常検出回路６３は、一端が当該スタータＥＣＵ１１内におけるバッテリ電圧ＶＢのライン６４に接続され、他端が端子３９に接続されたプルアップ用の抵抗６５と、上記バッテリ電圧ＶＢのライン６４に一方の出力端子が接続されたテスト用のトランジスタＴ３と、そのトランジスタＴ３の他方の出力端子に一端が接続され、他端が端子３９に接続されたテスト時プルアップ用の抵抗６７と、端子３９に非反転入力端子（＋端子）が接続された第１比較器６９及び第２比較器７１と、を備えている。
The
本実施形態において、トランジスタＴ３は、例えばＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。そして、トランジスタＴ３は、マイコン５１からの駆動信号に応じて、図示しない駆動回路によりオンオフされるようになっている。
In the present embodiment, the transistor T3 is, for example, an N channel type MOSFET. The transistor T3 is turned on and off by a drive circuit (not shown) in accordance with a drive signal from the
また、第１比較器６９の反転入力端子（−端子）には、バッテリ電圧ＶＢよりも小さい第１閾値電圧Ｖｔ１が入力され、第２比較器７１の反転入力端子には、第１閾値電圧Ｖｔ１よりも小さい第２閾値電圧Ｖｔ２が入力されている。尚、第１閾値電圧Ｖｔ１と第２閾値電圧Ｖｔ２との各々は、バッテリ電圧ＶＢを抵抗（図示省略）で分圧することにより生成される。
The first threshold voltage Vt1 smaller than the battery voltage VB is input to the inverting input terminal (− terminal) of the
そして、第１比較器６９は、端子３９の電圧（モニタ信号線３７の電圧でもある）Ｖｍと第１閾値電圧Ｖｔ１とを大小比較して、「Ｖｍ＞Ｖｔ１」であれば、当該第１比較器６９の出力をハイにし、「Ｖｍ≦Ｖｔ１」であれば、当該第１比較器６９の出力をローにする。また、第２比較器７１は、端子３９の電圧Ｖｍと第２閾値電圧Ｖｔ２とを大小比較して、「Ｖｍ＞Ｖｔ２」であれば、当該第２比較器７１の出力をハイにし、「Ｖｍ≦Ｖｔ２」であれば、当該第２比較器７１の出力をローにする。そして更に、このような第１比較器６９の出力が、マイコン５１にモニタ信号ＭＨとして入力され、第２比較器７１の出力が、マイコン５１にモニタ信号ＭＬとして入力される。
The
次に、抵抗６５，６７の抵抗値と、第１閾値電圧Ｖｔ１及び第２閾値電圧Ｖｔ２とについて説明する。
抵抗６５は、端子３９がオープン状態になった場合でも、その端子３９の電圧Ｖｍであって、第１比較器６９及び第２比較器７１の非反転入力端子に入力される電圧Ｖｍが、不定になってしまわないようにするために設けられている。
Next, resistance values of the resistors 65 and 67, and the first threshold voltage Vt1 and the second threshold voltage Vt2 will be described.
Even when the terminal 39 is in an open state, the resistor 65 is a voltage Vm of the terminal 39, and the voltage Vm input to the non-inverting input terminals of the
そして、抵抗６５の抵抗値ＲＵは、ソレノイド２３の抵抗値ＲＬ（本実施形態では例えば１Ω）と比較して十分に大きい値（本実施形態では例えば１０００倍以上の２．４ｋΩ）に設定されている。このため、抵抗６５を介してソレノイド２３に電流が流れても、その電流は無視できる程に小さく、スタータ１５が動作してしまうことはない。つまり、ピニオンギヤ１９が噛合位置に移動したりスイッチ２１がオンしたりすることはない。
The resistance value RU of the resistor 65 is set to a sufficiently large value (in this embodiment, for example, 2.4 kΩ, which is 1000 times or more) compared to the resistance value RL of the solenoid 23 (in this embodiment, for example, 1Ω). Yes. For this reason, even if a current flows to the
一方、抵抗６７は、マイコン５１によってトランジスタＴ３がオンされることにより、バッテリ電圧ＶＢのライン６４と端子３９（延いてはモニタ信号線３７）との間に接続される。また、マイコン５１は、ソレノイド２３への通電経路の異常を検出する時に、トランジスタＴ３をオンするようになっている。
On the other hand, the resistor 67 is connected between the
そして、抵抗６７の抵抗値ＲＴは、当該抵抗６７とソレノイド２３とでバッテリ電圧ＶＢを分圧した電圧が、０Ｖと明確に区別可能な程に大きくなり、且つ、トランジスタＴ３がオンされた場合に当該抵抗６７を介してソレノイド２３に流れる電流が、スタータ１５を動作させることが可能な電流（本実施形態では例えば３Ａ）よりも小さくなる抵抗値に設定されている。例えば、本実施形態では、バッテリ電圧ＶＢが想定最大値の１８Ｖになった場合でも、抵抗６７を介してソレノイド２３に流れる電流が３Ａ未満となるように、抵抗６７の抵抗値ＲＴは６Ωに設定している。
The resistance value RT of the resistor 67 increases when the voltage obtained by dividing the battery voltage VB by the resistor 67 and the
抵抗６５，６７の抵抗値ＲＵ，ＲＴが上記のように設定されているため、トランジスタＴ３がオフしている場合に、リレー２５，２７が両方共にオフしていれば、端子３９の電圧Ｖｍは概ね０Ｖになる。
Since the resistance values RU and RT of the resistors 65 and 67 are set as described above, if both the
また、リレー２５，２７の何れかがオンしていれば、トランジスタＴ３のオンオフに拘わらず、端子３９の電圧Ｖｍはバッテリ電圧ＶＢになる。
一方、トランジスタＴ３がオンしている場合に、リレー２５，２７が両方共にオフしていれば、端子３９の電圧Ｖｍは、抵抗６７とソレノイド２３とでバッテリ電圧ＶＢを分圧した電圧（＝ＶＢ×ＲＬ／（ＲＴ＋ＲＬ））になり、本実施形態では「ＶＢ／７」になる。
If either of the
On the other hand, if both the
また、トランジスタＴ３がオンしていて、リレー２５，２７が両方共にオフしていても、配線Ｌ１〜Ｌ４における何れかの部分がグランド電位にショートしていれば、端子３９の電圧Ｖｍは、「ＶＢ／７」とならずに０Ｖになる。
Even if the transistor T3 is on and both the
また、トランジスタＴ３がオンしていて、リレー２５，２７が両方共にオフしていても、配線Ｌ１と配線Ｌ４との何れかが断線していれば、端子３９の電圧Ｖｍは、「ＶＢ／７」とならずにバッテリ電圧ＶＢになる。
Even if the transistor T3 is on and both the
そして、本実施形態では、第１比較器６９及び第２比較器７１により、端子３９の電圧Ｖｍが０Ｖと「ＶＢ／７」とバッテリ電圧ＶＢとの何れであるかを識別できるように、第１閾値電圧Ｖｔ１と第２閾値電圧Ｖｔ２とを設定している。
In this embodiment, the
即ち、第１閾値電圧Ｖｔ１は、「ＶＢ／７」とバッテリ電圧ＶＢとの間の電圧であって、例えば、バッテリ電圧の半分の電圧（＝ＶＢ／２）に設定している。また、第２閾値電圧Ｖｔ２は、０Ｖと「ＶＢ／７」との間の電圧であって、例えば、「ＶＢ／７」の半分の電圧（＝ＶＢ／１４）に設定している。 That is, the first threshold voltage Vt1 is a voltage between “VB / 7” and the battery voltage VB, and is set to, for example, half the battery voltage (= VB / 2). Further, the second threshold voltage Vt2 is a voltage between 0 V and “VB / 7”, and is set to a voltage half (= VB / 14) of “VB / 7”, for example.
このため、トランジスタＴ３がオフしている場合に、リレー２５，２７が両方共にオフしていれば、端子３９の電圧Ｖｍが０Ｖになるため、モニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬは両方共にローになる。
For this reason, when the transistor T3 is off and the
また、リレー２５，２７の何れかがオンしていれば、トランジスタＴ３のオンオフに拘わらず、端子３９の電圧Ｖｍがバッテリ電圧ＶＢになるため、モニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬは両方共にハイになる。
If either one of the
また、トランジスタＴ３がオンしており、且つ、リレー２５，２７が両方共にオフしている場合について説明すると、モニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬは、配線Ｌ１〜Ｌ４の状態に応じて、図４に示す通りになる。尚、「地絡」とはグランド電位（＝０Ｖ）へのショートを意味している。
Further, the case where the transistor T3 is turned on and both the
つまり、配線Ｌ１〜Ｌ４が正常ならば、端子３９の電圧Ｖｍは、「ＶＢ／７」になるため、モニタ信号ＭＨはローで、モニタ信号ＭＬはハイになる。
そして、配線Ｌ２と配線Ｌ３との何れかが断線しても、端子３９の電圧Ｖｍは、正常時の「ＶＢ／７」と同じであるため、モニタ信号ＭＨはローで、モニタ信号ＭＬはハイになる。
That is, if the wirings L1 to L4 are normal, the voltage Vm at the terminal 39 is “VB / 7”, so that the monitor signal MH is low and the monitor signal ML is high.
Even if either the wiring L2 or the wiring L3 is disconnected, the voltage Vm of the terminal 39 is the same as “VB / 7” at the normal time, so the monitor signal MH is low and the monitor signal ML is high. become.
また、配線Ｌ１と配線Ｌ４との何れかが断線すると、端子３９がソレノイド２３と接続されず、端子３９の電圧Ｖｍがバッテリ電圧ＶＢになるため、モニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬは両方共にハイになる。
If either the wiring L1 or the wiring L4 is disconnected, the terminal 39 is not connected to the
また、配線Ｌ１〜Ｌ４における何れの部分が地絡すると、端子３９の電圧Ｖｍは０Ｖになるため、モニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬは両方共にローになる。
一方更に、スタータＥＣＵ１１は、トランジスタＴ１を強制的にオフさせるためのトランジスタＴ４を備えている。本実施形態において、トランジスタＴ４は、例えばＮＰＮトランジスタであり、そのトランジスタＴ４のコレクタとエミッタが、トランジスタＴ１のゲートとグランドラインとの間に接続されている。そして、トランジスタＴ４は、マイコン５１からの駆動信号によってオンするようになっている。
Further, when any part of the wirings L1 to L4 is grounded, the voltage Vm at the terminal 39 becomes 0 V, so that both the monitor signal MH and the monitor signal ML are low.
On the other hand, the
このため、当該スタータＥＣＵ１１にユーザ始動信号が入力されている場合でも、マイコン５１によってトランジスタＴ４がオンされると、トランジスタＴ１はオフして、リレー２５もオフすることとなる。
For this reason, even when the user start signal is input to the
次に、マイコン５１が行う処理の内容について説明する。
マイコン５１は、図５の自動始動処理を、例えば一定時間毎に実行する。
図５に示すように、マイコン５１は、自動始動処理を開始すると、Ｓ１１０にて、アイドルストップＥＣＵ４７からの再始動信号が入力されたか否かを判定し、再始動信号が入力されていなければ、そのまま当該自動始動処理を終了する。
Next, the contents of the process performed by the
The
As shown in FIG. 5, when starting the automatic start process, the
また、Ｓ１１０にて、再始動信号が入力されたと判定した場合には、アイドルストップ中に自動始動条件が成立したと判断して、Ｓ１２０に進む。
そして、Ｓ１２０では、自動始動用通電回路によってエンジン１３を始動させるための処理を行う。
If it is determined in S110 that the restart signal has been input, it is determined that the automatic start condition is established during the idle stop, and the process proceeds to S120.
In S120, a process for starting the engine 13 is performed by the automatic starting energization circuit.
具体的には、まず、トランジスタＴ２への駆動信号をアクティブレベル（本実施形態ではハイ）にして該トランジスタＴ２をオンさせることにより、スタータ１５を動作させる。そして、前述のクランク信号から算出されるエンジン回転数に基づいて、エンジン１３が完爆状態になったか否かを判定し、エンジン１３が完爆状態になったと判定するとトランジスタＴ２をオフさせる。尚、トランジスタＴ２をオンさせてから所定の制限時間以内にエンジン１３が完爆状態にならなかった場合にも、トランジスタＴ２をオフさせる。 Specifically, first, the starter 15 is operated by turning on the transistor T2 by setting the drive signal to the transistor T2 to an active level (high in this embodiment). Then, based on the engine speed calculated from the aforementioned crank signal, it is determined whether or not the engine 13 is in a complete explosion state. If it is determined that the engine 13 is in a complete explosion state, the transistor T2 is turned off. Note that the transistor T2 is also turned off when the engine 13 is not in a complete explosion state within a predetermined time limit after the transistor T2 is turned on.
そして、このようなＳ１２０の処理により、アイドルストップ中のエンジン１３が自動的に再始動されることとなり、マイコン５１は、このＳ１２０の処理を行った後、当該自動始動処理を終了する。
Then, the engine 13 in the idling stop is automatically restarted by the process of S120, and the
尚、マイコン５１は、例えば、リレー２５，２７が両方共にオフされているエンジン１３の運転中において、トランジスタＴ３を一時的にオンすると共に、そのトランジスタＴ３をオンした状態で、モニタ信号ＭＨ，ＭＬを読み取る。そして、マイコン５１は、「モニタ信号ＭＨがロー、且つ、モニタ信号ＭＬがハイ」でなければ、配線Ｌ１または配線Ｌ４が断線しているか、あるいは、配線Ｌ１〜Ｌ４が何れかの部分で地絡していると判断して（図４参照）、アイドルストップＥＣＵにアイドルストップ禁止指令を出力するようになっている。そして、アイドルストップＥＣＵは、そのアイドルストップ禁止指令を受けると、エンジン１３の自動停止を行わないようになっている。このため、マイコン５１が図５の自動始動処理を実行する場合には、配線Ｌ１，Ｌ４が断線していないことと、配線Ｌ１〜Ｌ４が地絡していないこととが事前に確認されていることととなり、例えば配線Ｌ３が断線していなければ、エンジン１３を自動的に始動させることができる。
For example, the
また、マイコン５１は、図６の異常検出処理も、例えば一定時間毎に実行する。
図６に示すように、マイコン５１は、異常検出処理を開始すると、Ｓ２１０にて、信号出力用装置４５からのユーザ始動信号がハイであるか否かを判定し、ユーザ始動信号がハイでなければ、当該異常検出処理を終了する。
The
As shown in FIG. 6, when the
また、Ｓ２１０にて、ユーザ始動信号がハイであると判定した場合には、Ｓ２２０に進む。このため、Ｓ２２０以降の処理は、ユーザ始動時に行われることとなる。
まずＳ２２０では、モニタ回路５９からのモニタ信号Ｍ１がローであるか否かを判定し、モニタ信号Ｍ１がローであれば、トランジスタＴ１がユーザ始動信号によって正常にオンしていると判断し、次のＳ２３０に進む。
If it is determined in S210 that the user start signal is high, the process proceeds to S220. For this reason, the process after S220 is performed at the time of user starting.
First, in S220, it is determined whether or not the monitor signal M1 from the
Ｓ２３０では、異常検出回路６３からのモニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬが両方共にハイであるか否かを判定し、モニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬが両方共にハイであれば、リレー２５が正常にオンしていると判断して、Ｓ２４０に進む。尚、この時点において、トランジスタＴ３はオフされているため、モニタ信号ＭＨ，ＭＬは、両方共にハイと両方共にローとの、何れかになる。
In S230, it is determined whether or not both the monitor signal MH and the monitor signal ML from the
Ｓ２４０では、クランク信号に、エンジン１３のクランキングに伴うレベル変化エッジが発生したか否かを判定し、クランク信号にレベル変化エッジが発生したと判定した場合には、スタータ１５が正常に動作していると仮の判断をして、Ｓ２５０に進む。 In S240, it is determined whether or not a level change edge accompanying cranking of the engine 13 has occurred in the crank signal. If it is determined that a level change edge has occurred in the crank signal, the starter 15 operates normally. If so, the process proceeds to S250.
Ｓ２５０では、更に念のために、バッテリモニタ信号を監視して、そのバッテリモニタ信号に、スタータ１５の動作に伴う電圧変動が発生したか否かを判定する。そして、バッテリモニタ信号に電圧変動が発生したと判定した場合には、スタータ１５が動作していると最終的に判断して、当該異常検出処理を終了する。 In S250, the battery monitor signal is monitored as a precaution, and it is determined whether or not a voltage fluctuation accompanying the operation of the starter 15 has occurred in the battery monitor signal. If it is determined that voltage fluctuation has occurred in the battery monitor signal, it is finally determined that the starter 15 is operating, and the abnormality detection process is terminated.
一方、上記Ｓ２２０にて、モニタ信号Ｍ１がローではない（ハイである）と判定した場合には、本来ならばオンするはずのトランジスタＴ１がオンしていない（つまり、オフ故障している）と考えられるため、スタータ１５が動作していないと判断して、Ｓ２６０に進む。 On the other hand, if it is determined in S220 that the monitor signal M1 is not low (high), the transistor T1 that is supposed to be turned on is not turned on (that is, is turned off). Therefore, it is determined that the starter 15 is not operating, and the process proceeds to S260.
また、上記Ｓ２３０にて、モニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬとの少なくとも一方がハイではないと判定した場合（実際には、モニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬが両方共にローである場合）にも、スタータ１５が動作していないと判断して、Ｓ２６０に移行する。尚、この場合には、リレー２５にオフ故障（オンしない故障）が生じているか、配線Ｌ２が断線している可能性がある。
In addition, when it is determined in S230 that at least one of the monitor signal MH and the monitor signal ML is not high (actually, both the monitor signal MH and the monitor signal ML are low), the starter 15 is determined not to operate, and the process proceeds to S260. In this case, there is a possibility that the
また、上記Ｓ２４０にて、クランク信号にレベル変化エッジが発生していないと判定した場合、あるいは、上記Ｓ２５０にて、バッテリモニタ信号に電圧変動が発生していないと判定した場合にも、スタータ１５が動作していないと判断して、Ｓ２６０に移行する。尚、これらの場合には、配線Ｌ１が断線しているか、スタータ１５自体が故障している可能性がある。 Also, when it is determined at S240 that no level change edge has occurred in the crank signal, or when it is determined at S250 that no voltage fluctuation has occurred in the battery monitor signal, the starter 15 Is determined not to operate, and the process proceeds to S260. In these cases, the wiring L1 may be disconnected, or the starter 15 itself may be out of order.
このため、トランジスタＴ１及びリレー２５を含むユーザ始動用通電回路によってスタータ１５が動作しない場合には、Ｓ２６０に移行することとなる。
そして、マイコン５１は、Ｓ２６０にて、図７に示す異常時処理を行う。
For this reason, when the starter 15 is not operated by the user start energizing circuit including the transistor T1 and the
Then, in S260, the
図７に示すように、マイコン５１が異常時処理を開始すると、まずＳ３１０にて、モニタ回路６１からのモニタ信号Ｍ２がハイであるか否かを判定し、モニタ信号Ｍ２がハイであれば、トランジスタＴ２及びリレー２７のコイル２７ａが正常であると判断して、次のＳ３２０に進む。尚、この時点において、トランジスタＴ２は、正常ならばオフしている。
As shown in FIG. 7, when the
そして、Ｓ３２０では、トランジスタＴ４をオンし、続くＳ３３０にて、トランジスタＴ３をオンする。
尚、Ｓ３２０でトランジスタＴ４をオンするのは、リレー２５がオンしているのにスタータ１５が動作しなくて、当該異常時処理へ進んだ可能性があるためであり、リレー２５がオフであることを確定させた上で、図４に示したモニタ信号ＭＨ，ＭＬの組み合わせから、配線Ｌ１〜Ｌ４の状態を判別できるようにするためである。
In S320, the transistor T4 is turned on, and in S330, the transistor T3 is turned on.
Note that the transistor T4 is turned on in S320 because the starter 15 may not operate even though the
そして、次のＳ３４０にて、モニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬが両方共にハイであるか否かを判定し、モニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬとの少なくとも一方がハイでなければ、Ｓ３５０に進む。 In next S340, it is determined whether or not both the monitor signal MH and the monitor signal ML are high. If at least one of the monitor signal MH and the monitor signal ML is not high, the process proceeds to S350.
Ｓ３５０では、モニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬが両方共にローであるか否かを判定し、モニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬとの少なくとも一方がローでなければ、Ｓ３６０に進む。尚、異常検出回路６３の構成上、モニタ信号ＭＨがハイであるのにモニタ信号ＭＬがローであるという組み合わせは、あり得ないことから、Ｓ３６０に進むのは、モニタ信号ＭＨがローでモニタ信号ＭＬがハイの場合である。そして、この場合には、図４に示すように、配線Ｌ２と配線Ｌ３との何れかが断線している可能性が０ではないものの、配線Ｌ１〜Ｌ４は正常である可能性が高い。
In S350, it is determined whether or not both the monitor signal MH and the monitor signal ML are low. If at least one of the monitor signal MH and the monitor signal ML is not low, the process proceeds to S360. Since the combination of the monitor signal ML being low but the monitor signal ML being low is not possible due to the configuration of the
そして、Ｓ３６０では、トランジスタＴ４をオフし、次のＳ３７０にて、トランジスタＴ３をオフする。
次にＳ３８０にて、前述した図５のＳ１２０と同じ処理（即ち、自動始動用通電回路によってエンジン１３を始動させるための処理）を行うことにより、エンジン１３を始動させる。つまり、ユーザ始動時であるが、トランジスタＴ２をオンして、リレー２７をオンさせることにより、スタータ１５を動作させてエンジン１３を始動させる。
In S360, the transistor T4 is turned off, and in the next S370, the transistor T3 is turned off.
Next, in S380, the engine 13 is started by performing the same processing as S120 in FIG. 5 described above (that is, processing for starting the engine 13 by the automatic starting energization circuit). That is, at the time of user start, by turning on the transistor T2 and turning on the
その後、Ｓ３９０に進み、車両の運転者に対して異常の発生を警告するための異常警告処理を行う。なぜなら、Ｓ３８０の処理でエンジン１３を始動することができても、ユーザ始動用通電回路によってエンジン１３を始動させることができない、という異常が生じていることに変わりはないからである。 Thereafter, the process proceeds to S390, and an abnormality warning process for warning the occurrence of abnormality to the driver of the vehicle is performed. This is because even if the engine 13 can be started in the process of S380, there is still an abnormality that the engine 13 cannot be started by the user start energization circuit.
尚、異常警告処理としては、例えば、始動システムに異常があることを示す警告ランプを点灯させる処理や、異常警告用のブザーを鳴らす処理や、表示装置に「始動システムに異常があります。ディーラで点検を受けて下さい。」といった警告メッセージを表示する処理などが考えられる。 In addition, as an abnormality warning process, for example, a process of turning on a warning lamp indicating that there is an abnormality in the starting system, a process of sounding a buzzer for an abnormality warning, or a message “There is an abnormality in the starting system. A process for displaying a warning message such as “Please check.”
そして、マイコン５１は、その後、当該異常時処理を終了する。すると、図６の異常検出処理も終了することとなる。
一方、上記Ｓ３４０にて、モニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬが両方共にハイであると判定した場合には、配線Ｌ１または配線Ｌ４が断線していると判断して（図４参照）、Ｓ４００に進む。そして、Ｓ４００では、トランジスタＴ４をオフし、次のＳ４１０にて、トランジスタＴ３をオフする。そして更に、次のＳ４２０にて、Ｓ３９０と同様の異常警告処理を行った後、当該異常時処理を終了する。
Then, the
On the other hand, if it is determined in S340 that both the monitor signal MH and the monitor signal ML are high, it is determined that the wiring L1 or the wiring L4 is disconnected (see FIG. 4), and the process proceeds to S400. . In S400, the transistor T4 is turned off, and in the next S410, the transistor T3 is turned off. Further, in the next S420, the abnormality warning process similar to S390 is performed, and then the abnormality process is terminated.
つまり、配線Ｌ１または配線Ｌ４が断線している場合には、リレー２７をオンさせたとしても、スタータ１５を動作させることはできないため、リレー２７をオンさせることなく、異常警告処理を行う。
That is, when the wiring L1 or the wiring L4 is disconnected, even if the
また、上記Ｓ３５０にて、モニタ信号ＭＨとモニタ信号ＭＬが両方共にローであると判定した場合には、配線Ｌ１〜Ｌ４における何れの部分が地絡していると判断し（図４参照）、この場合にも、Ｓ４００に進む。 If it is determined in S350 that both the monitor signal MH and the monitor signal ML are low, it is determined that any part of the wirings L1 to L4 is grounded (see FIG. 4). Also in this case, the process proceeds to S400.
つまり、配線Ｌ１〜Ｌ４の何れかの部分が地絡している場合に、リレー２７をオンさせてしまうと、バッテリ２０から地絡地点までの通電経路における何れかの箇所（例えば、ヒューズ３３）が過大電流で溶断してしまったり、通電経路を成す配線の被覆が過大電流による発熱で溶けてしまったり、といった二次的故障を引き起こしてしまう可能性がある。このため、Ｓ３５０で配線Ｌ１〜Ｌ４に地絡が発生していると判定した場合には、リレー２７をオンさせることなく、異常警告処理を行い、その後、当該異常時処理（延いては図６の異常検出処理）を終了する。
That is, if any part of the wirings L1 to L4 is grounded and the
尚、異常検出回路６３の構成上、モニタ信号ＭＨがハイであればモニタ信号ＭＬもハイになるはずであり、モニタ信号ＭＬがローであればモニタ信号ＭＨもローになるはずである。このため、Ｓ３４０では、モニタ信号ＭＨがハイであるか否かを判定し、Ｓ３５０では、モニタ信号ＭＬがローであるか否かを判定するようにしても良い。また、このようなことは、図６のＳ２３０についても同様である。
Due to the configuration of the
一方、上記Ｓ３５０で「ＮＯ」と判定してＳ３６０に進む場合（即ち、モニタ信号ＭＨがローでモニタ信号ＭＬがハイの場合）は、前述したように、配線Ｌ２と配線Ｌ３との何れかが断線している可能性もある。配線Ｌ２，Ｌ３の断線と正常とを区別することができないからである。 On the other hand, when it is determined “NO” in S350 and the process proceeds to S360 (that is, when the monitor signal MH is low and the monitor signal ML is high), as described above, either the wiring L2 or the wiring L3 is selected. There is also a possibility of disconnection. This is because disconnection of the wirings L2 and L3 cannot be distinguished from normal.
しかし、配線Ｌ２が断線していたとしても、リレー２７によって連通される通電経路であって、ヒューズ３３、配線４３、配線Ｌ３及び配線Ｌ４からなる自動始動用の通電経路は正常であるため、Ｓ３８０の処理により、自動始動用通電回路を用いてスタータ１５を動作させることができる。また、配線Ｌ３が断線していた場合には、リレー２７をオンさせても、スタータ１５を動作させることはできないが、故障が地絡ではないため、前述の二次的故障を引き起こしてしまうことはない。よって、Ｓ３８０の処理を行ってみる価値はある。
However, even if the wiring L2 is disconnected, the power supply path communicated by the
以上のようなスタータＥＣＵ１１によれば、運転者の始動用操作に応じてエンジン１３を始動させるユーザ始動時において、トランジスタＴ１がオフ故障していたり、リレー２５がオフ故障していたり、配線Ｌ２が断線していたりして、ユーザ始動用の通電経路が連通せずにスタータ１５が動作しなくても（図６のＳ２２０：ＮＯまたはＳ２３０：ＮＯ）、自動始動用通電回路の方のリレー２７をオンして自動始動用の通電経路を連通させることにより（図７のＳ３８０）、スタータ１５を動作させることができる。よって、エンジン１３を始動させることができる。しかも、図７のＳ３５０の判定処理により、配線Ｌ１〜Ｌ４における何れの部分が地絡していると判定した場合には（Ｓ３５０：ＮＯ）、リレー２７をオンさせないため、前述したような二次的故障の発生を防ぐことができる。
According to the
また、スタータＥＣＵ１１では、テスト用のトランジスタＴ３をオンさせることにより、バッテリ電圧ＶＢのライン６４とモニタ信号線３７との間にプルアップ用の抵抗６７を接続するようになっている。つまり、抵抗６７の接続と非接続とを、トランジスタＴ３のオンオフによって切り替えることができるようになっている。そして、図６の処理にてスタータ１５が動作していないと判定して、ソレノイド２３への通電経路の異常を検出する時に、トランジスタＴ３をオンさせ（図７のＳ３３０）、その状態で、第２比較器７１により、モニタ信号線３７の電圧Ｖｍと前述の第２閾値電圧Ｖｔ２とを大小比較するようになっている。そして、第２比較器７１からのモニタ信号ＭＬが、「Ｖｍ≦Ｖｔ２」を示すローであれば（図７のＳ３５０：ＹＥＳ）、リレー２７よりもソレノイド２３側の通電経路（配線Ｌ１〜Ｌ４のどこか）が地絡していると判定するようになっている。
In the
このため、抵抗６７の抵抗値ＲＴを、当該抵抗６７を介してソレノイド２３に流れる電流Ｉａが、スタータ１５を動作させることが可能な電流Ｉｂよりも小さくなる範囲で、できるだけ小さい値に設定して、地絡の検出精度を上げることができる。
For this reason, the resistance value RT of the resistor 67 is set as small as possible within a range where the current Ia flowing through the
つまり、通電経路の地絡と正常とを区別して検出するためには、地絡発生時のモニタ信号線３７の電圧Ｖｍ（＝０Ｖ）と、正常時のモニタ信号線３７の電圧Ｖｍ（ちなみに本実施形態では「ＶＢ／７」）とに、差が生じるようにする必要があり、その差が大きいほど、地絡の検出精度が向上する（即ち、地絡と正常との区別がし易い）。そして、その差は、抵抗６７の抵抗値ＲＴを小さく設定するほど大きくなる。よって、抵抗６７の抵抗値ＲＴは、「Ｉａ＜Ｉｂ」を満たす範囲で、できるだけ小さい値にする方が、地絡の検出精度が向上する。
That is, in order to distinguish and detect the ground fault and the normal state of the energization path, the voltage Vm (= 0 V) of the
ここで、もし、抵抗６７が、バッテリ電圧ＶＢのライン６４とモニタ信号線３７との間に、常時接続されているとすると、その抵抗６７を介してソレノイド２３に電流が常時流れることになるため、無駄な電力を消費してしまう。このため、その抵抗６７の抵抗値ＲＴは小さくすることができず、延いては、地絡の検出精度を上げることができない。
Here, if the resistor 67 is always connected between the battery
これに対して、本実施形態のスタータＥＣＵ１１では、ソレノイド２３への通電経路の異常を検出する時にトランジスタＴ３をオンさせて、抵抗６７を有効化するようになっているため、抵抗６７の抵抗値ＲＴを、「Ｉａ＜Ｉｂ」を満たす範囲で、できるだけ小さい値にすることができる。つまり、地絡の検出精度を向上させることと、無駄な電力の消費を防止することとを、両立させることができる。
On the other hand, in the
尚、本実施形態では、トランジスタＴ２をオンしてリレー２７のコイル２７ａに流す電流（リレー２７の駆動電流）が、第２スイッチ手段に与える駆動信号の一例に相当している。
In the present embodiment, the current that flows through the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such Embodiment at all, Of course, in the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement in a various aspect. .
例えば、配線Ｌ１，Ｌ４の断線を検出しないのであれば、異常検出回路６３から第１比較器６９を削除することができる。そして、その場合、図６のＳ２３０では、第２比較器７１からのモニタ信号ＭＬがハイであるか否かを判定すれば良く、また、図７の異常時処理からはＳ３４０を削除すると共に、図７のＳ３５０では、モニタ信号ＭＬがローであるか否かを判定すれば良い。
For example, if the disconnection of the wirings L1 and L4 is not detected, the
一方、図７の異常時処理においては、Ｓ３５０で「ＮＯ」と判定した場合に、クランク信号に前述のレベル変化エッジが発生しているか否かの判定処理や、バッテリモニタ信号に前述の電圧変動が発生しているか否かの判定処理などを行うことにより、スタータ１５が動作していないことを再確認し、スタータ１５が動作していると判定した場合には、異常と判断して、Ｓ４００に移行するように変形しても良い。 On the other hand, in the abnormal time processing of FIG. 7, when it is determined “NO” in S350, it is determined whether or not the above-described level change edge is generated in the crank signal, and the above-described voltage fluctuation is included in the battery monitor signal. If it is determined that the starter 15 is not operating by performing a process for determining whether or not the starter 15 is operating, and if it is determined that the starter 15 is operating, it is determined that there is an abnormality, and S400 You may deform | transform so that it may transfer to.
また、図２及び図３の処理（即ち、アイドルストップ制御のための処理）を、スタータＥＣＵ１１のマイコン５１が行うようになっていても良い。
また、制御対象のスタータは、ピニオンギヤ１９をリングギヤ１４との噛合位置に移動させるためのソレノイドと、モータ１７を動作させるためのソレノイドとを、別々に備えたスタータであって、ピニオンギヤ１９を噛合位置に移動させることと、モータ１７を動作させることとを、独立して行うことのできるスタータであっても良い。そして、その場合には、２つのソレノイドの各々について、前述した実施形態と同様の回路構成及び処理を適用すれば良い。
2 and 3 (that is, processing for idle stop control) may be performed by the
The starter to be controlled is a starter separately provided with a solenoid for moving the
１１…スタータＥＣＵ、１３…エンジン、１５…スタータ、２０…バッテリ、２３…ソレノイド、２５，２７…リレー、２９，３３…ヒューズ、３７…モニタ信号線、４１，４３，Ｌ１〜Ｌ４…配線、４７…アイドルストップＥＣＵ、５１…マイコン、６７…抵抗、７１…第２比較器、Ｔ３…テスト用のトランジスタ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記車両の運転者が前記エンジンを始動させるための始動用操作を行った場合に、前記車両のバッテリ（２０）から前記電気負荷に通電するための第１通電経路（２９，４１，Ｌ２）を連通することにより、前記電気負荷に通電して前記スタータを動作させる第１スイッチ手段（２５）と、
駆動信号が与えられると、前記車両のバッテリから前記電気負荷に通電するための通電経路であって、前記第１通電経路とは別の第２通電経路（３３，４３，Ｌ３，Ｌ４）を連通することにより、前記電気負荷に通電して前記スタータを動作させる第２スイッチ手段（２７）と、
前記エンジンの運転中に所定の自動停止条件が成立すると前記エンジンを停止させる自動停止手段（４７）と、
を備えた前記車両に用いられ、
前記自動停止手段により前記エンジンが停止された後、前記エンジンを自動的に始動させるための自動始動条件が成立すると、前記第２スイッチ手段に前記駆動信号を与えることにより、前記スタータを動作させて前記エンジンを始動させるスタータ制御装置（１１）において、
前記車両の運転者が前記始動用操作を行ったことを検知すると、前記スタータが動作したか否かを判定する第１判定手段（５１，Ｓ２１０〜Ｓ２５０）と、
前記第１判定手段により前記スタータが動作しないと判定された場合に、前記バッテリから前記電気負荷に通電するための通電経路のうち、前記第２スイッチ手段よりも前記電気負荷側の通電経路（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）がグランド電位にショートしているか否かを判定する第２判定手段（５１，Ｔ３，６７，７１，Ｓ３３０，Ｓ３５０）と、
前記第２判定手段により前記通電経路がグランド電位にショートしていないと判定された場合に、前記第２スイッチ手段に前記駆動信号を与えることにより、前記スタータを動作させて前記エンジンを始動させ、前記第２判定手段により前記通電経路がグランド電位にショートしていると判定された場合には、前記第２スイッチ手段に前記駆動信号を与えずに前記スタータを動作させない補助駆動手段（５１，Ｓ３８０）と、
を備えることを特徴とするスタータ制御装置。 A starter (15) that operates by energizing the electrical load (23) and cranks the engine to start the vehicle engine (13);
When the driver of the vehicle performs a starting operation for starting the engine, a first energization path (29, 41, L2) for energizing the electric load from the battery (20) of the vehicle is provided. A first switch means (25) for energizing the electrical load to operate the starter by communicating;
When a drive signal is given, it is an energization path for energizing the electric load from the vehicle battery, and communicates with a second energization path (33, 43, L3, L4) different from the first energization path. A second switch means (27) for energizing the electrical load to operate the starter;
Automatic stop means (47) for stopping the engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied during operation of the engine;
Used in the vehicle with
When an automatic start condition for automatically starting the engine is satisfied after the engine is stopped by the automatic stop means, the starter is operated by applying the drive signal to the second switch means. In the starter control device (11) for starting the engine,
First detection means (51, S210 to S250) for determining whether or not the starter has operated when it is detected that the driver of the vehicle has performed the start operation;
Of the energizing paths for energizing the electric load from the battery when the first determining means determines that the starter does not operate, the energizing path (L1) on the electric load side with respect to the second switch means , L2, L3, L4), a second determination means (51, T3, 67, 71, S330, S350) for determining whether or not a short circuit to the ground potential.
When it is determined by the second determination means that the energization path is not short-circuited to a ground potential, by supplying the drive signal to the second switch means, the starter is operated to start the engine , If it is determined by the second determination means that the energization path is shorted to the ground potential, auxiliary drive means (51, S380) that does not operate the starter without giving the drive signal to the second switch means. )When,
A starter control device comprising:
前記第２判定手段は、
オンすることで、所定電圧のライン（６４）と、前記第２スイッチ手段よりも前記電気負荷側の通電経路に一端が接続されたモニタ信号線（３７）との間に、抵抗（６７）を接続するテスト用スイッチ（Ｔ３）を備え、
更に、前記第２判定手段は、
前記第１判定手段により前記スタータが動作しないと判定された場合に、前記テスト用スイッチをオンさせ、その状態で、前記モニタ信号線の電圧（Ｖｍ）と、前記抵抗と前記電気負荷とで前記所定電圧を分圧した電圧よりも低い閾値電圧（Ｖｔ２）とを大小比較し、前記モニタ信号の電圧が前記閾値電圧以下ならば、前記第２スイッチ手段よりも前記電気負荷側の通電経路がグランド電位にショートしていると判定すること、
を特徴とするスタータ制御装置。 The starter control device according to claim 1,
The second determination means includes
When turned on, a resistor (67) is connected between the line (64) of a predetermined voltage and the monitor signal line (37) having one end connected to the energization path on the electric load side with respect to the second switch means. It has a test switch (T3) to be connected,
Furthermore, the second determination means includes
When it is determined by the first determination means that the starter does not operate, the test switch is turned on, and in this state, the voltage (Vm) of the monitor signal line, the resistor, and the electric load A threshold voltage (Vt2) lower than a voltage obtained by dividing a predetermined voltage is compared, and if the voltage of the monitor signal is equal to or lower than the threshold voltage, the energization path on the electric load side than the second switch means is grounded. Determining that it is shorted to a potential,
A starter control device.
前記抵抗の抵抗値は、
前記テスト用スイッチがオンされた場合に当該抵抗を介して前記電気負荷に流れる電流が、前記スタータを動作させることが可能な電流よりも小さくなる抵抗値に設定されていること、
を特徴とするスタータ制御装置。 The starter control device according to claim 2,
The resistance value of the resistor is
The current flowing through the electrical load via the resistor when the test switch is turned on is set to a resistance value that is smaller than the current that can operate the starter;
A starter control device.
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