説明

スタータ制御装置

【課題】スタータ1のピニオンギヤ2をエンジンのリングギヤ3に噛み合わせるためのリレーRY1と、スタータモータ4を動作させるためのリレーRY2との各々をオンさせるための回路に異常が生じて、ピニオンギヤ2がリングギヤ3に噛み合ったままになってしまうことやモータ4が動作したままになってしまうことを、少ない追加要素で防止する。
【解決手段】スタータ1を制御するECU11は、上記各リレーRY1,RY2をオンさせるトランジスタT1,T2に加えて、トランジスタT3を備えており、該トランジスタT3は、バッテリ電圧VBのラインと、リレーRY1,RY2のコイルL1,L2の上流側端部同士の接続点Pcとを結ぶ電流経路に設けられている。そして、ECU11では、3つのトランジスタT1〜T3をオンすることで、両リレーRY1,RY2をオンさせてスタータ1を機能させる。更に各端子J1〜J3の電圧V1〜V3から異常を検出する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
エンジン始動用のスタータとして、モータにより回転駆動されるピニオンギヤを、そのモータの動作/非動作とは別に、エンジンのリングギヤに噛み合う状態と、リングギヤに噛み合わない状態とに、切替可能に構成されたものが知られている(例えば特許文献1参照)。尚、この種のスタータは、ピニオンギヤとモータとを独立して制御できることから、以下では、独立制御型スタータとも言う。
【0003】
具体的に説明すると、図9に示すように、独立制御型スタータ1において、ピニオンギヤ2は、エンジンのリングギヤ3に噛み合った状態でスタータモータ(スタータのモータ)4により回転駆動されることで、リングギヤ3を回転させてエンジンをクランキングさせるものであるが、この種のスタータ1には、ピニオンギヤ2を動かしてリングギヤ3に噛み合わせるためのソレノイド(ピニオン制御用ソレノイド)5と、スタータモータ4へ通電して該モータ4を動作させる通電用リレー6とが、別々に備えられている。
【0004】
尚、電気分野では、ソレノイドのコイルのことを、ソレノイドと称する場合もあるが、本明細書では、メカトロニクス分野の呼び方をしており、コイル及び該コイルの電磁力によって作動する可動部分を含めたアクチュエータのことを、ソレノイドと称している。また、通電用リレー6は、コイル6aと一対の接点6b,6cとを有した大電流容量のリレーであり、コイル6aへの通電により接点6b,6cが短絡し(この状態がオン)、その接点6b,6cを介してモータ4にバッテリ7からの電流を流す。
【0005】
そして、一般に、ピニオン制御用ソレノイド5のコイル5aと、通電用リレー6のコイル6aとの各々には、比較的大きい電流を流す必要があることから、それらには2つのリレーRY1,RY2の各々を介して通電される。
【0006】
更に具体的に説明すると、まず、ピニオン制御用ソレノイド5のコイル5aの一端と、通電用リレー6のコイル6aの一端は、車両内のグランドライン(一般には車両のボデー)に接続される。そして、コイル5aの上流側にリレーRY1が設けられると共に、コイル6aの上流側にもリレーRY2が設けられ、その各リレーRY1,RY2を介して、各コイル5a,6aのグランドライン側とは反対側に電源電圧としてのバッテリ電圧(バッテリ7の電圧)VBが供給されて、その各コイル5a,6aに電流が流れるように車両内の電気回路が構成される。
【0007】
このため、リレーRY1,RY2の各コイルL1,L2の一端はバッテリ電圧VBのライン8と接続されており、スタータ1を制御するコントローラ9には、コイルL1の他端とグランドラインとの接続/非接続を切り替えるトランジスタT1と、コイルL2の他端とグランドラインとの接続/非接続を切り替えるトランジスタT2とが備えられる。
【0008】
そして、コントローラ9では、2つのトランジスタT1,T2をオンすることで、リレーRY1,RY2をオンさせ、そのリレーRY1,RY2からピニオン制御用ソレノイド5のコイル5aと通電用リレー6のコイル6aとに電流を流すことにより、ピニオンギヤ2をリングギヤ3に噛み合わせると共に、モータ4を動作させる。すると、スタータ1によってエンジンがクランキングされることとなる。
【0009】
尚、特許文献1では、コントローラからの信号で制御される1つのリレーを介してスタータモータに通電する構成が記載されているが、実際には、スタータモータには非常に大きな電流が流れるため、図9に示したように、スタータ側に通電容量の大きい通電用リレー6が設けられ、コントローラ9が制御するリレーRY2を介して、その通電用リレー6のコイル6aに通電することとなる。
【0010】
一方、特許文献1には、所定の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、所定の始動条件が成立するとエンジンを自動的に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)も記載されている。そして特に、アイドルストップシステムを備えた車両(以下、アイドルストップ車両という)では、独立制御型スタータが用いられる可能性が高い。独立制御型スタータによれば、例えば、スタータモータを動作させる前にピニオンギヤをエンジンのリングギヤに噛み合わせておく、といった制御ができ、ピニオンギヤ等のメカニカルな部品の摩耗を低減してスタータの寿命を延ばすことができるため、スタータの使用回数が多くなるアイドルストップ車両に適しているからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開平11−30139号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
ところで、図9に例示したコントローラ9において、例えば、トランジスタT1のオン故障(オンしたままになる故障)が発生したとすると、リレーRY1がオンしたままになり、延いては、ピニオンギヤ2がリングギヤ3に噛み合ったままになってしまう。すると、無駄な電力を消費する上に、ピニオンギヤ2がエンジンの動力によって回転され続けることとなり、そのピニオンギヤ2や、スタータ1に設けられているワンウェイクラッチ等が消耗してしまう。尚、ワンウェイクラッチは、モータが非通電(非動作)の状態でピニオンギヤがリングギヤによって回されても、モータがリングギヤによって回されてしまうことを防ぐものである。また例えば、トランジスタT2のオン故障が発生したとすると、リレーRY2がオンしたままになり、延いては、モータ4が動作したままになってしまう。すると、無駄な電力を消費する上に、モータ4が過熱して動作不能に至る可能性がある。
【0013】
そこで、本発明は、独立制御型スタータを制御するスタータ制御装置において、ピニオンギヤをエンジンのリングギヤに噛み合わせるためのリレーとモータを動作させるためのリレーとの各々をオンさせるための回路に異常が生じて、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合ったままになってしまうことやモータが動作したままになってしまうことを、少ない追加要素で防止できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0014】
請求項1のスタータ制御装置が用いられる車両は、その車両のエンジンをモータの回転力でクランキングするスタータと、そのスタータを機能させるための第1及び第2のリレーとを備えている。
【0015】
ここで、スタータは、モータと、エンジンのリングギヤに噛み合った状態でモータにより回転駆動されることでエンジンをクランキングするピニオンギヤとを有しているが、そのピニオンギヤが、モータの動作/非動作に拘わらず、リングギヤに噛み合う状態と、リングギヤに噛み合わない状態とに、切替可能に構成された独立制御型スタータである。
【0016】
そして、第1のリレーは、一端に電源電圧が供給されるコイルである第1のコイルを有しており、該第1のコイルへの通電によりオンする(接点が短絡する)ことで、スタータのピニオンギヤをエンジンのリングギヤに噛み合う状態にするリレー(言わばピニオン駆動リレー)である。
【0017】
また、第2のリレーは、一端が前記第1のコイルの前記一端と接続されたコイルである第2のコイルを有しており、該第2のコイルへの通電によりオンすることで、スタータのモータ(以下、スタータモータともいう)を動作させるリレー(言わばモータ駆動リレー)である。
【0018】
そして、このスタータ制御装置は、第1のリレーと第2のリレーとの、両方をオンさせることにより、スタータにエンジンをクランキングさせるが、特に、第1のリレーをオンさせるための第1のスイッチ手段と、第2のリレーをオンさせるための第2のスイッチ手段とに加えて、更に、スタータの動作を強制的に阻止するためのスイッチ手段である動作阻止用のスイッチ手段を備えている。
【0019】
具体的に説明すると、まず、第1のスイッチ手段は、第1のコイルの前記一端(電源電圧が供給される側)とは反対側である他端とグランドラインとを結ぶ電流経路に設けられたスイッチ手段であり、オンすることで該電流経路を連通して第1のコイルに電流を流すことにより、第1のリレーをオンさせる。
【0020】
同様に、第2のスイッチ手段は、第2のコイルの前記一端とは反対側である他端とグランドラインとを結ぶ電流経路に設けられたスイッチ手段であり、オンすることで該電流経路を連通して第2のコイルに電流を流すことにより、第2のリレーをオンさせる。
【0021】
そして、動作阻止用のスイッチ手段は、電源電圧のラインと第1及び第2のコイルの一端同士の接続点とを結ぶ電流経路に設けられたスイッチ手段であり、オフすることで該電流経路を遮断して、スタータの動作を阻止する。
【0022】
つまり、動作阻止用のスイッチ手段がオンしていれば、電源電圧のラインから第1及び第2のコイルの一端同士の接続点に電源電圧が供給されるため、その状態で第1及び第2のスイッチ手段をオンさせれば、第1及び第2のコイルに電流が流れて、第1及び第2のリレーがオンし、その結果、スタータが動作して(詳しくは、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うと共に、スタータモータが動作して)、エンジンがクランキングされることとなる。これに対し、動作阻止用のスイッチ手段がオフしていれば、第1及び第2のコイルの一端同士の接続点に電源電圧が供給されないため、たとえ第1及び第2のスイッチング手段がオンしても、第1及び第2のリレーがオンせず、スタータの動作(詳しくは、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うことと、スタータモータが動作すること)が強制的に阻止されることとなる。
【0023】
このため、請求項1のスタータ制御装置は、前記3つのスイッチ手段(第1のスイッチ手段、第2のスイッチ手段、及び動作阻止用のスイッチ手段)をオンさせることにより、第1及び第2のリレーをオンさせて、スタータにエンジンをクランキングさせる。つまり、エンジンを始動させるべき制御条件が成立したときであって、ピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせてスタータモータを動作させたいときにだけ、動作阻止用のスイッチ手段をオンして、第1及び第2のコイルの上流側に電源電圧が供給されるようにすることができる。
【0024】
そして、このようなスタータ制御装置によれば、第1のコイルの下流側である前記他端がグランドラインに接続されたままになる異常(具体的な故障としては、第1のスイッチ手段のオン故障、または、第1のコイルの前記他端から第1のスイッチ手段に至るまでの電流経路のグランドショート(グランドラインへのショート))が発生しても、動作阻止用のスイッチ手段をオンさせないことで、第1のコイルに電流が流れることを阻止することができ、延いては、第1のリレーがオンしてピニオンギヤがリングギヤに噛み合う状態になってしまうことを阻止することができる。
【0025】
また同様に、第2のコイルの下流側である前記他端がグランドラインに接続されたままになる異常(具体的な故障としては、第2のスイッチ手段のオン故障、または、第2のコイルの前記他端から第2のスイッチ手段に至るまでの電流経路のグランドショート)が発生しても、動作阻止用のスイッチ手段をオンさせないことで、第2のコイルに電流が流れることを阻止することができ、延いては、第2のリレーがオンしてモータが動作してしまうことを阻止することができる。
【0026】
このように、請求項1のスタータ制御装置によれば、第1のコイルと第2のコイルとの両方に1つの動作阻止用のスイッチ手段を介して電源電圧を供給するようにしているため、第1のリレーと第2のリレーとの各々をオンさせるための回路に異常が生じて、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合ったままになってしまうことやモータが動作したままになってしまうことを、その1つの動作阻止用のスイッチ手段によって防止することができる。よって、少ない追加要素で信頼性を向上させることができる。
【0027】
次に、請求項2のスタータ制御装置では、 請求項1のスタータ制御装置において、前記2つのリレー(第1のリレー及び第2のリレー)の接点には、電源電圧のラインから、動作阻止用のスイッチ手段を経由せずに電流が流れるように、電気配線が形成されていることを、特徴としている。尚、リレーの接点とは、そのリレーにおいて、コイルへの通電に伴い短絡する一対の接点のことであり、その一対の接点が短絡した状態が、オンである。
【0028】
そして、この構成によれば、動作阻止用のスイッチ手段として、通電能力(即ち、流すことのできる電流の最大値)が小さいスイッチ手段を用いることができ、装置の小型化及び低コスト化に有利である。
【0029】
次に、請求項3のスタータ制御装置では、請求項1,2のスタータ制御装置において、動作阻止用のスイッチ手段と第1及び第2のコイルの一端同士の接続点との間の電流経路であるコイル上流側経路と、電源電圧のラインとの間には、プルアップ用抵抗が接続されている。また、第1のコイルの前記他端と第1のスイッチ手段との間の電流経路である第1のコイル下流側経路と、グランドラインとの間には、第1のプルダウン用抵抗が接続されている。同様に、第2のコイルの前記他端と第2のスイッチ手段との間の電流経路である第2のコイル下流側経路と、グランドラインとの間には、第2のプルダウン用抵抗が接続されている。そして、異常検出手段が、前記コイル上流側経路の電圧と、前記第1のコイル下流側経路の電圧と、前記第2のコイル下流側経路の電圧とに基づいて、前記2つのコイルに電流を流すための通電回路の異常を検出する。
【0030】
ここで、第1のプルダウン用抵抗の抵抗値を「r1」と記載し、第2のプルダウン用抵抗の抵抗値を「r2」と記載し、プルアップ用抵抗の抵抗値を「r3」と記載し、第1のコイル下流側経路の電圧を「V1」と記載し、第2のコイル下流側経路の電圧を「V2」と記載し、コイル上流側経路の電圧を「V3」と記載し、また、第1のコイルの抵抗値と第2のコイルの抵抗値は、r1〜r3よりも十分に小さくて無視することにすると、前記3つのスイッチ手段(動作阻止用のスイッチ手段、第1のスイッチ手段、第2のスイッチ手段)をオフさせている場合のV1,V2,V3は、電源電圧をr3と「r1//r2」とで分圧した電圧(以下、正常基準電圧という)になる。尚、「r1//r2」は、r1とr2との並列抵抗値(第1のプルダウン用抵抗と第2のプルダウン用抵抗とを並列接続した場合の総抵抗値)である。よって、例えば「r1=r2=r3×2」ならば、正常基準電圧は、電源電圧の半分(=電源電圧/2)となる。
【0031】
これに対して、例えば、下記[A],[B],[C]のうちの何れかの異常が発生すると、3つのスイッチ手段をオフさせている場合のV1〜V3は、正常基準電圧よりも低い電圧(ほぼ0V)となる。
【0032】
[A]第1のコイルの下流側がグランドラインに接続されたままになる異常(より具体的には、第1のスイッチ手段のオン故障、または、第1のコイル下流側経路のグランドショート)。
【0033】
[B]第2のコイルの下流側がグランドラインに接続されたままになる異常(より具体的には、第2のスイッチ手段のオン故障、または、第2のコイル下流側経路のグランドショート)。
【0034】
[C]コイル上流側経路のグランドショート。
また、下記[D]または[E]の異常が発生すると、3つのスイッチ手段をオフさせている場合のV1〜V3は、正常基準電圧よりも高い電圧(電源電圧)となる。
【0035】
[D]第1のコイル下流側経路の電源ショート(電源電圧へのショート)。
[E]第2のコイル下流側経路の電源ショート。
また、下記[F]の異常が発生しても、3つのスイッチ手段をオフさせている場合のV1〜V3は、正常基準電圧よりも高い電圧(電源電圧)となる。
【0036】
[F]コイル上流側経路に電源電圧が供給されたままになる異常(より具体的には、コイル上流側経路の電源ショート、または、動作阻止用のスイッチ手段のオン故障)。
また、下記[G]の異常が発生すると、3つのスイッチ手段をオフさせている場合のV1〜V3のうち、V3は、プルアップ用抵抗の作用により、正常基準電圧よりも高い電圧(電源電圧)となり、V1とV2は、第1及び第2のプルダウン用抵抗の作用により、正常基準電圧よりも低い電圧(0V)となる。
【0037】
[G]コイル上流側経路において、プルアップ用抵抗との接続点よりも下流側が断線。
また、下記[H]の異常が発生すると、3つのスイッチ手段をオフさせている場合のV1〜V3のうち、V1は、第1のプルダウン用抵抗の作用により、正常基準電圧よりも低い電圧(0V)となり、V2とV3は、正常基準電圧よりも高い電圧であって、電源電圧をr3とr2とで分圧した電圧となる。
【0038】
[H]第1のコイル下流側経路において、第1のプルダウン用抵抗との接続点よりも上流側が断線。
また、下記[I]の異常が発生すると、3つのスイッチ手段をオフさせている場合のV1〜V3のうち、V2は、第2のプルダウン用抵抗の作用により、正常基準電圧よりも低い電圧(0V)となり、V1とV3は、正常基準電圧よりも高い電圧であって、電源電圧をr3とr1とで分圧した電圧となる。
【0039】
[I]第2のコイル下流側経路において、第2のプルダウン用抵抗との接続点よりも上流側が断線。
このため、3つのスイッチ手段をオフさせている場合のV1〜V3の全てが正常基準電圧になっているか否かを判定し(現実的には、例えば、正常基準電圧であると見なすことができる所定の電圧範囲内に入っているか否かを判定し)、V1〜V3の全てが正常基準電圧になっていなければ、上記[A]〜[I]の何れかの異常が発生していると判断することができる。また、[A]〜[C]の異常が発生した場合と、[D]〜[F]の異常が発生した場合と、[G]の異常が発生した場合と、[H]の異常が発生した場合と、[I]の異常が発生した場合とでは、V1〜V3の各値の組み合わせが異なるため、V1〜V3の各値を更に詳しく判定することで、何れの異常が発生しているのかを特定することもできる。
【0040】
一方、3つのスイッチ手段のうち、例えば第1のスイッチ手段だけをオンさせた場合、正常ならば、V1〜V3は、前述の正常基準電圧よりも低い電圧(ほぼ0V)となるが、第1のスイッチ手段がオフ故障していれば(オンしなければ)、3つのスイッチ手段をオフさせた場合と同様に、V1〜V3は正常基準電圧になる。このため、3つのスイッチ手段のうち第1のスイッチ手段だけをオンさせた場合のV1〜V3に基づいて、第1のスイッチ手段のオフ故障を検出することができる。例えば、第1のスイッチ手段だけをオンさせた場合のV1〜V3の全てが正常基準電圧になっているか否かを判定し、V1〜V3の全てが正常基準電圧になっていると判定したなら、第1のスイッチ手段のオフ故障が発生していると判断することができる。
【0041】
また同様に、3つのスイッチ手段のうち、第2のスイッチ手段だけをオンさせた場合、正常ならば、V1〜V3は、前述の正常基準電圧よりも低い電圧(ほぼ0V)となるが、第2のスイッチ手段がオフ故障していれば(オンしなければ)、V1〜V3は正常基準電圧になる。このため、3つのスイッチ手段のうち第2のスイッチ手段だけをオンさせた場合のV1〜V3に基づいて、第2のスイッチ手段のオフ故障を検出することができる。例えば、第2のスイッチ手段だけをオンさせた場合のV1〜V3の全てが正常基準電圧になっているか否かを判定し、V1〜V3の全てが正常基準電圧になっていると判定したなら、第2のスイッチ手段のオフ故障が発生していると判断することができる。
【0042】
また、3つのスイッチ手段のうち、動作阻止用のスイッチ手段だけをオンさせた場合、正常ならば、V1〜V3は、前述の正常基準電圧よりも高い電圧(ほぼ電源電圧)となるが、動作阻止用のスイッチ手段がオフ故障していれば(オンしなければ)、3つのスイッチ手段をオフさせた場合と同様に、V1〜V3は正常基準電圧になる。このため、3つのスイッチ手段のうち動作阻止用のスイッチ手段だけをオンさせた場合のV1〜V3に基づいて、動作阻止用のスイッチ手段のオフ故障を検出することができる。例えば、動作阻止用のスイッチ手段だけをオンさせた場合のV1〜V3の全てが正常基準電圧になっているか否かを判定し、V1〜V3の全てが正常基準電圧になっていると判定したなら、動作阻止のスイッチ手段のオフ故障が発生していると判断することができる。
【0043】
よって、請求項3のスタータ制御装置によれば、通電回路の異常を異常検出手段により検出して、その異常に対する何等かの処置を行うことができる。
また、このため、請求項4のスタータ制御装置では、請求項3のスタータ制御装置において、異常検出手段は、3つのスイッチ手段(動作阻止用のスイッチ手段、第1のスイッチ手段、第2のスイッチ手段)を、オフするように駆動した状態で、コイル上流側経路の電圧V3と、第1のコイル下流側経路の電圧V1と、第2のコイル下流側経路の電圧V2とをモニタし、その各電圧V1〜V3に基づいて、通電回路の異常を検出する全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理を行う。
【0044】
そして、この全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理によれば、前述した[A]〜[I]の各異常を、通電回路の異常として検出することができる。例えば、全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理では、前述したように、V1〜V3の全てが正常基準電圧になっているか否かを判定し、V1〜V3の全てが正常基準電圧になっていなければ、[A]〜[I]の何れかの異常が発生していると判断することができる。また、V1〜V3の各値を更に詳しく判定することで、異常の種類を特定することもできる。
【0045】
また、請求項5のスタータ制御装置では、請求項3,4のスタータ制御装置において、異常検出手段は、動作阻止用のスイッチ手段と第2のスイッチ手段とを、オフするように駆動すると共に、第1のスイッチ手段を、オンするように駆動した状態で、コイル上流側経路の電圧V3と、第1のコイル下流側経路の電圧V1と、第2のコイル下流側経路の電圧V2とをモニタし、その各電圧V1〜V3(即ち、3つのスイッチ手段のうち第1のスイッチ手段だけをオンさせた場合のV1〜V3)に基づいて、通電回路の異常を検出する第1のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行う。
【0046】
そして、この第1のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理によれば、第1のスイッチ手段のオフ故障を、通電回路の異常として検出することができる。例えば、第1のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理では、前述したように、V1〜V3の全てが正常基準電圧になっているか否かを判定し、V1〜V3の全てが正常基準電圧になっていると判定したなら、第1のスイッチ手段のオフ故障が発生していると判断することができる。
【0047】
尚、異常検出手段が全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理と第1のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理とを行うように構成するのであれば、異常検出手段は、先に全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理を行い、その全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理で異常を検出しなかった場合に、第1のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行う(逆に、全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理で異常を検出した場合には、第1のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行わない)、というように構成するのが好ましい(請求項8)。なぜなら、全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理によって検出される異常のうち、例えば上記[F]の異常が生じている状態で、第1のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行うと、第1のスイッチ手段をオンさせるため、第1のリレーが不要にオンしてしまい、延いては、エンジン始動時でないのにピニオンギヤがリングギヤに噛み合ってしまうが、このような不具合を確実に回避することができるからである。
【0048】
また、請求項6のスタータ制御装置では、請求項3〜5のスタータ制御装置において、異常検出手段は、動作阻止用のスイッチ手段と第1のスイッチ手段とを、オフするように駆動すると共に、第2のスイッチ手段を、オンするように駆動した状態で、コイル上流側経路の電圧V3と、第1のコイル下流側経路の電圧V1と、第2のコイル下流側経路の電圧V2とをモニタし、その各電圧V1〜V3(即ち、3つのスイッチ手段のうち第2のスイッチ手段だけをオンさせた場合のV1〜V3)に基づいて、通電回路の異常を検出する第2のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行う。
【0049】
そして、この第2のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理によれば、第2のスイッチ手段のオフ故障を、通電回路の異常として検出することができる。例えば、第2のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理では、前述したように、V1〜V3の全てが正常基準電圧になっているか否かを判定し、V1〜V3の全てが正常基準電圧になっていると判定したなら、第2のスイッチ手段のオフ故障が発生していると判断することができる。
【0050】
尚、異常検出手段が全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理と第2のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理とを行うように構成するのであれば、異常検出手段は、先に全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理を行い、その全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理で異常を検出しなかった場合に、第2のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行う(逆に、全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理で異常を検出した場合には、第2のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行わない)、というように構成するのが好ましい(請求項9)。なぜなら、全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理によって検出される異常のうち、例えば上記[F]の異常が生じている状態で、第2のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行うと、第2のスイッチ手段をオンさせるため、第2のリレーが不要にオンしてしまい、延いては、エンジン始動時でないのにスタータモータが動作してしまうが、このような不具合を確実に回避することができるからである。
【0051】
また、請求項7のスタータ制御装置では、請求項3〜6のスタータ制御装置において、異常検出手段は、第1のスイッチ手段と第2のスイッチ手段とを、オフするように駆動すると共に、動作阻止用のスイッチ手段を、オンするように駆動した状態で、コイル上流側経路の電圧V3と、第1のコイル下流側経路の電圧V1と、第2のコイル下流側経路の電圧V2とをモニタし、その各電圧V1〜V3(即ち、3つのスイッチ手段のうち動作阻止用のスイッチ手段だけをオンさせた場合のV1〜V3)に基づいて、通電回路の異常を検出する動作阻止用のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行う。
【0052】
そして、この動作阻止用のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理によれば、動作阻止用のスイッチ手段のオフ故障を、通電回路の異常として検出することができる。例えば、動作阻止用のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理では、前述したように、V1〜V3の全てが正常基準電圧になっているか否かを判定し、V1〜V3の全てが正常基準電圧になっていると判定したなら、動作阻止のスイッチ手段のオフ故障が発生していると判断することができる。
【0053】
尚、異常検出手段が全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理と動作阻止用のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理とを行うように構成するのであれば、異常検出手段は、先に全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理を行い、その全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理で異常を検出しなかった場合に、動作阻止用のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行う(逆に、全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理で異常を検出した場合には、動作阻止用のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行わない)、というように構成するのが好ましい(請求項10)。なぜなら、全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理によって検出される異常のうち、上記[A]または[B]の異常が生じている状態で、動作阻止用のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行うと、動作阻止用のスイッチ手段をオンさせるため、第1のリレーまたは第2のリレーが不要にオンしてしまい、延いては、エンジン始動時でないのにピニオンギヤがリングギヤに噛み合ってしまったりスタータモータが動作してしまったりするが、このような不具合を確実に回避することができるからである。
【0054】
次に、請求項11のスタータ制御装置では、請求項3〜10のスタータ制御装置において、車両には、所定の自動停止条件が成立するとエンジンを停止させ、その後、所定の自動始動条件が成立するとエンジンを再始動させるアイドルストップ制御手段が備えられており、当該スタータ制御装置は、そのアイドルストップ制御手段がエンジンを再始動させる場合に、前記3つのスイッチ手段をオンさせることにより、スタータにエンジンをクランキングさせるようになっている。そして更に、当該スタータ制御装置は、異常検出手段によって通電回路の異常が検出された場合には、アイドルストップ制御手段がエンジンを停止させるのを禁止するようになっている。
【0055】
この構成によれば、エンジンが動作不能になってしまうことを未然に防止することができる。
つまり、第1及び第2のコイルへの通電回路に異常が生じた場合には、スタータを正常に機能させることが困難となるため、アイドルストップ車両(アイドルストップ制御手段を備えた車両)において、アイドルストップ制御手段がエンジンを停止させてしまうと、その後のエンジン自動再始動ができずに、車両が路上で走行不能になってしまう可能性がある。そこで、通電回路の異常を検出した場合には、アイドルストップ(アイドルストップ制御手段によるエンジンの自動停止)を禁止することで、車両が走行不能になってしまうことを防止することができる。
【0056】
特に、請求項11のスタータ制御装置が引用する請求項3〜10のスタータ制御装置によれば、通電回路の異常検出を、第1のリレーと第2のリレーをオンさせないようにしながら行うことができ、それは、スタータを実際に機能させなくても通電回路の異常検出を行うことができるということであり、延いては、アイドルストップ前(アイドルストップ制御手段によるエンジンの自動停止よりも前)に、エンジンの再始動ができなくなるような通電回路の異常を検出することができるということである。そして、エンジンの再始動ができなくなるような異常を、アイドルストップ前に検知して、アイドルストップを禁止することで、車両が路上で再始動できなくなることを防止することは、アイドルストップ車両において非常に有効である。
【0057】
また、そのアイドルストップの禁止に加えて、更に、車両の運転者に対して、エンジンを停止させないことを促すための処理を行えば、運転者が自らの意志でエンジンを停止させてしまうことも防止でき、延いては、車両が走行不能になってしまうことの防止効果を一層高めることができる。尚、運転者にエンジンを停止させないことを促すための処理としては、例えば、エンジンを停止させるべきでないことを意味するメッセージを音で出力したり表示装置に表示したりする処理が考えられる。また例えば、所定のプッシュ式スイッチを押し続けるとエンジンが停止する車両であるならば、そのスイッチが押され始めてからエンジンを停止させるまでの有効判定時間を、通常値よりも長い時間に変更する処理でも良い。
【0058】
一方、請求項12のスタータ制御装置では、請求項1のスタータ制御装置において、前記2つのリレー(第1のリレー及び第2のリレー)の接点にも、電源電圧のラインから、動作阻止用のスイッチ手段を経由して電流が流れるように、電気配線が形成されていることを、特徴としている。
【0059】
そして、この構成によれば、請求項2のスタータ制御装置と比較すると、動作阻止用のスイッチ手段として通電能力が大きいスイッチ手段を用いなければならないが、第1のリレーまたは第2のリレーのメカニカルなオン故障(即ち、接点の短絡故障)に対しても誤動作防止効果が得られる、という点では有利である。つまり、第1のリレーと第2のリレーとの一方または両方がオン故障したとしても、動作阻止用のスイッチ手段をオンさせなければ、そのオン故障したリレーの接点に電流が流れないため、ピニオンギヤやスタータモータの不要な動作を回避することができる。
【0060】
ところで、第1のリレーは、当該第1のリレーがオンすることで、ピニオンギヤをリングギヤに噛み合う位置に動かすためのアクチュエータに当該第1のリレーの接点を介して電流を流すことにより、ピニオンギヤをリングギヤに噛み合う状態にするものであることが考えられる。また、第2のリレーは、当該第2のリレーがオンすることで、スタータモータに通電するための通電用リレーのコイルに当該第2のリレーの接点を介して電流を流すことにより、該通電用リレーをオンさせてスタータモータを動作させるものであることが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【0061】
【図1】第1実施形態のECUとそれの周辺機器とを表す構成図である。
【図2】比較器の閾値電圧と電源電圧との関係を表す説明図である。
【図3】エンジンの状態を時系列で表した説明図である。
【図4】異常の内容と、トランジスタの駆動状態と、比較器の出力との、組み合わせを説明する説明図である。
【図5】フェイルセーフ用の処置内容を説明する説明図である。
【図6】異常検出処理を表すフローチャートである。
【図7】異常検出処理の中で実行されるオフ故障検出処理を表すフローチャートである。
【図8】第2実施形態のECUとそれの周辺機器とを表す構成図である。
【図9】背景技術を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0062】
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、ECUという)について説明する。
[第1実施形態]
まず図1は、第1実施形態のECU11とそれの周辺機器とを表す構成図である。尚、図1において、前述した図9に示したものと同じものについては、その図9で用いた符号と同一の符号を付しているため、詳細な説明を省略する。また、本実施形態のECU11は、車両のエンジン(図示省略)を始動させるためのスタータ(独立制御型スタータ)1の制御を行うが、エンジンを自動停止及び自動始動させるアイドルストップ制御も行うものである。また、ここでは、車両の変速機は手動変速機(マニュアルトランスミッション)であるものとして説明する。
【0063】
ECU11には、車両の運転者が始動用操作(例えばキーシリンダに挿したキーをスタート位置に捻る操作や、スタートボタンを押す操作)を行うとアクティブレベルになるスタータ信号、ブレーキペダルが踏まれたことを検出するセンサからのブレーキ信号、アクセルペダルが踏まれたことを検出するセンサからのアクセル信号、クラッチペダルが踏まれたことを検出するセンサからのクラッチ信号、シフトレバーの操作位置(シフト位置)を検出するセンサからのシフト位置信号、車両の走行速度(車速)を検出するセンサからの車速信号、ブレーキ負圧(ブレーキ倍力装置の負圧)を検出するセンサからのブレーキ負圧信号、及びクランク軸センサやカム軸センサからの回転信号等が入力されている。また、ECU11のバッテリ電圧モニタ端子12には、車載バッテリ7(電源に相当)の出力電圧であるバッテリ電圧VB(本実施形態では約12V)が入力されている。尚、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。
【0064】
一方、スタータ1は、図9を用いて説明した通り、ピニオンギヤ2と、ピニオンギヤ2を回転駆動するモータ(スタータモータ)4と、ピニオンギヤ2を動かしてエンジンのリングギヤ3に噛み合わせるためのアクチュエータであるピニオン制御用ソレノイド5と、モータ4へ通電するための通電用リレー6とを備えている。
【0065】
尚、ピニオン制御用ソレノイド5は、コイル5aの他にバネ等の付勢部材(図示省略)を有しており、コイル5aに通電されなければ、ピニオンギヤ2を、上記付勢部材の力によって、リングギヤ3とは噛み合わない初期位置(図1に示す位置)に配置させる。そして、コイル5aに通電されると、その通電による電磁力により、ピニオンギヤ2を、図1における点線の矢印で示す如く当該スタータ1の外方向へ突出させて、リングギヤ3に噛み合わせる。そして、ピニオンギヤ2がリングギヤ3に噛み合った状態でモータ4が通電されれば、そのモータ4の回転力がピニオンギヤ2を介してリングギヤ3に伝わり、エンジンがクランキングされることとなる。
【0066】
また、車両において、ECU11の外部には、ピニオン制御用ソレノイド5のコイル5aに電流を流す前述のリレー(以下、ピニオン駆動リレーともいう)RY1と、通電用リレー6のコイル6aに電流を流す前述のリレー(以下、モータ駆動リレーともいう)RY2とが設けられている。
【0067】
そして、リレーRY1のコイルL1の下流側(バッテリ電圧VBが供給される側とは反対側)は、ECU11の端子J1に接続されており、その端子J1は、ECU11内に設けられているトランジスタT1の出力端子のうち、グランドラインに接続されている方とは違う方の出力端子に接続されている。尚、本実施形態において、トランジスタT1は、ソースがグランドラインに接続されたNチャネル型のMOSFETであるため、そのトランジスタT1のドレインが端子J1に接続されている。
【0068】
同様に、リレーRY2のコイルL2の下流側は、ECU11の端子J2に接続されており、その端子J2は、ECU11内に設けられているトランジスタT2の出力端子のうち、グランドラインに接続されている方とは違う方の出力端子に接続されている。尚、本実施形態においては、トランジスタT2も、ソースがグランドラインに接続されたNチャネル型のMOSFETであるため、そのトランジスタT2のドレインが端子J2に接続されている。
【0069】
ここで、図9に示したコントローラ9と大きく異なる点として、ECU11は、トランジスタT3を備えており、そのトランジスタT3を介して、リレーRY1,RY2のコイルL1,L2の上流側にバッテリ電圧VBが供給されるようになっている。
【0070】
具体的に説明すると、本実施形態において、トランジスタT3は、Pチャネル型のMOSFETであり、そのトランジスタT3のソースが、ECU11内におけるバッテリ電圧VBのラインに接続されており、更に、そのトランジスタT3のドレインが、当該ECU11の端子J3に接続されている。そして、ECU11の外部において、リレーRY1,RY2のコイルL1,L2の一端(上流側端部)同士が接続されており、そのコイルL1,L2の上流側端部同士の接続点Pcから伸びた車両内配線が、ECU11の上記端子J3に接続されている。
【0071】
このため、トランジスタT3がオンすることで、ECU11の端子J3から2つのコイルL1,L2の上流側にバッテリ電圧VBが供給され、その状態で、トランジスタT1,T2がオンすれば、コイルL1,L2に電流が流れてリレーRY1,RY2がオンし、スタータ1が機能する(エンジンをクランキングする)こととなる。
【0072】
次に、ECU11は、アイドルストップ制御やスタータ1の制御のための各種処理を実行するマイコン13と、前述したスタータ信号等の各種信号をマイコン13に入力させる入力回路15と、バッテリ電圧モニタ端子12から入力されるバッテリ電圧VBを、マイコン13に入力可能な範囲の電圧値に分圧する2つの抵抗17,18と、その両抵抗17,18の接続点の電圧ラインとグランドラインとの間に設けられたノイズ除去用のコンデンサ19とを備えている。そして、マイコン13は、両抵抗17,18の接続点の電圧を内部のA/D変換器(図示省略)でA/D変換することにより、バッテリ電圧VBを検出する。また、マイコン13は、入力回路15から入力される信号のうちのアナログ信号についても、内部のA/D変換器でA/D変換することにより、その信号の電圧値を検出する。また、マイコン13は、トランジスタT1〜T3を駆動することで、スタータ1の動作を制御する。
【0073】
更に、ECU11は、コイルL1,L2に電流を流すための通電回路(以下、コイルL1,L2に対する通電回路ともいう)の異常を検出するために、コイルL1の下流側が接続される上記端子J1とグランドラインとの間に接続されたプルダウン用抵抗R1と、コイルL2の下流側が接続される上記端子J2とグランドラインとの間に接続されたプルダウン用抵抗R2と、コイルL1,L2の上流側同士が接続される上記端子J3とバッテリ電圧VBのラインとの間に接続されたプルアップ用抵抗R3と、プルダウン用抵抗R1のグランドライン側とは反対側端部の電圧V1をモニタするための電圧モニタ回路M1と、プルダウン用抵抗R2のグランドライン側とは反対側端部の電圧V2をモニタするための電圧モニタ回路M2と、プルアップ用抵抗R3のバッテリ電圧VB側とは反対側端部の電圧V3をモニタするための電圧モニタ回路M3と、を備えている。尚、以下では、電圧モニタ回路M1〜M3によってモニタされる上記各抵抗R1〜R3の端部の電圧(端子J1〜J3の電圧でもある)V1〜V3を、モニタ電圧V1〜V3ともいう。
【0074】
そして、電圧モニタ回路M1は、端子J1に非反転入力端子(+端子)が接続された比較器21と、バッテリ電圧VBを分圧し、その分圧した電圧を比較器21の反転入力端子(−端子)に第1閾値電圧Vth1として入力する2つの抵抗31,32と、当該ECU11の内部で生成される一定電圧VD(本実施形態では5V)のラインと比較器21の出力端子との間に接続されたプルアップ用の抵抗24とからなる。
【0075】
同様に、電圧モニタ回路M2は、端子J2に非反転入力端子が接続された比較器22と、バッテリ電圧VBを分圧し、その分圧した電圧を比較器22の反転入力端子に第2閾値電圧Vth2として入力する2つの抵抗33,34と、上記一定電圧VD(5V)のラインと比較器22の出力端子との間に接続されたプルアップ用の抵抗25とからなる。
【0076】
また、電圧モニタ回路M3も、端子J3に非反転入力端子が接続された比較器23と、バッテリ電圧VBを分圧し、その分圧した電圧を比較器23の反転入力端子に第3閾値電圧Vth3として入力する2つの抵抗35,36と、上記一定電圧VD(5V)のラインと比較器23の出力端子との間に接続されたプルアップ用の抵抗26とからなる。
【0077】
そして、比較器21の出力CM1と、比較器22の出力CM2と、比較器23の出力CM3とが、マイコン13に入力される。尚、比較器21〜23の内部の出力回路は電流引込型(オープンコレクタまたはオープンドレイン)であるため、その比較器21〜23がハイ(=5V)の信号を出力できるようにするために、プルアップ用の抵抗24〜26が設けられている。
【0078】
また、プルダウン用抵抗R1の抵抗値r1と、プルダウン用抵抗R2の抵抗値r2と、プルアップ用抵抗R3の抵抗値r3は、「r1=r2=r3×2」の関係を満たすと共に、トランジスタT1〜T3のオフ時にリレーRY1,RY2がオンしてしまわないように、リレーRY1,RY2のコイルL1,L2の抵抗値よりも十分に大きい値に設定している。
【0079】
つまり、トランジスタT1〜T3をオフさせていても、「バッテリ電圧VBのライン→プルアップ用抵抗R3→コイルL1→プルダウン用抵抗R1→グランドライン」の電流経路と、「バッテリ電圧VBのライン→プルアップ用抵抗R3→コイルL2→プルダウン用抵抗R2→グランドライン」の電流経路とが形成されるため、その電流経路に流れる電流が、リレーRY1,RY2をオンさせることが可能なコイル電流よりも小さくなるように、各抵抗R1〜R3の抵抗値r1〜r3は十分大きい値に設定している。本実施形態では、コイルL1,L2の抵抗値が100Ω程度であり、それの100倍くらいは大きい値に設定しており、例えば「r1=r2=20KΩ、r3=10KΩ」としている。
【0080】
このため、r1〜r3に対してコイルL1,L2の抵抗値は無視することができ、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合のモニタ電圧V1,V2,V3は、図2に示すように、バッテリ電圧VBをr3と「r1//r2」とで分圧した電圧であって、バッテリ電圧VBの1/2の電圧(VB/2)になる。
【0081】
一方、電圧モニタ回路M1における抵抗31,32の抵抗値は、比較器21に入力される第1閾値電圧Vth1が、図2に示すように、バッテリ電圧VBの1/4の電圧(VB/4)となるように、「3:1」の比率に設定されている。
【0082】
同様に、電圧モニタ回路M2における抵抗33,34の抵抗値も、比較器22に入力される第2閾値電圧Vth2が、図2に示すように、バッテリ電圧VBの1/4の電圧となるように、「3:1」の比率に設定されている。
【0083】
また、電圧モニタ回路M3における抵抗35,36の抵抗値は、比較器23に入力される第3閾値電圧Vth3が、図2に示すように、バッテリ電圧VBの3/4の電圧(VB・3/4)となるように、「1:3」の比率に設定されている。
【0084】
そして、マイコン13は、トランジスタT1〜T3の駆動状態と、比較器21〜23の出力CM1〜CM3との対応関係により、コイルL1,L2に対する通電回路の異常を検出する。尚、異常を検出するための処理内容については、後で説明する。
【0085】
次に、マイコン13が行う制御処理の内容について、図3を用い説明する。尚、図3は、エンジンの状態を時系列で表したものである。
まず、マイコン13は、車両の運転者が始動用操作を行ってスタータ信号がアクティブレベル(例えばハイ)になると、エンジンを始動させるために、スタータ1にエンジンをクランキングさせる。尚、これが図3における(1)の初回始動の状態である。
【0086】
具体的な処理として、マイコン13は、初めは3つのトランジスタT1〜T3をオフさせており、スタータ1にエンジンをクランキングさせるときには、トランジスタT3をオンすることで、リレーRY1,RY2のコイルL1,L2の上流側に、そのトランジスタT3を介してバッテリ電圧VBが供給されるようにする。そして、トランジスタT1をオンすることで、リレーRY1をオンし、ピニオン制御用ソレノイド5のコイル5aに電流を流して、ピニオンギヤ2をリングギヤ3に噛み合う状態にする。そして更に、マイコン13は、トランジスタT2をオンすることで、リレーRY2をオンし、通電用リレー6のコイル6aに電流を流して該通電用リレー9をオンさせる。
【0087】
すると、バッテリ7からモータ4に電流が流れて、モータ4が動作(回転)し、そのモータ4の回転力によりピニオンギヤ2がリングギヤ3を回転させる(即ち、エンジンをクランキングさせる)こととなる。
【0088】
そして、エンジンがクランキングされると、エンジンを制御する他のECUにより、エンジンに対する燃料噴射と点火とが行われる。尚、エンジン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、こうしたエンジンの制御もECU11が行うシステム構成であっても良い。
【0089】
そして、マイコン13は、エンジンが完爆状態(始動が完了した状態であり、いわゆるエンジンがかかった状態)になったと判定すると、3つのトランジスタT1〜T3をオフして、モータ4への通電を停止すると共に、ピニオンギヤ2をリングギヤ3に噛み合わない初期位置に戻す。尚、マイコン13は、前述の回転信号からエンジン回転数を算出し、そのエンジン回転数に基づいて、エンジンが完爆状態になったか否かを判定する。
【0090】
以上が、スタータ制御処理(スタータ1の制御処理)の内容である。そして、エンジンが運転状態になっている場合が、図3における(2)のエンジン運転中である。
次に、エンジン運転中において、マイコン13は、所定の自動停止条件が成立したと判定したならば、エンジンへの燃料噴射を停止したり、エンジンへの吸気供給経路を遮断したりすることにより、エンジンを自動的に停止させる。そして、このようにエンジンが自動停止された状態が、図3における(3)のアイドルストップ中である。
【0091】
尚、自動停止条件としては、例えば、下記の全条件が満たされていることである。
バッテリ電圧VBが所定値以上である。車速が所定値以下である。ブレーキ負圧の絶対値が所定値以上である。ブレーキペダルが踏まれている。シフト位置がニュートラルであるか、あるいはシフト位置がニュートラル以外でクラッチ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。前回にエンジンを自動停止して再始動させてから一定時間以上経過している。
【0092】
その後、マイコン13は、アイドルストップ中において、所定の自動始動条件が成立したと判定したならば、エンジンを再始動させるために、前述のスタータ制御処理を行う。そして、これが図3における(4)の再始動の状態である。
【0093】
尚、自動始動条件としては、例えば、下記の何れかの条件が考えられる。
シフト位置がニュートラル以外且つクラッチペダルが踏まれている状態でアイドルストップした場合、その状態でブレーキペダルが放された。ブレーキペダルは踏まれたままだが、シフト位置がニュートラル以外でクラッチペダルのリリース(即ち、クラッチペダルの踏み込みを緩めてクラッチを接続しようとする動作)が開始された。ブレーキペダルが踏まれたままだが、シフト位置がニュートラルからニュートラル以外に操作された(その時点でクラッチペダルは踏まれている)。
【0094】
また、図3における右端の「停止」とは、運転者がエンジンを停止させる操作を行ったことでエンジンが停止したことを示しており、その場合には、車両におけるイグニッション系電源もオフされる。
【0095】
ここで、マイコン13は、前述したエンジンの運転中(図3の(2))において、コイルL1,L2に対する通電回路の異常を検出するための異常検出処理を行っている。尚、その異常検出処理は、例えば、前述したエンジンの初回始動が完了した直後や、更にエンジンの運転中において定期的に行えばなお良い。また、エンジンのアイドルストップ中(図3の(3))にも、その異常検出処理を行うようにしても良い。
【0096】
そこで次に、コイルL1,L2に対する通電回路の異常検出処理について説明する。尚、以下では、比較器21,22,23の出力CM1,CM2,CM3のことを、単に、CM1,CM2,CM3と記す場合もある。また、以下の説明においても、コイルL1,L2の抵抗値は無視している(0Ωとしている)。
【0097】
まず、異常の検出原理について、図4を用い説明する。
コイルL1,L2に対する通電回路が正常ならば、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合、前述したように、モニタ電圧V1,V2,V3は「VB/2」となるため、図4の「検査用駆動モード(1)」の行における“正常”の列に示すように、CM3はロー(Lo)となり、CM1,CM2はハイ(Hi)となる。「VB/2」は、比較器23の第3閾値電圧Vth3よりも低く、比較器21,22の第1閾値電圧Vth1及び第2閾値電圧Vth2よりは高いからである(図2参照)。
【0098】
これに対して、下記[a],[b],[c]のうちの何れかの異常が発生したとする。
[a]ピニオン駆動リレーRY1のコイルL1の下流側がグランドラインに接続されたままになる異常。より具体的には、トランジスタT1のオン故障、または、コイルL1とトランジスタT1との間の電流経路である第1のコイル下流側経路のグランドショート。
【0099】
[b]モータ駆動リレーRY2のコイルL2の下流側がグランドラインに接続されたままになる異常。より具体的には、トランジスタT2のオン故障、または、コイルL2とトランジスタT2との間の電流経路である第2のコイル下流側経路のグランドショート。
【0100】
[c]トランジスタT3とコイルL1,L2の上流側端部同士の接続点Pcとの間の電流経路であるコイル上流側経路のグランドショート。
そして、上記[a]〜[c]のうちの何れかの異常が発生すると、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合のモニタ電圧V1〜V3は、正常時の「VB/2」よりも低い電圧であって、更に第1閾値電圧Vth1及び第2閾値電圧Vth2よりも低い電圧(ほぼ0V)となる。このため、[a]〜[c]のうちの何れかの異常が発生すると、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合、図4の「検査用駆動モード(1)」の行における(a),(b),(c)の各列に示すように、CM1〜CM3が全てローとなる。
【0101】
また、下記[d],[e],[f]のうちの何れかの異常が発生したとする。
[d]第1のコイル下流側経路の電源ショート(バッテリ電圧VBへのショート)。
[e]第2のコイル下流側経路の電源ショート。
【0102】
[f]コイル上流側経路に電源電圧が供給されたままになる異常。より具体的には、コイル上流側経路の電源ショート、または、トランジスタT3のオン故障。
そして、上記[d]〜[f]のうちの何れかの異常が発生すると、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合のモニタ電圧V1〜V3は、正常時の「VB/2」よりも高い電圧であって、更に第3閾値電圧Vth3よりも高い電圧(バッテリ電圧VB)となる。このため、[d]〜[f]のうちの何れかの異常が発生すると、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合、図4の「検査用駆動モード(1)」の行における(d),(e),(f)の各列に示すように、CM1〜CM3が全てハイとなる。
【0103】
また、下記[g]の異常が発生したとする。
[g]コイル上流側経路において、プルアップ用抵抗R3との接続点よりも下流側(即ち、プルアップ用抵抗R3のバッテリ電圧VB側とは反対側端部からコイルL1,L2の上流側端部同士の接続点Pcまでの電流経路であり、現実的には、ECU11の端子J3と上記接続点Pcとを接続する車両内配線)が断線。
【0104】
そして、上記[g]の異常が発生すると、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合に、モニタ電圧V3は、プルアップ用抵抗R3の作用により、第3閾値電圧Vth3よりも高い電圧(バッテリ電圧VB)となり、モニタ電圧V1,V2は、プルダウン用抵抗R1,R2の作用により、第1閾値電圧Vth1及び第2閾値電圧Vth2よりも低い電圧(0V)となる。このため、[g]の異常が発生すると、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合、図4の「検査用駆動モード(1)」の行における(g)の列に示すように、CM3はハイとなり、CM1,CM2はローとなる。
【0105】
また、下記[h]の異常が発生したとする。
[h]第1のコイル下流側経路において、プルダウン用抵抗R1との接続点よりも上流側(即ち、プルダウン用抵抗R1のグランドライン側とは反対側端部からコイルL1の下流側端部までの電流経路であり、現実的には、ECU11の端子J1とコイルL1とを接続する車両内配線)が断線。
【0106】
そして、上記[h]の異常が発生すると、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合に、モニタ電圧V1は、プルダウン用抵抗R1の作用により、第1閾値電圧Vth1よりも低い電圧(0V)となり、モニタ電圧V2,V3は、「VB/2」よりも高い電圧であって、バッテリ電圧VBを抵抗R3(r3=10KΩ)と抵抗R2(r2=20KΩ)とで分圧した電圧(=VB・2/3)となる。そして、そのモニタ電圧V2,V3は、第2閾値電圧Vth2よりも高いが、第3閾値電圧Vth3よりは低い電圧である。このため、[h]の異常が発生すると、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合、図4の「検査用駆動モード(1)」の行における(h)の列に示すように、CM2はハイとなり、CM1,CM3はローとなる。
【0107】
また、下記[i]の異常が発生したとする。
[i]第2のコイル下流側経路において、プルダウン用抵抗R2との接続点よりも上流側(即ち、プルダウン用抵抗R2のグランドライン側とは反対側端部からコイルL2の下流側端部までの電流経路であり、現実的には、ECU11の端子J2とコイルL2とを接続する車両内配線)が断線。
【0108】
そして、上記[i]の異常が発生すると、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合に、モニタ電圧V2は、プルダウン用抵抗R2の作用により、第2閾値電圧Vth2よりも低い電圧(0V)となり、モニタ電圧V1,V3は、「VB/2」よりも高い電圧であって、バッテリ電圧VBを抵抗R3(r3=10KΩ)と抵抗R1(r1=20KΩ)とで分圧した電圧(=VB・2/3)となる。そして、そのモニタ電圧V1,V3は、第1閾値電圧Vth1よりも高いが、第3閾値電圧Vth3よりは低い電圧である。このため、[i]の異常が発生すると、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合、図4の「検査用駆動モード(1)」の行における(i)の列に示すように、CM1はハイとなり、CM2,CM3はローとなる。
【0109】
以上のことから、マイコン13は、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合のCM1〜CM3の組み合わせにより、上記[a]〜[i]の何れかの異常を検出する。つまり、「CM3がローで、CM1,CM2がハイ」という組み合わせ以外であれば、[a]〜[i]の何れかの異常が発生していると判断することができる。
【0110】
更に、図4の最下行に示すように、上記[d]〜[f]の異常を、「異常[1]」と分類し、上記[a]〜[c]の異常を、「異常[2]」と分類し、上記[g]の異常を、「異常[3]」と分類し、上記[h]の異常を、「異常[4]」と分類し、上記[i]の異常を、「異常[5]」と分類すると、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合のCM1〜CM3の組み合わせは、その分類した異常[1]〜[5]毎に異なる。よって、マイコン13は、そのCM1〜CM3の組み合わせを判別することで、異常[1]〜[5]のうちの何れが発生しているのかを特定(識別)する。
【0111】
一方、下記[j]〜[l]の異常が発生したとする。
[j]トランジスタT1のオフ故障。
[k]トランジスタT2のオフ故障。
【0112】
[l]トランジスタT3のオフ故障。
そして、上記[j]〜[l]のうちの何れかの異常が発生した場合、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合のモニタ電圧V1〜V3は、正常時と同じ「VB/2」となる。つまり、トランジスタT1〜T3をオフさせているのだから、オフ故障の影響は現れない。よって、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合には、[j]〜[l]のうちの何れかの異常が発生していても、CM1〜CM3は正常時と同じ出力値となり、図4の「検査用駆動モード(1)」の行における(j),(k),(l)の各列に示すように、CM3はローで、CM1,CM2はハイとなる。
【0113】
ここで、3つのトランジスタT1〜T3のうち、トランジスタT1だけをオンさせた場合、正常ならば、モニタ電圧V1〜V3は、第1閾値電圧Vth1及び第2閾値電圧Vth2よりも低い電圧(ほぼ0V)となる。このため、図4の「検査用駆動モード(2)」の行における“正常”の列に示すように、CM1〜CM3は全てローとなる。
【0114】
これに対して、トランジスタT1がオフ故障していれば、3つのトランジスタT1〜T3のうち、トランジスタT1だけをオンさせた場合に、そのトランジスタT1は実際にはオンしないため、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせた場合と同様に、モニタ電圧V1〜V3は「VB/2」になる。このため、図4の「検査用駆動モード(2)」の行における(j)の列に示すように、CM3はローで、CM1,CM2はハイになる。よって、マイコン13は、トランジスタT1だけをオンさせた場合のCM1〜CM3により、トランジスタT1のオフ故障(即ち[j]の異常)を検出する。
【0115】
また同様に、3つのトランジスタT1〜T3のうち、トランジスタT2だけをオンさせた場合、正常ならば、モニタ電圧V1〜V3は、第1閾値電圧Vth1及び第2閾値電圧Vth2よりも低い電圧(ほぼ0V)となる。このため、図4の「検査用駆動モード(3)」の行における“正常”の列に示すように、CM1〜CM3は全てローとなる。
【0116】
これに対して、トランジスタT2がオフ故障していれば、3つのトランジスタT1〜T3のうち、トランジスタT2だけをオンさせた場合に、そのトランジスタT2は実際にはオンしないため、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせた場合と同様に、モニタ電圧V1〜V3は「VB/2」になる。このため、図4の「検査用駆動モード(3)」の行における(k)の列に示すように、CM3はローで、CM1,CM2はハイになる。よって、マイコン13は、トランジスタT2だけをオンさせた場合のCM1〜CM3により、トランジスタT2のオフ故障(即ち[k]の異常)を検出する。
【0117】
また、3つのトランジスタT1〜T3のうち、トランジスタT3だけをオンさせた場合、正常ならば、モニタ電圧V1〜V3は、第3閾値電圧Vth3よりも高い電圧(ほぼバッテリ電圧VB)となる。このため、図4の「検査用駆動モード(4)」の行における“正常”の列に示すように、CM1〜CM3は全てハイとなる。
【0118】
これに対して、トランジスタT3がオフ故障していれば、3つのトランジスタT1〜T3のうち、トランジスタT3だけをオンさせた場合に、そのトランジスタT3は実際にはオンしないため、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせた場合と同様に、モニタ電圧V1〜V3は「VB/2」になる。このため、図4の「検査用駆動モード(4)」の行における(l)の列に示すように、CM3はローで、CM1,CM2はハイになる。よって、マイコン13は、トランジスタT3だけをオンさせた場合のCM1〜CM3により、トランジスタT3のオフ故障(即ち[l]の異常)を検出する。
【0119】
一方、詳細な説明は省略するが、3つのトランジスタT1〜T3のうちのトランジスタT1だけをオンさせた場合に、上記[a]〜[i],[k],[l]の各異常が生じているならば、CM1〜CM3は、図4の「検査用駆動モード(2)」の行における(a)〜(i),(k),(l)の各列に示す論理レベルとなる。また、3つのトランジスタT1〜T3のうちのトランジスタT2だけをオンさせた場合に、上記[a]〜[j],[l]の各異常が生じているならば、CM1〜CM3は、図4の「検査用駆動モード(3)」の行における(a)〜(j),(l)の各列に示す論理レベルとなる。また、3つのトランジスタT1〜T3のうちのトランジスタT3だけをオンさせた場合に、上記[a]〜[k]の各異常が生じているならば、CM1〜CM3は、図4の「検査用駆動モード(4)」の行における(a)〜(k)の各列に示す論理レベルとなる。
【0120】
尚、図4に示すトランジスタT1〜T3の検査用駆動モードと異常内容との組み合わせのうち、斜線を付している部分の組み合わせの場合には、マイコン13からの駆動信号によってオンさせようとしたトランジスタが、そのトランジスタに備えられている過電流保護機能によって強制的にオフすることとなる。つまり、トランジスタT1をオンさせた場合に、[d]の異常が生じていたなら、トランジスタT1は、自身の過電流保護機能によって、マイコン13からの駆動信号に拘わらずオフすることとなり、同様に、トランジスタT2をオンさせた場合に、[e]の異常が生じていたなら、トランジスタT2は、自身の過電流保護機能によって、マイコン13からの駆動信号に拘わらずオフすることとなる。また同様に、トランジスタT3をオンさせた場合に、[c]の異常が生じていたなら、トランジスタT3は、自身の過電流保護機能によって、マイコン13からの駆動信号に拘わらずオフすることとなる。
【0121】
以上が、異常の検出原理である。
次に、マイコン13が異常を検出した場合に行うフェイルセーフ用の処置内容について、図5を用い説明する。尚、以下では、図4の最下行に示すように、前述した異常[1]〜異常[5]という分類に加えて、上記[l]の異常(トランジスタT3のオフ故障)を、「異常[6]」と分類し、上記[j]の異常(トランジスタT1のオフ故障)を、「異常[7]」と分類し、上記[k]の異常(トランジスタT2のオフ故障)を、「異常[8]」と分類する。
【0122】
図5に示すように、マイコン13は、異常[1]([d]〜[f]の異常)を検出した場合、ユーザコーション(車両の使用者に対する警告)の処理として、「始動回路が電源ショートしている」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行うと共に、異常[1]が発生していることを示す異常情報を不揮発性メモリ等に記憶し(図5では図示省略)、更に、アイドルストップ(エンジンの自動停止)を禁止するための処理を行う。
【0123】
尚、警告を車両の使用者に与える処理としては、その警告の内容を示すメッセージを、表示装置に表示したり音でスピーカーから出力したりする処理や、その警告の内容を示す警告灯を点灯させる処理等が考えられる。
【0124】
また、アイドルストップを禁止するための処理としては、アイドルストップ禁止フラグをセットする(1にする)処理が考えられる。つまり、マイコン13は、アイドルストップ禁止フラグが1になっている場合には、エンジンの運転中に自動停止条件の成立を判定しないか、あるいは、自動停止条件が成立したと判定しても、エンジンを停止させる処理を行わなくなる。
【0125】
一方、異常[1]を検出した場合にアイドルストップを禁止する理由は、下記の通りである。
まず、異常[1]のうち、[f]の異常であれば、トランジスタT1,T2のオン/オフによってスタータ1を制御することは可能であるが、万一、[a]または[b]の異常が更に生じた場合に、トランジスタT3によってコイルL1,L2への電流経路を遮断できないことと、そもそも、[f]の異常か[d],[e]の異常かが識別できず、もし[d]または[e]の異常ならば、リレーRY1,RY2を駆動できず、スタータ1を機能させることができない。更に、[d]または[e]の異常であれば、トランジスタT1,T2に前述の過電流保護機能が無いと、アイドルストップからのエンジン再始動時においてトランジスタT1,T2をオンさせたときに、該トランジスタT1,T2が過電流で破壊してしまう可能性がある。
【0126】
このように、異常[1]を検出した場合には、スタータ1を正常に機能させることができない可能性があるため、もし、アイドルストップ制御によってエンジンを自動停止させてしまうと、その後のエンジン自動再始動ができずに、車両が路上で走行不能になってしまう可能性がある。そこで、アイドルストップを禁止することで、車両が路上で走行不能になってしまうことを防止している。
【0127】
また、マイコン13は、3つのトランジスタT1〜T3をオフするように駆動した状態で異常[1]を検出することとなるが、異常[1]を検出したならば、トランジスタT1〜T3のうちの何れか1つをオンして異常を検出する処理(即ち、トランジスタT1〜T3のオフ故障を検出するための処理)は実施しない。
【0128】
なぜなら、そもそもトランジスタのオフ故障を検出するという観点では、正しい検出結果が得られない(即ち、トランジスタT1〜T3の何れかがオフ故障していたとしても、トランジスタT1〜T3のオフ故障を検出するための処理を実施した場合に、CM3がローでCM1,CM2がハイ、という組み合わせにならない)からであり、更に、もし、発生しているのが[f]の異常ならば、トランジスタT1またはトランジスタT2をオンさせしてしまうと、リレーRY1またはリレーRY2が不要にオンして、エンジン始動時でないのにピニオンギヤ2またはモータ4を動作させてしまうからである。尚、ピニオンギヤ2を動作させるとは、ピニオンギヤ2をリングギヤ3に噛み合わせるということである。また、発生しているのが[d]または[e]の異常であっても、トランジスタT1またはトランジスタT2を、電源ショート状態でオンさせてしまうため好ましくない。
【0129】
次に、マイコン13は、異常[2]([a]〜[c]の異常)を検出した場合、ユーザコーションの処理として、「始動回路がグランドショートしている」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行うと共に、異常[2]が発生していることを示す異常情報を不揮発性メモリ等に記憶し(図5では図示省略)、更に、アイドルストップを禁止するための処理を行う。
【0130】
尚、異常[2]を検出した場合にアイドルストップを禁止する理由は、下記の通りである。
まず、異常[2]のうち、[a]または[b]の異常であれば、トランジスタT3のオン/オフによってスタータ1を制御することは可能であるが、エンジン始動時においては、厳密には、ピニオンギヤ2を先に動作させてからモータ4を動作させる、という順序制御を行わなければならない。そして、[a],[b]の異常の区別がつかず、もし[b]の異常ならば、上記順序制御を行うことができない。また、そもそも[c]の異常であると、リレーRY1,RY2がオンしないため、スタータ1を機能させることができない。
【0131】
このように、異常[2]を検出した場合にも、スタータ1を機能させることができなかったり、正常に制御することができなかったりする可能性があるため、アイドルストップを禁止することで、エンジンを始動させなければならない機会を減らし、延いては、車両が路上で走行不能になってしまうことを防止している。
【0132】
また、マイコン13は、3つのトランジスタT1〜T3をオフするように駆動した状態で異常[2]を検出することとなるが、異常[2]を検出した場合にも、トランジスタT1〜T3のうちの何れか1つをオンして異常を検出する処理(即ち、トランジスタT1〜T3のオフ故障を検出するための処理)は実施しない。
【0133】
なぜなら、そもそもトランジスタのオフ故障を検出するという観点では、正しい検出結果が得られないからであり、更に、もし、発生しているのが[a]または[b]の異常ならば、トランジスタT3をオンさせしてしまうと、リレーRY1またはリレーRY2が不要にオンして、エンジン始動時でないのにピニオンギヤ2またはモータ4を動作させてしまうからである。また、発生しているのが[c]の異常であっても、トランジスタT3を、電源ショート状態でオンさせてしまうため好ましくない。
【0134】
次に、マイコン13は、異常[3]([g]の異常)を検出した場合、ユーザコーションの処理として、「リレーコイル(L1,L2)の上流側が断線している」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行うと共に、異常[3]が発生していることを示す異常情報を不揮発性メモリ等に記憶し(図5では図示省略)、更に、アイドルストップを禁止するための処理を行う。
【0135】
また、マイコン13は、異常[4]([h]の異常)を検出した場合、ユーザコーションの処理として、「ピニオン駆動リレーコイル(L1)の下流側が断線している」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行うと共に、異常[4]が発生していることを示す異常情報を不揮発性メモリ等に記憶し(図5では図示省略)、更に、アイドルストップを禁止するための処理を行う。
【0136】
同様に、マイコン13は、異常[5]([i]の異常)を検出した場合、ユーザコーションの処理として、「モータ駆動リレーコイル(L2)の下流側が断線している」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行うと共に、異常[5]が発生していることを示す異常情報を不揮発性メモリ等に記憶し(図5では図示省略)、更に、アイドルストップを禁止するための処理を行う。
【0137】
尚、異常[3]〜異常[5]の何れかを検出した場合にアイドルストップを禁止する理由は、リレーRY1,RY2の両方または一方がオンしないため、スタータ1を機能させることができないからであり、延いては、車両が路上で走行不能になってしまうことを防止するためである。
【0138】
また、マイコン13は、異常[3]〜異常[5]も、3つのトランジスタT1〜T3をオフするように駆動した状態で検出することとなるが、その異常[3]〜異常[5]の何れかを検出した場合にも、トランジスタT1〜T3のうちの何れか1つをオンして異常を検出する処理(即ち、トランジスタT1〜T3のオフ故障を検出するための処理)は実施しない。なぜなら、トランジスタのオフ故障を検出するという観点では、正しい検出結果が得られないからである。
【0139】
次に、マイコン13は、異常[6]([l]の異常)を検出した場合、ユーザコーションの処理として、「リレーコイル上流側のトランジスタ(T3)がオフ故障している」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行うと共に、異常[6]が発生していることを示す異常情報を不揮発性メモリ等に記憶し(図5では図示省略)、更に、アイドルストップを禁止するための処理を行う。
【0140】
また、マイコン13は、異常[7]([j]の異常)を検出した場合、ユーザコーションの処理として、「ピニオン駆動リレーの駆動トランジスタ(T1)がオフ故障している」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行うと共に、異常[7]が発生していることを示す異常情報を不揮発性メモリ等に記憶し(図5では図示省略)、更に、アイドルストップを禁止するための処理を行う。
【0141】
同様に、マイコン13は、異常[8]([k]の異常)を検出した場合、ユーザコーションの処理として、「モータ駆動リレーの駆動トランジスタ(T2)がオフ故障している」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行うと共に、異常[8]が発生していることを示す異常情報を不揮発性メモリ等に記憶し(図5では図示省略)、更に、アイドルストップを禁止するための処理を行う。
【0142】
尚、異常[6]〜異常[8]の何れかを検出した場合にアイドルストップを禁止する理由も、リレーRY1,RY2の両方または一方がオンしないため、スタータ1を機能させることができないからであり、延いては、車両が路上で走行不能になってしまうことを防止するためである。
【0143】
以上のことを踏まえて、次に、マイコン13が行う異常検出処理の具体的な手順について、図6,図7のフローチャートを用い説明する。
図6は、異常検出処理を表すフローチャートである。尚、この異常検出処理は、前述したように、例えば、エンジンの初回始動が完了した直後、あるいは更に、エンジンの運転中において定期的に実行される。
【0144】
図6に示すように、マイコン13が異常検出処理を開始すると、まずS110にて、フラグF1〜F8,Ferの各々を、オフ側の“0”にリセットする。尚、フラグF1〜F8の各々は、異常[1]〜異常[8]を検出した場合にオンされるフラグであり、フラグFerは、異常[1]〜異常[8]を検出するための回路であるダイアグ回路(具体的には、抵抗R1〜R3及び電圧モニタ回路M1〜M3からなる回路)の異常を検出した場合にオンされるフラグである。
【0145】
そして、次のS120にて、トランジスタT1〜T3をオフさせる。つまり、各トランジスタT1〜T3への駆動信号を、そのトランジスタがオフする方の非アクティブレベルで出力することにより、各トランジスタT1〜T3をオフするように駆動する。尚、スタータ1の制御処理として、エンジンの運転中は、元々トランジスタT1〜T3をオフさせている。
【0146】
次にS130にて、比較器21〜23の出力CM1〜CM3を読み取り、「CM3=ロー且つCM1,CM2=ハイ」であるか否かを判定する。
そして、「CM3=ロー且つCM1,CM2=ハイ」でなければ、前述したように、異常[1]〜異常[5]の何れかが発生しているということであるため(図4の「検査用駆動モード(1)の行を参照)、発生している異常を特定するために、S140に進む。
【0147】
S140では、「CM1,CM2,CM3=ハイ」であるか否かを判定し、「CM1,CM2,CM3=ハイ」であれば、異常[1]が発生していると判断して、S150に進む。そして、S150では、異常[1]を検出したことの履歴を残すために、フラグF1をオン側の“1”にセットする。そして続くS160にて、ユーザコーションの処理として、前述したように、「始動回路が電源ショートしている」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行い、その後、S330に進む。
【0148】
また、上記S140にて、「CM1,CM2,CM3=ハイ」ではないと判定した場合には、S170に移行して、「CM1,CM2,CM3=ロー」であるか否かを判定し、「CM1,CM2,CM3=ロー」であれば、異常[2]が発生していると判断して、S180に進む。そして、S180では、異常[2]を検出したことの履歴を残すために、フラグF2をオン側の“1”にセットする。そして続くS190にて、ユーザコーションの処理として、前述したように、「始動回路がグランドショートしている」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行い、その後、S330に進む。
【0149】
また、上記S170にて、「CM1,CM2,CM3=ロー」ではないと判定した場合には、S200に移行して、「CM3=ハイ且つCM1,CM2=ロー」であるか否かを判定し、「CM3=ハイ且つCM1,CM2=ロー」であれば、異常[3]が発生していると判断して、S210に進む。そして、S210では、異常[3]を検出したことの履歴を残すために、フラグF3をオン側の“1”にセットする。そして続くS220にて、ユーザコーションの処理として、前述したように、「リレーコイル(L1,L2)の上流側が断線している」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行い、その後、S330に進む。
【0150】
また、上記S200にて、「CM3=ハイ且つCM1,CM2=ロー」ではないと判定した場合には、S230に移行して、「CM2=ハイ且つCM1,CM3=ロー」であるか否かを判定し、「CM2=ハイ且つCM1,CM3=ロー」であれば、異常[4]が発生していると判断して、S240に進む。そして、S240では、異常[4]を検出したことの履歴を残すために、フラグF4をオン側の“1”にセットする。そして続くS250にて、ユーザコーションの処理として、前述したように、「ピニオン駆動リレーコイル(L1)の下流側が断線している」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行い、その後、S330に進む。
【0151】
また、上記S230にて、「CM2=ハイ且つCM1,CM3=ロー」ではないと判定した場合には、S260に移行して、「CM1=ハイ且つCM2,CM3=ロー」であるか否かを判定し、「CM1=ハイ且つCM2,CM3=ロー」であれば、異常[5]が発生していると判断して、S270に進む。そして、S270では、異常[5]を検出したことの履歴を残すために、フラグF5をオン側の“1”にセットする。そして続くS280にて、ユーザコーションの処理として、前述したように、「モータ駆動リレーコイル(L2)の下流側が断線している」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行い、その後、S330に進む。
【0152】
また、上記S260にて、「CM1=ハイ且つCM2,CM3=ロー」ではないと判定した場合には、前述のダイアグ回路に異常が発生していると判断して、S290に進む。
つまり、S260で「CM1=ハイ且つCM2,CM3=ロー」ではないと判定した場合には、3つのトランジスタT1〜T3をオフさせている場合のCM1〜CM3の組み合わせが、図4の「検査用駆動モード(1)」の行に示した組み合わせの何れにも該当しないということであるため、ダイアグ回路の異常と判断している。
【0153】
そして、S290では、ダイアグ回路の異常を検出したことの履歴を残すために、フラグFerをオン側の“1”にセットする。そして続くS300にて、ユーザコーションの処理として、「ダイアグ回路が異常である」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行い、その後、S330に進む。
【0154】
一方、上記S130にて、「CM3=ロー且つCM1,CM2=ハイ」であると判定した場合には、コイルL1,L2に対する通電回路は正常であるか、あるいは、トランジスタT1〜T3の何れかがオフ故障している可能性があるため(図4の「検査用駆動モード(1)の行を参照)、それを識別するために、S310に移行して、図7に示すオフ故障検出処理を実行する。
【0155】
図7に示すように、マイコン13は、オフ故障検出処理を開始すると、まずS410にて、トランジスタT2,T3をオフさせたままで、トランジスタT1をオンさせる。つまり、トランジスタT2,T3への駆動信号は非アクティブレベルにしたまま、トランジスタT1への駆動信号を、そのトランジスタがオンする方のアクティブレベルで出力することにより、3つのトランジスタT1〜T3のうち、トランジスタT1だけをオンするように駆動する。
【0156】
次に、S420にて、比較器21〜23の出力CM1〜CM3を読み取り、「CM3=ロー且つCM1,CM2=ハイ」であるか否かを判定する。
そして、「CM3=ロー且つCM1,CM2=ハイ」であれば、異常[7](即ち、トランジスタT1のオフ故障)が発生していると判断して(図4の「検査用駆動モード(2)の行を参照)、S430に進む。
【0157】
そして、S430では、異常[7]を検出したことの履歴を残すために、フラグF7をオン側の“1”にセットする。そして続くS440にて、ユーザコーションの処理として、前述したように、「ピニオン駆動リレーの駆動トランジスタ(T1)がオフ故障している」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行い、その後、S470に進む。
【0158】
また、上記S420にて、「CM3=ロー且つCM1,CM2=ハイ」ではないと判定した場合には、S450に移行して、「CM1=ハイ且つCM2,CM3=ロー」であるか否かを判定し、「CM1=ハイ且つCM2,CM3=ロー」でなければ、次のS460にて、「CM2=ロー且つCM1,CM3=ハイ」であるか否かを判定する。そして、「CM2=ロー且つCM1,CM3=ハイ」でなければ、S470に進む。
【0159】
尚、トランジスタT1〜T3のうちのトランジスタT1だけをオンさせている場合において、S450で判断する「CM1=ハイ且つCM2,CM3=ロー」という組み合わせと、S460で判断する「CM2=ロー且つCM1,CM3=ハイ」という組み合わせは、ダイアグ回路が正常ならば、あり得ない組み合わせ(即ち、図4の「検査用駆動モード(2)の行には無い組み合わせ)である。
【0160】
S470では、トランジスタT1,T3をオフさせると共に、トランジスタT2をオンさせる。つまり、トランジスタT1,T3への駆動信号は非アクティブレベルにし、トランジスタT2への駆動信号はアクティブレベルにすることにより、3つのトランジスタT1〜T3のうち、トランジスタT2だけをオンするように駆動する。
【0161】
次に、S480にて、比較器21〜23の出力CM1〜CM3を読み取り、「CM3=ロー且つCM1,CM2=ハイ」であるか否かを判定する。
そして、「CM3=ロー且つCM1,CM2=ハイ」であれば、異常[8](即ち、トランジスタT2のオフ故障)が発生していると判断して(図4の「検査用駆動モード(3)の行を参照)、S490に進む。
【0162】
そして、S490では、異常[8]を検出したことの履歴を残すために、フラグF8をオン側の“1”にセットする。そして続くS500にて、ユーザコーションの処理として、前述したように、「モータ駆動リレーの駆動トランジスタ(T2)がオフ故障している」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行い、その後、S530に進む。
【0163】
また、上記S480にて、「CM3=ロー且つCM1,CM2=ハイ」ではないと判定した場合には、S510に移行して、「CM2=ハイ且つCM1,CM3=ロー」であるか否かを判定し、「CM2=ハイ且つCM1,CM3=ロー」でなければ、次のS520にて、「CM1=ロー且つCM2,CM3=ハイ」であるか否かを判定する。そして、「CM1=ロー且つCM2,CM3=ハイ」でなければ、S530に進む。
【0164】
尚、トランジスタT1〜T3のうちのトランジスタT2だけをオンさせている場合において、S510で判断する「CM2=ハイ且つCM1,CM3=ロー」という組み合わせと、S520で判断する「CM1=ロー且つCM2,CM3=ハイ」という組み合わせは、ダイアグ回路が正常ならば、あり得ない組み合わせ(即ち、図4の「検査用駆動モード(3)の行には無い組み合わせ)である。
【0165】
S530では、トランジスタT1,T2をオフさせると共に、トランジスタT3をオンさせる。つまり、トランジスタT1,T2への駆動信号は非アクティブレベルにし、トランジスタT3への駆動信号はアクティブレベルにすることにより、3つのトランジスタT1〜T3のうち、トランジスタT3だけをオンするように駆動する。
【0166】
次に、S540にて、比較器21〜23の出力CM1〜CM3を読み取り、「CM3=ロー且つCM1,CM2=ハイ」であるか否かを判定する。
そして、「CM3=ロー且つCM1,CM2=ハイ」であれば、異常[6](即ち、トランジスタT3のオフ故障)が発生していると判断して(図4の「検査用駆動モード(4)の行を参照)、S550に進む。
【0167】
そして、S550では、異常[6]を検出したことの履歴を残すために、フラグF6をオン側の“1”にセットする。そして続くS560にて、ユーザコーションの処理として、前述したように、「リレーコイル上流側のトランジスタ(T3)がオフ故障している」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行い、その後、S610に進む。
【0168】
また、上記S540にて、「CM3=ロー且つCM1,CM2=ハイ」ではないと判定した場合には、S570に移行して、「CM2=ハイ且つCM1,CM3=ロー」であるか否かを判定し、「CM2=ハイ且つCM1,CM3=ロー」でなければ、次のS580にて、「CM1=ハイ且つCM2,CM3=ロー」であるか否かを判定する。そして、「CM1=ハイ且つCM2,CM3=ロー」でなければ、S610に進む。
【0169】
尚、トランジスタT1〜T3のうちのトランジスタT3だけをオンさせている場合において、S570で判断する「CM2=ハイ且つCM1,CM3=ロー」という組み合わせと、S580で判断する「CM1=ハイ且つCM2,CM3=ロー」という組み合わせは、ダイアグ回路が正常ならば、あり得ない組み合わせ(即ち、図4の「検査用駆動モード(4)の行には無い組み合わせ)である。
【0170】
一方、上記S450,S460,S510,S520,S570,S580の何れかで「YES」と判定した場合(即ち、CM1〜CM3の論理レベルが、あり得ない組み合わせである場合)には、ダイアグ回路に異常が発生していると判断して、S590に進む。
【0171】
S590では、ダイアグ回路の異常を検出したことの履歴を残すために、フラグFerを“1”にセットする。そして続くS600にて、ユーザコーションの処理として、「ダイアグ回路が異常である」ことを示す警告を車両の使用者に与える処理を行い、その後、S610に進む。
【0172】
S610では、当該オフ故障検出処理を開始する前の状態に戻すために、図6のS120と同様にトランジスタT1〜T3をオフさせる処理を行い、その後、当該オフ故障検出処理を終了する。
【0173】
すると、図6のS320に進むこととなり、そのS320では、フラグF6〜F8,Ferの何れかが“1”であるか否かを判定する。つまり、S320では、図7のオフ故障検出処理におけるS430,S490,S550,S590の何れかが実行されたか否かを判定している。
【0174】
そして、フラグF6〜F8,Ferの何れかが“1”ではない(即ち、フラグF6〜F8,Ferが全て“0”である)と判定した場合には、異常無し(即ち、コイルL1,L2に対する通電回路とダイアグ回路は正常)と判断して、当該異常検出処理を終了する。
【0175】
また、上記S320にて、フラグF6〜F8,Ferの何れかが“1”であると判定した場合には、S330に進む。
S330では、当該異常検出処理を開始する前の状態に戻すために、S120と同様にトランジスタT1〜T3をオフさせる処理を行う。
【0176】
そして、このS330に至った場合には、異常[1]〜異常[8]の何れか、あるいは、ダイアグ回路の異常が発生しているため、次のS340にて、アイドルストップを禁止するための処理を行う。具体的には、前述したように、アイドルストップ禁止フラグをセットする。そして、その後、当該異常検出処理を終了する。
【0177】
尚、異常[1]〜異常[8]の何れかを検出した場合にアイドルストップを禁止する理由は、図5に沿って説明した通りである。また、ダイアグ回路の異常を検出した場合にもアイドルストップを禁止するのは、ダイアグ回路が正常でないと、コイルL1,L2に対する通電回路が正常か否かを確認することができず、やはり、スタータ1を機能させることができない可能性があるためである。
【0178】
一方、マイコン13は、別の異常情報記憶処理によって、フラグF1〜F8,Ferを参照し、“1”であるフラグがあれば、そのフラグが示す異常が発生していることを示す異常情報(いわゆるダイアグコード)を、不揮発性メモリ等に記憶する。そして、その不揮発性メモリ等に記憶された異常情報は、当該ECU11と通信可能に接続される故障診断装置(いわゆるスキャンツール)によって読み出すことができるようになっている。
【0179】
以上のようなECU11によれば、ピニオン駆動リレーRY1のコイルL1の下流側がグランドラインに接続されたままになる異常([a]の異常)が発生しても、トランジスタT3をオンさせないことで、コイルL1に電流が流れることを阻止することができ、延いては、リレーRY1がオンしてピニオンギヤ2が不要に動作しまうことを阻止することができる。また同様に、モータ駆動リレーRY2のコイルL2の下流側がグランドラインに接続されたままになる異常([b]の異常)が発生しても、トランジスタT3をオンさせないことで、コイルL2に電流が流れることを阻止することができ、延いては、リレーRY2がオンしてモータ4が不要に動作してしまうことを阻止することができる。
【0180】
このように、本実施形態のECU11によれば、コイルL1,L2の両方に1つのトランジスタT3を介してバッテリ電圧VBを供給するようにしているため、コイルL1,L2に対する通電回路(リレーRY1,RY2の各々をオンさせるための回路)に異常が生じて、ピニオンギヤ2がリングギヤ3に噛み合ったままになってしまうことやモータ4が動作したままになってしまうことを、その1つのトランジスタT3によって防止することができる。よって、少ない追加要素で信頼性を向上させることができる。
【0181】
また、2つのリレーRY1,RY2の接点には、バッテリ電圧VBのライン8から、トランジスタT3を経由せずに電流が流れるように、電気配線が形成されているため、トランジスタT3として、通電能力が小さいものを用いることができ、装置の小型化及び低コスト化に有利である。
【0182】
また、前述した通電回路の各異常(異常[1]〜異常[8])あるいはダイアグ回路の異常を検出することができると共に、それらの異常を検出した場合には、アイドルストップを禁止するため、車両が路上で走行不能(エンジン再始動不能)になってしまうことを未然に防止することができる。
【0183】
また、マイコン13は、トランジスタT1〜T3のオフ故障を検出するために、トランジスタT1〜T3を1つずつオンさせる図7のオフ故障検出処理を、トランジスタT1〜T3のオフ故障以外の異常が無いことを確認した上で行う(即ち、図6のS130で「YES」と判定した場合に行う)ようになっている。このため、図7のオフ故障検出処理を行うことによって、ピニオンギヤ2やモータ4を不要に動作させてしまったり、トランジスタT1〜T3にダメージを与えてしまったりすることを、回避することができる。
【0184】
尚、本実施形態では、ピニオン駆動リレーRY1が、第1のリレーに相当し、そのリレーRY1のコイルL1が、第1のコイルに相当し、モータ駆動リレーRY2が、第2のリレーに相当し、そのリレーRY2のコイルL2が、第2のコイルに相当し、トランジスタT1が、第1のスイッチ手段に相当し、トランジスタT2が、第2のスイッチ手段に相当し、トランジスタT3が、動作阻止用のスイッチ手段に相当している。
【0185】
そして、プルダウン用抵抗R1が、第1のプルダウン用抵抗に相当し、プルダウン用抵抗R2が、第2のプルダウン用抵抗に相当し、電圧モニタ回路M1〜M3とマイコン13が、異常検出手段に相当している。また、マイコン13は、アイドルストップ制御手段にも相当している。
【0186】
また、図6におけるS110〜S300の処理が、全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理に相当し、図6におけるS130で「YES」と判定した場合が、全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理によって異常を検出しなかった場合に相当している。そして、図7におけるS410〜S440の処理が、第1のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理に相当し、図7におけるS470〜S500の処理が、第2のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理に相当し、図7におけるS530〜S560の処理が、動作阻止用のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理に相当している。
【0187】
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について図8を用い説明する。尚、図8において、前述した図1,図9に示したものと同じものについては、その図1,図9で用いた符号と同一の符号を付しているため、詳細な説明を省略する。
【0188】
図8に示す第2実施形態では、スタータ1を2つのECU41,43で制御している。
ECU41は、第1実施形態のECU11と比較すると、トランジスタT3を備えておらず、その代わりに、ECU41の外部に、リレーRY3と、別のECU43とが設けられている。そして、本第2実施形態では、その2つのECU41,43とリレーRY3とが、スタータ制御装置に相当している。
【0189】
ここで、リレーRY3は、図1のトランジスタT3に代わるもの(即ち、動作阻止用のスイッチ手段に相当するもの)であり、車両におけるバッテリ電圧VBのライン8と、リレーRY1,RY2のコイルL1,L2の上流側端部同士の接続点Pcとを結ぶ電流経路に設けられている。このため、コイルL1,L2の上流側端部同士の接続点Pcには、リレーRY3がオンすることにより、該リレーRY3を介して(詳しくはリレーRY3の接点を介して)バッテリ電圧VBが供給される。
【0190】
更に、本第2実施形態では、リレーRY1,RY2のコイルL1,L2だけでなく、リレーRY1,RY2の接点にも、バッテリ電圧VBのライン8からリレーRY3を経由して電流が流れるように、車両内の電気配線が形成されている。
【0191】
そして、リレーRY3は、ECU43に備えられたトランジスタT4(この例では、Nチャネル型のMOSFET)がオンすることで、該リレーRY3のコイルL3に電流が流れてオンするようになっている。
【0192】
また、ECU43もマイコン45を備えている。そして、そのマイコン45は、ECU13のマイコン13と通信線47を介して通信可能に接続されており、マイコン13からの指令に従い、トランジスタT4をオンして、リレーRY3をオンさせる。
【0193】
このため、ECU13のマイコン13は、前述のスタータ制御処理において、トランジスタT3をオンさせることに代えて、ECU43のマイコン45に指令を送信することによりリレーRY3をオンさせる。
【0194】
また、ECU43のマイコン45は、マイコン13との通信によって該マイコン13が正常に動作しているか否かを判定し、マイコン13が正常に動作していないと判定すると、マイコン13からの指令に拘わらず、トランジスタT4をオフのままにすることにより、リレーRY3がオンしないようにし、延いては、たとえECU41(マイコン13)によってリレーRY1、RY2の一方または両方がオンされても、ピニオンギヤ2及びモータ4は動作しないようにしている。マイコン13の異常によってスタータ1(ピニオンギヤ2及びモータ4)が誤動作しないようにするためである。
【0195】
そして、このような第2実施形態によっても、コイルL1,L2の両方に1つのリレーRY3を介してバッテリ電圧VBを供給するようにしているため、コイルL1,L2に対する通電回路に異常が生じて、ピニオンギヤ2がリングギヤ3に噛み合ったままになってしまうことやモータ4が動作したままになってしまうことを、その1つのリレーRY3によって防止することができる。よって、少ない追加要素で信頼性を向上させることができる。
【0196】
その上、リレーRY1,RY2のメカニカルなオン故障に対しても誤動作防止効果が得られるという利点がある。つまり、リレーRY1,RY2の一方または両方がオン故障したとしても、リレーRY3をオンさせなければ、ピニオンギヤ2やモータ4が不要に動作することはないからである。
【0197】
尚、リレーRY3は、ECU41,43のうちの何れか一方の内部に設けられていても良い。また、トランジスタT4とマイコン45を、ECU41の方に設けても良い。
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。
【0198】
例えば、第1実施形態のECU11において、マイコン13は、各モニタ電圧V1〜V3の値をAD変換器によって検出し、その検出値に基づいて(例えば前述の閾値電圧Vth1〜Vth3との大小比較を行って)異常を検出するように構成しても良い。
【0199】
また、トランジスタT1〜T4は、MOSFETに限らず、バイポーラトランジスタやIGBT等の他の種類のスイッチング素子であっても良い。
一方、図1におけるトランジスタT3の代わりに、リレーを用いても良く、また、そのトランジスタT3に代わるリレーは、ECU11の外に設けても良い。
【符号の説明】
【0200】
1…スタータ、2…ピニオンギヤ、3…リングギヤ、4…モータ(スタータモータ)
5…ピニオン制御用ソレノイド、6…通電用リレー、7…バッテリ
8…バッテリ電圧VBのライン、11,41,43…ECU(電子制御装置)
13,45…マイコン、15…入力回路、M1〜M3…電圧モニタ回路
21〜23…比較器、24〜26,31〜36…抵抗、47…通信線
R1…第1のプルダウン用抵抗、R2…第2のプルダウン用抵抗
R3…プルアップ用抵抗、T1〜T4…トランジスタ、J1〜J3…端子
RY1…ピニオン駆動リレー、RY2…モータ駆動リレー、RY3…リレー
L1〜L3…コイル、Pc…接続点

【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータと、エンジンのリングギヤに噛み合った状態で前記モータにより回転駆動されることで前記エンジンをクランキングするピニオンギヤとを有するスタータとして、前記ピニオンギヤが、前記モータの動作/非動作に拘わらず、前記リングギヤに噛み合う状態と、前記リングギヤに噛み合わない状態とに、切替可能に構成されたスタータを備えると共に、
一端に電源電圧が供給されるコイルである第1のコイルを有し、該第1のコイルへの通電によりオンすることで前記ピニオンギヤを前記リングギヤに噛み合う状態にする第1のリレーと、
一端が前記第1のコイルの前記一端と接続されたコイルである第2のコイルを有し、該第2のコイルへの通電によりオンすることで前記モータを動作させる第2のリレーと、
を備えた車両において、
前記2つのリレーをオンさせることにより前記スタータに前記エンジンをクランキングさせるスタータ制御装置であって、
前記第1のコイルの前記一端とは反対側である他端とグランドラインとを結ぶ電流経路に設けられ、オンすることで該電流経路を連通して前記第1のコイルに電流を流すことにより、前記第1のリレーをオンさせる第1のスイッチ手段と、
前記第2のコイルの前記一端とは反対側である他端とグランドラインとを結ぶ電流経路に設けられ、オンすることで該電流経路を連通して前記第2のコイルに電流を流すことにより、前記第2のリレーをオンさせる第2のスイッチ手段と、に加えて、
更に、前記電源電圧のラインと前記第1及び第2のコイルの前記一端同士の接続点とを結ぶ電流経路に設けられたスイッチ手段であって、オフすることで該電流経路を遮断して前記スタータの動作を阻止する動作阻止用のスイッチ手段を備えており、
前記3つのスイッチ手段をオンさせることにより、前記2つのリレーをオンさせて前記スタータに前記エンジンをクランキングさせること、
を特徴とするスタータ制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載のスタータ制御装置において、
前記2つのリレーの接点には、前記電源電圧のラインから、前記動作阻止用のスイッチ手段を経由せずに電流が流れるように、電気配線が形成されていること、
を特徴とするスタータ制御装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載のスタータ制御装置において、
前記動作阻止用のスイッチ手段と前記接続点との間の電流経路であるコイル上流側経路に一端が接続され、前記電源電圧のラインに他端が接続されたプルアップ用抵抗と、
前記第1のコイルの前記他端と前記第1のスイッチ手段との間の電流経路である第1のコイル下流側経路に一端が接続され、前記グランドラインに他端が接続された第1のプルダウン用抵抗と、
前記第2のコイルの前記他端と前記第2のスイッチ手段との間の電流経路である第2のコイル下流側経路に一端が接続され、前記グランドラインに他端が接続された第2のプルダウン用抵抗と、
前記コイル上流側経路の電圧と、前記第1のコイル下流側経路の電圧と、前記第2のコイル下流側経路の電圧とに基づいて、前記2つのコイルに電流を流すための通電回路の異常を検出する異常検出手段と、
を備えていることを特徴とするスタータ制御装置。
【請求項4】
請求項3に記載のスタータ制御装置において、
前記異常検出手段は、
前記3つのスイッチ手段を、オフするように駆動した状態で、前記コイル上流側経路の電圧と、前記第1のコイル下流側経路の電圧と、前記第2のコイル下流側経路の電圧とをモニタし、その各電圧に基づいて前記通電回路の異常を検出する全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理を行うこと、
を特徴とするスタータ制御装置。
【請求項5】
請求項3又は請求項4に記載のスタータ制御装置において、
前記異常検出手段は、
前記動作阻止用のスイッチ手段と前記第2のスイッチ手段とを、オフするように駆動すると共に、前記第1のスイッチ手段を、オンするように駆動した状態で、前記コイル上流側経路の電圧と、前記第1のコイル下流側経路の電圧と、前記第2のコイル下流側経路の電圧とをモニタし、その各電圧に基づいて前記通電回路の異常を検出する第1のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行うこと、
を特徴とするスタータ制御装置。
【請求項6】
請求項3ないし請求項5の何れか1項に記載のスタータ制御装置において、
前記異常検出手段は、
前記動作阻止用のスイッチ手段と前記第1のスイッチ手段とを、オフするように駆動すると共に、前記第2のスイッチ手段を、オンするように駆動した状態で、前記コイル上流側経路の電圧と、前記第1のコイル下流側経路の電圧と、前記第2のコイル下流側経路の電圧とをモニタし、その各電圧に基づいて前記通電回路の異常を検出する第2のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行うこと、
を特徴とするスタータ制御装置。
【請求項7】
請求項3ないし請求項6の何れか1項に記載のスタータ制御装置において、
前記異常検出手段は、
前記第1のスイッチ手段と前記第2のスイッチ手段とを、オフするように駆動すると共に、前記動作阻止用のスイッチ手段を、オンするように駆動した状態で、前記コイル上流側経路の電圧と、前記第1のコイル下流側経路の電圧と、前記第2のコイル下流側経路の電圧とをモニタし、その各電圧に基づいて前記通電回路の異常を検出する動作阻止用のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行うこと、
を特徴とするスタータ制御装置。
【請求項8】
請求項4に記載のスタータ制御装置において、
前記異常検出手段は、
前記全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理によって異常を検出しなかった場合に、前記通電回路の異常を検出するための他の処理として、前記動作阻止用のスイッチ手段と前記第2のスイッチ手段とを、オフするように駆動すると共に、前記第1のスイッチ手段を、オンするように駆動した状態で、前記コイル上流側経路の電圧と、前記第1のコイル下流側経路の電圧と、前記第2のコイル下流側経路の電圧とをモニタし、その各電圧に基づいて前記通電回路の異常を検出する第1のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行うこと、
を特徴とするスタータ制御装置。
【請求項9】
請求項4に記載のスタータ制御装置において、
前記異常検出手段は、
前記全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理によって異常を検出しなかった場合に、前記通電回路の異常を検出するための他の処理として、前記動作阻止用のスイッチ手段と前記第1のスイッチ手段とを、オフするように駆動すると共に、前記第2のスイッチ手段を、オンするように駆動した状態で、前記コイル上流側経路の電圧と、前記第1のコイル下流側経路の電圧と、前記第2のコイル下流側経路の電圧とをモニタし、その各電圧に基づいて前記通電回路の異常を検出する第2のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行うこと、
を特徴とするスタータ制御装置。
【請求項10】
請求項4に記載のスタータ制御装置において、
前記異常検出手段は、
前記全スイッチ手段オフ駆動時異常検出処理によって異常を検出しなかった場合に、前記通電回路の異常を検出するための他の処理として、前記第1のスイッチ手段と前記第2のスイッチ手段とを、オフするように駆動すると共に、前記動作阻止用のスイッチ手段を、オンするように駆動した状態で、前記コイル上流側経路の電圧と、前記第1のコイル下流側経路の電圧と、前記第2のコイル下流側経路の電圧とをモニタし、その各電圧に基づいて前記通電回路の異常を検出する動作阻止用のスイッチ手段オン駆動時異常検出処理を行うこと、
を特徴とするスタータ制御装置。
【請求項11】
請求項3ないし請求項10の何れか1項に記載のスタータ制御装置において、
前記車両には、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、その後、所定の自動始動条件が成立すると前記エンジンを再始動させるアイドルストップ制御手段が備えられており、
当該スタータ制御装置は、前記アイドルストップ制御手段が前記エンジンを再始動させる場合に、前記3つのスイッチ手段をオンさせることにより、前記スタータに前記エンジンをクランキングさせるようになっており、
更に、当該スタータ制御装置は、前記異常検出手段により、前記通電回路の異常が検出された場合には、前記アイドルストップ制御手段が前記エンジンを停止させるのを禁止すること、
を特徴とするスタータ制御装置。
【請求項12】
請求項1に記載のスタータ制御装置において、
前記2つのリレーの接点にも、前記電源電圧のラインから、前記動作阻止用のスイッチ手段を経由して電流が流れるように、電気配線が形成されていること、
を特徴とするスタータ制御装置。
【請求項13】
請求項1ないし請求項12の何れか1項に記載のスタータ制御装置において、
前記第1のリレーは、
当該第1のリレーがオンすることで、前記ピニオンギヤを前記リングギヤに噛み合う位置に動かすためのアクチュエータに当該第1のリレーの接点を介して電流を流すことにより、前記ピニオンギヤを前記リングギヤに噛み合う状態にするものであり、
前記第2のリレーは、
当該第2のリレーがオンすることで、前記モータに通電するための通電用リレーのコイルに当該第2のリレーの接点を介して電流を流すことにより、該通電用リレーをオンさせて前記モータを動作させるものであること、
を特徴とするスタータ制御装置。
【請求項14】
モータとピニオンギヤとが別々に制御可能なエンジンスタータの前記ピニオンギヤの状態を制御する第1のリレーと、
前記第1のリレーと電気的に並列関係にあり、前記モータの状態を制御する第2のリレーとを用いて、前記エンジンスタータを制御するスタータ制御装置であって、
前記第1のリレーの電気的下流側に設けられ、オンすることで前記第1のリレーをオンさせる第1のスイッチと、
前記第2のリレーの電気的下流側に設けられ、オンすることで前記第2のリレーをオンさせる第2のスイッチと、に加えて、
更に、前記第1及び第2のリレー両方の上流側に設けられたスイッチ手段であって、オフすることで前記第1のリレー及び前記第2のリレーへの通電を遮断して前記スタータの動作を阻止する動作阻止用のスイッチを備えており、
前記3つのスイッチをオンさせることにより、前記2つのリレーをオンさせて前記スタータに前記エンジンをクランキングさせること、
を特徴とするスタータ制御装置。

【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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【図9】
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【公開番号】特開2012−180755(P2012−180755A)
【公開日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−42669(P2011−42669)
【出願日】平成23年2月28日(2011.2.28)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】