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JP4069813B2 - Engine start control device - Google Patents
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JP4069813B2 - Engine start control device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの始動を制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車のエンジンの始動を制御する装置の構成として、図６に示すように、例えばエンジンを制御する電子制御装置（以下、ＥＣＵという）１０１に、スタータ１へバッテリ３からの動作電力を供給するスタータリレーＲＬＹ１をオン／オフさせるための駆動回路７を設け、そのＥＣＵ１０１に搭載された集中演算装置としてのマイコン９が、始動スイッチ１１のオン／オフ状態に応じて、上記駆動回路７にスタータリレーＲＬＹ１をオンさせるものが知られている。
【０００３】
具体的に説明すると、まず、ＥＣＵ１０１の外部において、スタータ１のマイナス側端子は、バッテリ３のマイナス端子電圧である接地電位（ＧＮＤ＝０Ｖ）に常時接続されており、スタータ１のプラス側端子は、スタータリレーＲＬＹ１の接点を介して、バッテリ３のプラス端子電圧（以下、バッテリ電圧という）Ｖｂに接続されるようになっている。よって、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１に電流が流されて、該スタータリレーＲＬＹ１がオンする（即ち、スタータリレーＲＬＹ１の接点が閉塞する）と、スタータ１にバッテリ３からの電力が供給されて該スタータ１が動作し、その結果、エンジンが始動のためにクランキングされることとなる。
【０００４】
また、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１の一端は接地電位に常時接続されており、そのコイルＬ１の他端は、ＥＣＵ１０１に接続されている。
一方、始動スイッチ１１の一端とイグニションスイッチ１３の一端とがバッテリ電圧Ｖｂに接続されており、その両スイッチ１１，１３の他端の各電圧が、ＥＣＵ１０１に設けられた入力回路１５を介してマイコン９へ、始動スイッチ信号とイグニションスイッチ信号との各々として入力される。尚、入力回路１５は、入力される電圧を、マイコン９が入力可能な論理回路レベルの二値信号（例えば、ローが０Ｖでハイが５Ｖの信号）に変換するものである。
【０００５】
また、ＥＣＵ１０１の外部には、接点の一方がバッテリ３のプラス端子に接続され、接点の他方がＥＣＵ１０１に接続された給電用のメインリレー１７が設けられている。そして、イグニションスイッチ１３がオンされると、そのメインリレー１７がオンして、ＥＣＵ１０１にバッテリ電圧Ｖｂが動作用の電源電圧Ｖｍとして供給されるようになっている。
【０００６】
また更に、ＥＣＵ１０１には、上記メインリレー１７からの電源電圧Ｖｍとは別に、バッテリ３のプラス端子から直接的に常時バッテリ電圧Ｖｂが供給されている。
そして、ＥＣＵ１０１では、電源回路１９が、メインリレー１７を介して供給される電源電圧Ｖｍから、マイコン９やその周辺回路（図示省略）が動作するための駆動電圧Ｖｄを生成して出力すると共に、常時供給されるバッテリ電圧Ｖｂからスタンバイ電圧Ｖｓを生成して出力する。尚、スタンバイ電圧Ｖｓは、例えばマイコン９に内蔵されたスタンバイＲＡＭ（即ち、データ保持用の電源が常時供給されるＲＡＭ）用の電源電圧として用いられる。
【０００７】
更に、電源回路１９は、駆動電圧Ｖｄの出力開始時から該駆動電圧Ｖｄが安定すると見なされる一定時間だけマイコン９へのリセット信号Ｒｓｔをアクティブレベル（この例ではローレベル）にして該マイコン９をリセットするパワーオンリセット機能と、自己の出力している駆動電圧Ｖｄを監視して該駆動電圧Ｖｄが規定値よりも低下するとマイコン９をリセットする電圧監視機能も有している。
【０００８】
また、ＥＣＵ１０１に設けられた駆動回路７は、ソースが電源電圧Ｖｍに接続され、ドレインが当該ＥＣＵ１０１の端子を介してスタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１の他端（即ち、接地電位に接続された方とは反対の端部）に接続されたＰチャネル電界効果トランジスタＴｒ１と、そのトランジスタＴｒ１のソースとゲートとの間に接続されたプルアップ用の抵抗２１と、コレクタがトランジスタＴｒ２のゲートに接続され、エミッタが接地電位に接続されたＮＰＮトランジスタ２３と、そのトランジスタ２３のベースと接地電位との間に接続されたプルダウン用の抵抗２５と、アノードが接地電位に接続され、カソードがトランジスタＴｒ１のドレインに接続された消弧用のダイオード２７とを備えている。
【０００９】
そして、この駆動回路７では、マイコン９のポートＰ１から出力される信号がハイレベルの場合に、トランジスタ２３がオンし、それに伴いトランジスタＴｒ１がオンして、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１の上記他端に電源電圧Ｖｍ（即ち、メインリレー１７を介してＥＣＵ１０１に供給されるバッテリ電圧Ｖｂ）を印加する。すると、コイルＬ１にトランジスタＴｒ１を介して電流が流れ、スタータリレーＲＬＹ１がオンすることとなる。また、マイコン９のポートＰ１から出力される信号がハイレベルでない場合（つまり、ポートＰ１の出力がローレベルであるかハイインピーダンスである場合）には、抵抗２５のプルダウン作用によってトランジスタ２３がオフすると共に、抵抗２１のプルアップ作用によってトランジスタＴｒ１がオフし、その結果、コイルＬ１には電流が流れず、スタータリレーＲＬＹ１はオフすることとなる。
【００１０】
次に、以上のようなＥＣＵ１０１の作用について説明する、
まず、使用者（通常、自動車の運転者）がエンジンを始動するためにイグニションスイッチ１３をオンすると、メインリレー１７がオンして、ＥＣＵ１０１にバッテリ３から動作用の電源電圧Ｖｍが供給される。
【００１１】
すると、ＥＣＵ１０１では、電源回路１９が、その電源電圧Ｖｍから駆動電圧Ｖｄを生成してマイコン９等に供給すると共に、マイコン９を一定時間だけリセット（パワーオンリセット）して、該マイコン９を初期状態から起動させる。
そして、使用者が引き続き始動スイッチ１１をオンすると、マイコン９が、ポートＰ１の出力をハイレベルにして、スタータ１の駆動を行う。
【００１２】
即ち、マイコン９は、動作を開始すると、入力回路１５からの始動スイッチ信号に基づき始動スイッチ１１のオン／オフ状態を判定し、始動スイッチ１１がオンされたことを検知すると、エンジン回転数等からエンジンの始動が完了した（つまり、エンジンがかかった）と判断するまで、ポートＰ１から駆動回路７への信号をハイレベルにすることにより、スタータリレーＲＬＹ１をオンさせてスタータ１を動作させる。
【００１３】
そして、以上のようにＥＣＵ１０１のマイコン９が始動スイッチ１１のオン／オフ状態に基づきエンジンの始動を制御するシステムによれば、旧来からの手動で始動を行うシステム（即ち、始動スイッチ１１から直接、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１に電流を流すようにしたシステム）と比較すると、下記▲１▼〜▲３▼の様な利点がある。
【００１４】
▲１▼：既にエンジンが動作している状態で、使用者が誤って始動スイッチ１１をオンしても、ＥＣＵ１０１のマイコン９がその状態を判断して、スタータ１を動作させないため、スタータ１を保護することができる。
▲２▼：エンジンを始動させる際に、使用者が、既にエンジンの始動が完了している（エンジンがかかっている）にも拘わらず始動スイッチ１１をオンし続けた場合でも、マイコン９が始動完了をエンジン回転数等から判断してスタータ１の動作を終了させるため、スタータ１を保護することができる。また、スタータ１の動作を的確に終了させることができるため、スタータ１の耐久仕様を大幅に緩和することができる。
【００１５】
▲３▼：マイコン９がエンジンの始動完了を判断するため、使用者は始動スイッチ１１を保持する（つまり、オンさせ続ける）必要がなく、操作性が良い。
尚、図６を用いて説明したエンジン始動制御用の構成及び手順は、自動車において通常行われる一般的なものであり、公知・公用の技術に該当するので、特に先行技術文献は開示しない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６に示したエンジン始動用の制御システムにおいて、スタータ１が動作を開始するときにはバッテリ３からスタータ１へ突入電流と呼ばれる大電流が流れるため、その際に、低温や充電不足等の理由によりバッテリ３の給電能力が十分でなければ、バッテリ電圧Ｖｂ及びＥＣＵ１０１内の電源電圧Ｖｍが低下して、上記電源回路１９の電圧監視機能により、マイコン９にリセットがかかる可能性がある。つまり、バッテリ電圧Ｖｂが前述の規定値よりも低下すると、電源回路１９からマイコン９に供給される駆動電圧Ｖｄも規定値より低下する可能性があるからである。
【００１７】
そして、マイコン９にリセットがかかると、マイコン９が動作を停止してポートＰ１からハイレベルの信号を出力しなくなるため、駆動回路７のトランジスタＴｒ１がオフしてスタータ１の動作が停止し、それに伴い電源電圧Ｖｍが上昇して、電源回路１９からの駆動電圧Ｖｄが上記規定値以上に戻ると、マイコン９が再び初期状態から動作を開始することとなる。
【００１８】
このため、もし、使用者が始動スイッチ１１をオンし続けているならば、下記の（ａ）〜（ｄ）の状態が繰り返されることとなる
（ａ）マイコン９がスタータリレーＲＬＹ１をオンさせる。
（ｂ）スタータ１が動作開始。
（ｃ）電圧低下によりマイコン９がリセットされて、スタータリレーＲＬＹ１がオフする。
（ｄ）マイコン９が初期状態から動作を開始する。
【００１９】
ここで、ＥＣＵ１０１の動作保証電圧（つまり、電源回路１９がマイコン９をリセットするようになるバッテリ電圧）は、通常、エンジンの始動可能電圧よりも高いが、上記（ａ）〜（ｄ）の状態が繰り返されてしまうと、もはやエンジンを始動させることができない。つまり、バッテリ電圧が、まだエンジンを始動可能な電圧値より高くても、エンジンの始動が不能になってしまうのである。このため、旧来からの手動で始動を行うシステムに比べて、低電圧時の始動性能が劣ってしまう。
【００２０】
また、始動不能に至る現象として、旧来からの手動で始動を行うシステムでは、スタータは動作するがエンジンはかからない、というものであったが、ＥＣＵによって始動を制御するシステムの場合には、スタータ自体が正常に動作しなくなくなるため、使用者としては故障したと認識してしまう。
【００２１】
そこで、例えば図７に示すように、始動スイッチ１１のバッテリ電圧Ｖｂ側とは反対側の端部と、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１の接地電位側とは反対側の端部とを、配線２８で接続しておくと共に、トランジスタＴｒ１のドレインからコイルＬ１へ至る電流経路に、上記配線２８側からトランジスタＴｒ１側へ電流が流れ込むのを防止するためのダイオード２９を設けることが考えられる。そして、このように構成すれば、もしマイコン９がリセットされても、始動スイッチ１１がオンされていさえすれば、その始動スイッチ１１と配線２８を介してスタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１にバッテリ電圧Ｖｂが印加されて電流が流れることとなり、スタータ１を継続して動作させることができる。
【００２２】
しかし、図７のように構成したのでは、マイコン９によってエンジンの始動を制御する利点の大半（具体的には、前述した利点▲１▼，▲２▼のスタータ保護機能）が得られなくなってしまう。始動スイッチ１１がオンされれば、無条件でスタータリレーＲＬＹ１がオンしてスタータ１が駆動されてしまうからである。
【００２３】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、集中演算装置によりエンジンの始動を制御するエンジン始動制御装置において、その装置の利点を損なうことなく、エンジン始動時の電圧低下で集中演算装置が動作を停止してもエンジンの始動を継続可能にすることを目的としている。
【００２４】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載のエンジン始動制御装置では、駆動回路が、集中演算装置からの動作指令信号を受けると、電力供給手段に駆動信号を供給する。そして、電力供給手段は、駆動信号が与えられると、エンジンを始動させるためのスタータへバッテリからの電力を供給して該スタータを動作させる。このため、集中演算装置は、エンジンを始動させるためにオンされる始動スイッチのオン／オフ状態を検出して、そのオン／オフ状態に基づき駆動回路へ動作指令信号を出力することにより、エンジンの始動を制御する。
【００２５】
ここで特に、請求項１のエンジン始動制御装置では、電力供給手段に駆動信号を供給するための信号経路として、互いに並列な第１の信号経路と第２の信号経路とがあり、駆動回路は、電力供給手段へ前記第１の信号経路を介して駆動信号を供給するようになっている。
更に、請求項１のエンジン始動制御装置には、予備駆動手段が備えられている。そして、この予備駆動手段は、始動スイッチがオンされており、且つ、集中演算装置からの停止指令信号を受けていない場合に、電力供給手段へ前記第２の信号経路を介して駆動信号を供給し、始動スイッチがオフされているか、あるいは集中演算装置からの停止指令信号を受けている場合には、電力供給手段への前記第２の信号経路を介した駆動信号の供給を停止する。また、集中演算装置は、動作停止時には、駆動回路への動作指令信号だけでなく、上記予備駆動手段への停止指令信号も出力不能となっている。
【００２６】
このような請求項１のエンジン始動制御装置によれば、集中演算装置が駆動回路へ動作指令信号を出力して、その駆動回路からの駆動信号により電力供給手段がスタータへのバッテリからの電力供給を開始した際に、バッテリ電圧が低下して集中演算装置が動作を停止し、その結果、駆動回路から電力供給手段へ駆動信号が供給されなくなったとしても、使用者が始動スイッチをオンしていさえすれば、電力供給手段へは予備駆動手段から駆動信号が供給されるため、スタータへはバッテリからの電力が継続して供給されることとなる。
【００２７】
よって、エンジン始動時の電圧低下で集中演算装置が動作を停止しても、エンジンの始動（つまり、スタータの駆動）を継続して実施することが可能となる。
そして、スタータへ大きな突入電流が流れる期間が過ぎてバッテリ電圧が復帰し、集中演算装置が動作を再開した後は、その集中演算装置が、スタータを動作させる必要がなくなったと判断した時点で予備駆動手段へ停止指令信号を出力することにより、その予備駆動手段が電力供給手段へ駆動信号を出力するのを禁止することができる。
【００２８】
よって、前述した利点▲１▼，▲２▼のスタータ保護機能も実現することができる。
具体的には、請求項２に記載の如く、集中演算装置は、エンジンの始動が完了したと判断すると、予備駆動手段に停止指令信号を出力して、該予備駆動手段が電力供給手段へ駆動信号を供給するのを禁止するように構成すれば良い。そして、このように構成すれば、既にエンジンが動作している状態で使用者が始動スイッチをオンしたり、既にエンジンの始動が完了しているのに使用者が始動スイッチをオンし続けたとしても、スタータが動作してしまうことを防止することができる。
【００２９】
以上のことから、請求項１，２のエンジン始動制御装置によれば、集中演算装置によってエンジンの始動を制御する利点を損なうことなく、エンジン始動時の電圧低下で集中演算装置が動作を停止してもエンジンの始動を継続することが可能となり、低電圧時の始動性能を向上させることができる。
【００３０】
ところで、請求項１のエンジン始動制御装置において、集中演算装置は、「動作を開始した時点では常に予備駆動手段への停止指令信号を出力せず、エンジンの始動が完了したと判断して始めて、予備駆動手段に停止指令信号を出力する」といった具合に構成しても良いが、この場合、次のような懸念もある。
【００３１】
つまり、始動スイッチがオンされた時点から、集中演算装置がそのオンを検知して駆動回路へ動作指令信号を出力し、その駆動回路からの駆動信号により電力供給手段がスタータへの電力供給を開始するまでの応答時間をＴａとすると、バッテリ電圧が十分に高い通常時において、使用者が上記応答時間Ｔａよりも短い時間だけ始動スイッチをオンした場合、まず、始動スイッチのオン期間（＜Ｔａ）だけ、予備駆動手段から電力供給手段に駆動信号が供給されてスタータへの電力供給が行われ、次に、始動スイッチのオン開始時から上記応答時間Ｔａが経過した時点で、今度は駆動回路から電力供給手段への駆動信号の供給が開始されてスタータへの電力供給が行われる、といった現象が起こり、スタータへの電力供給動作が断続的なものになってしまう。
【００３２】
そこで、こうした懸念を無くすためには、請求項３の如く構成すれば良い。
即ち、請求項３のエンジン始動制御装置では、請求項１のエンジン始動制御装置において、集中演算装置は、下記（１）〜（４）の処理を行う。
（１）エンジンの始動が完了したと判断すると、当該集中演算装置の動作停止時でもデータを継続して保持可能なメモリに設けられた特定のフラグＦｓを、クリアする。
【００３３】
（２）動作を開始した際に、前記フラグＦｓがセットされているか否かを判定する判定処理を行う。
（３）上記判定処理でフラグＦｓがセットされていないと判定したならば、予備駆動手段に停止指令信号を出力することにより、該予備駆動手段が電力供給手段へ駆動信号を供給するのを禁止する。そして、その後、始動スイッチのオン／オフ状態に基づき駆動回路へ動作指令信号を出力してエンジンの始動を開始する際に、前記フラグＦｓをセットする。
【００３４】
（４）また、上記判定処理でフラグＦｓがセットされていると判定した場合には、その後、エンジンの始動が完了したと判断した際に、予備駆動手段に停止指令信号を出力する。
このような請求項３のエンジン始動制御装置では、上記（１）〜（４）の処理を行うことから、集中演算装置が動作を開始したときに上記メモリ内のフラグＦｓがセットされていたならば、『始動スイッチがオンされて集中演算装置が駆動回路へ動作指令信号を出力したことによりスタータへの電力供給が開始されたものの、その電力供給開始時のバッテリ電圧の低下によって、集中演算装置が、エンジンの始動完了前にリセットされて、その後、バッテリ電圧の復帰に伴い再起動した』と判断することができる。つまり、この場合は、エンジンの始動中である。
【００３５】
また、集中演算装置が動作を開始したときにフラグＦｓがセットされていなければ、エンジンの始動中ではないと判断することができる。
そこで、この請求項３のエンジン始動制御装置において、集中演算装置は、動作を開始したときに、上記フラグＦｓがセットされていないと判定したならば、予備駆動手段に停止指令信号を出力して、該予備駆動手段が電力供給手段へ駆動信号を供給するのを禁止している（上記（３）の処理）。
【００３６】
このため、前述した懸念を解消することができる。
つまり、まず、この種のエンジン始動制御装置において、集中演算装置は、イグニションスイッチのオンに伴い動作用の駆動電圧が供給されて動作を開始するように構成される。また仮に、使用者がイグニションスイッチと始動スイッチとを連続でオンさせたとしても、イグニションスイッチがオンしてから始動スイッチがオンするまでには、その人為的及び機械的な遅延により、ある程度の時間がある。更に、イグニションスイッチがオンしてから始動スイッチがオンするまでの最小時間をＴｂとし、イグニションスイッチがオンされてから集中演算装置が動作を開始して上記（３）の処理により予備駆動手段に停止指令信号を出力するまでの時間をＴｃとすると、時間Ｔｃは一般に例えば数十ｍｓ程度といった非常に短い時間となるため、「Ｔｃ＜Ｔｂ」が成立することとなる。
【００３７】
よって、バッテリ電圧が十分に高い通常時において、使用者が前述の応答時間Ｔａよりも短い時間だけ始動スイッチをオンしたとしても、そのように始動スイッチがオンされる前に、集中演算装置から予備駆動手段へ停止指令信号が出力されることとなり、その結果、集中演算装置が駆動回路へ動作指令信号を出力することでスタータへの電力供給が開始される前に、始動スイッチのオン期間（＜Ｔａ）だけ予備駆動手段から電力供給手段に駆動信号が供給されてしまう、という現象をなくすことができる。
【００３８】
また、請求項３のエンジン始動制御装置において、集中演算装置は、動作を開始したときに、上記判定処理でフラグＦｓがセットされていると判定したならば、エンジンの始動中である（換言すれば、駆動回路による始動に失敗した）と判断して、その時点では、予備駆動手段に停止指令信号を出力せず、その後、エンジンの始動が完了したと判断した際に、予備駆動手段へ停止指令信号を出力するようにしている（上記（４）の処理）。更に、バッテリ電圧の低下により集中演算装置が動作を停止している最中においても、予備駆動手段へは停止指令信号が出力されない。
【００３９】
このため、上記『』内の事態が発生しても、使用者が始動スイッチをオンしていさえすれば、電力供給手段へは予備駆動手段から駆動信号が供給されて、スタータへバッテリからの電力が継続して供給されることとなり、その後、エンジンの始動が完了すると、予備駆動手段へ停止指令信号が出力されて、その予備駆動手段から電力供給手段への駆動信号の供給が、始動スイッチの状態に拘わらず禁止されることとなる。
【００４０】
尚、集中演算装置の動作停止時でもデータを継続して保持可能なメモリとしては、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどのデータ書き換え可能なＲＯＭでも良いし、スタンバイＲＡＭでも良い。また、スタンバイＲＡＭを用いる場合、データ保持用の電源電圧であるスタンバイ電圧をバッテリ電圧から生成するのであれば、そのスタンバイ電圧は、エンジン始動時に低下するバッテリ電圧の値よりも低い電圧に設定しておけば良い。一方、スタンバイＲＡＭへのスタンバイ電圧は、車載バッテリとは別の電池から供給するようにしても良い。
【００４１】
次に、請求項４に記載のエンジン始動制御装置では、請求項３のエンジン始動制御装置において、集中演算装置は、前記判定処理で前記フラグＦｓがセットされていると判定した場合に、そのフラグＦｓとは別のフラグであって、始動中の電圧低下を示すフラグＦｄをセットするようになっている。
【００４２】
このようなエンジン始動制御装置によれば、上記フラグＦｄにより、エンジン始動中のバッテリ電圧が始動不能に陥る少し前の段階まで低下していることを的確に検出することができる。
そして、このため、集中演算装置又はそれとは別の演算装置等が、上記フラグＦｄを参照して、そのフラグＦｄがセットされていれば、車両の走行中にバッテリを積極的に充電したり、使用者に対してバッテリの給電能力が低下していることを報知するなど、始動不能に陥ってしまうことを未然に防止するための様々な制御を適切に行うことができるようになる。尚、フラグＦｄは、スタンバイＲＡＭやデータ書き換え可能なＲＯＭに設ける必要はなく、電源バックアップのされていない通常のＲＡＭに設けることができる。
【００４３】
次に、請求項５，６のそれぞれに記載のエンジン始動制御装置では、請求項１〜４のエンジン始動制御装置において、電力供給手段は、バッテリのプラス端子電圧とマイナス端子電圧とのうちの何れか一方が、駆動信号として制御端子に印加されることにより、スタータへバッテリからの電力を供給するように構成されており、駆動回路は、集中演算装置からの動作指令信号を受けると、バッテリのプラス端子電圧とマイナス端子電圧とのうち、前記駆動信号に相当する方の電圧である印加対象電圧を、電力供給手段の前記制御端子に印加するように構成されている。
【００４４】
そして更に、始動スイッチは、その一端が前記印加対象電圧に接続されており、予備駆動手段は、集中演算装置からの停止指令信号を受けていない場合に、始動スイッチの他端と電力供給手段の前記制御端子とを接続させ、前記停止指令信号を受けている場合には、前記始動スイッチの他端と前記制御端子との接続を遮断するように構成されている。
【００４５】
このような請求項５，６のエンジン始動制御装置によれば、予備駆動手段を簡単なものにすることができる。そもそも始動スイッチがオンされない限り、当該予備駆動手段を介して電力供給手段の制御端子へ駆動信号としての印加対象電圧が供給されず、始動スイッチのオン／オフに応じて動作状態が変化するような電子回路を設ける必要がないからである。
【００４６】
次に、請求項７に記載のエンジン始動制御装置では、請求項６のエンジン始動制御装置において、集中演算装置が駆動回路への動作指令信号を出力しなくなってから電力供給手段がスタータにバッテリからの電力を供給しなくなるまでの応答時間Ｔ１よりも、集中演算装置が予備駆動手段への停止指令信号を出力しなくなってから該予備駆動手段が前記始動スイッチの他端と前記電力供給手段の制御端子とを接続させるまでの応答時間Ｔ２の方が短くなっている。
【００４７】
このようなエンジン始動制御装置によれば、上記『』内の事態が発生して、集中演算装置からの動作指令信号と停止指令信号とが両方共に出力されなくなった場合に、スタータへの電力供給が瞬断してしまうのを確実に防ぐことができる。
つまり、スタータへの電力供給開始時におけるバッテリ電圧の低下によって集中演算装置が動作を停止した際には、上記応答時間Ｔ１が経過するよりも前に、予備駆動手段が前記始動スイッチの他端と電力供給手段の制御端子とを接続させることとなるため、使用者が始動スイッチをオンしていさえすれば、電力供給手段によるスタータへの電力供給が途切れることなく連続して行われることとなる。
【００４８】
ところで、請求項５〜７のエンジン始動制御装置において、電力供給手段としては、請求項８に記載の如く、バッテリのプラス端子電圧とマイナス端子電圧とのうち、前記印加対象電圧とは異なる方の電圧に一端が接続されたコイルに電流が流れることにより、接点が閉塞（短絡）して、スタータへバッテリからの電力を供給するノーマルオープン型のリレーを用いることができる。そして、この場合、そのリレーのコイルの他端（バッテリのプラス端子電圧とマイナス端子電圧とのうち、前記印加対象電圧とは異なる方の電圧に接続された方とは反対側の端部）が、前記制御端子となる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施形態のエンジン始動制御装置について、図面を用いて説明する。
まず図１は、第１実施形態のエンジン始動制御装置の構成を表す構成図である。尚、図１において、図６及び図７に示したものと同じ構成要素及び信号等については、同一の符号を付しているため、詳細な説明は省略する。
【００５０】
図１に示すように、本第１実施形態のエンジン始動制御装置は、図７に示したエンジン始動制御装置と比較すると、ハードウェア面において、下記の（１−１）〜（１−３）の点が異なっている
（１−１）：まず、始動スイッチ１１のバッテリ電圧Ｖｂ側とは反対側の端部と、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１の接地電位側とは反対側の端部とを接続するための配線２８上に、その配線２８を断続させるリレーＲＬＹ２が設けられている。そして、スタータリレーＲＬＹ１がノーマルオープン型であるのに対して、リレーＲＬＹ２は、そのコイルＬ２に電流が流れると接点が開放する（即ちオフする）、ノーマルクローズ型である。また、リレーＲＬＹ２のコイルＬ２の一端は、バッテリ電圧Ｖｂに接続されている。
【００５１】
（１−２）：ＥＣＵ１０１に代わるＥＣＵ３１には、スタータリレーＲＬＹ１用の駆動回路７とは別に、リレーＲＬＹ２をオン／オフさせるための第２の駆動回路３３が設けられている。
そして、この駆動回路３３は、ソースが接地電位に接続され、ドレインが当該ＥＣＵ３１の端子を介してリレーＲＬＹ２のコイルＬ２の他端（即ち、バッテリ電圧Ｖｂに接続された方とは反対の端部）に接続されたＮチャネル電界効果トランジスタＴｒ２と、そのトランジスタＴｒ２のゲートとソースとの間に接続されたプルダウン用の抵抗３５と、カソードがトランジスタＴｒ２のドレインに接続されたツェナーダイオード３７と、カソードがトランジスタＴｒ２のゲートに接続され、アノードがツェナーダイオード３７のアノードに接続されたダイオード３９とを備えている。
【００５２】
そして更に、この駆動回路３３では、マイコン９のポートＰ２から出力される信号がハイレベルの場合に、トランジスタＴｒ２がオンして、リレーＲＬＹ２のコイルＬ２に電流を流す。すると、リレーＲＬＹ２がオフして、始動スイッチ１１のバッテリ電圧Ｖｂ側とは反対側の端部と、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１との接続が遮断されることとなる。
【００５３】
また、マイコン９のポートＰ２から出力される信号がハイレベルでない場合（つまり、ポートＰ２の出力がローレベルであるかハイインピーダンスである場合）には、抵抗３５のプルダウン作用によってトランジスタＴｒ２がオフし、その結果、コイルＬ２には電流が流れず、リレーＲＬＹ２がオン（接点が閉塞）して、始動スイッチ１１のバッテリ電圧Ｖｂ側とは反対側の端部と、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１とが接続されることとなる。
【００５４】
尚、ツェナーダイオード３７とダイオード３９は、マイコン９のポートＰ２からハイレベルの信号が出力されなくなった際に、それまでの通電でコイルＬ２に蓄積されていたエネルギーを消費するための消弧回路用素子である。つまり、この駆動回路３３では、トランジスタＴｒ２がオンするゲート・ソース間しきい値電圧をＶｔｈとし、ダイオード３９の順方向電圧降下をＶｆとし、ツェナーダイオード３７のツェナー電圧をＶｚとすると、マイコン９のポートＰ２からハイレベルの信号が出力されなくなったときに、トランジスタＴｒ２のドレイン電圧（ドレイン・ソース間電圧）が、「Ｖｔｈ＋Ｖｆ＋Ｖｚ」という電圧となって、コイルＬ２に蓄積されていたエネルギーが消費される。
【００５５】
そして、上記（１−１）及び（１−２）のハードウェア構成により、本第１実施形態では、本来の駆動回路７のトランジスタＴｒ１がオフされていても、始動スイッチ１１がオンされており、且つ、マイコン９のポートＰ２から駆動回路３３への信号がハイレベルでなければ、リレーＲＬＹ２を介して、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１にバッテリ電圧Ｖｂが供給されて、スタータ１が動作することとなる。また、マイコン９のポートＰ２から駆動回路３３への信号がハイレベルであれば、始動スイッチ１１のオン／オフに拘わらず、リレーＲＬＹ２からスタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１へバッテリ電圧Ｖｂが供給されることが禁止される。
【００５６】
（１−３）：図７では図示されていなかったが、マイコン９にはスタンバイＲＡＭ４１が内蔵されている。そして、そのスタンバイＲＡＭ４１には、電源回路１９からのスタンバイ電圧Ｖｓが、データ保持用の電源として常時供給されるようになっている。尚、本実施形態において、マイコン９用の駆動電圧Ｖｄは５Ｖである。また、スタンバイ電圧Ｖｓは、電源回路１９が前述した電圧監視機能で判定する駆動電圧Ｖｄの規定値（即ち、マイコン９がリセットされることとなる駆動電圧Ｖｄの値であって、例えば４．５Ｖ）よりも低い電圧（例えば３．３Ｖ）となっている。
【００５７】
次に、ＥＣＵ３１のマイコン９がエンジンを始動させるために実行する処理の内容について、図２のフローチャートを用い説明する。
マイコン９は、電源回路１９によるリセットが解除されて初期状態から起動すると、図２の処理を実行する。尚、マイコン９の起動時において、ポートＰ１，Ｐ２の出力は、電源回路１９によりリセットされることで、ハイインピーダンス又はローレベルに初期化されている。よって、スタータリレーＲＬＹ１はオフし、リレーＲＬＹ２はオンしている。
【００５８】
そして、マイコン９は、図２の処理を開始すると、まずＳ１１０にて、入力回路１５からの始動スイッチ信号に基づき始動スイッチ１１がオンされたか否かを判定する。
次に、そのＳ１１０にて、始動スイッチ１１がオンされたと判定すると、Ｓ１２０に進み、ポートＰ１の出力をハイレベルにして駆動回路７のトランジスタＴｒ１をオンさせる。すると、スタータリレーＲＬＹ１がオンして、スタータ１が動作し、これによりエンジンの始動が開始される。また、このとき、念のため、続くＳ１３０にて、ポートＰ２の出力をローレベルに設定する処理を行う。
【００５９】
そして、続くＳ１４０にて、エンジンの始動が完了したか否かをエンジン回転数に基づき判定し、エンジンの始動が完了していなければ、Ｓ１２０へ戻る。
尚、図示は省略しているが、マイコン９には、エンジンの回転数を表す回転センサからの信号が入力されており、マイコン９は、その回転センサからの信号に基づいてエンジン回転数を検出している。また、マイコン９は、このように検出されるエンジン回転数が所定値以上になったら、エンジンの始動が完了した（エンジンがかかった）と判定する。
【００６０】
一方、上記Ｓ１４０にて、エンジンの始動が完了したと判定したならば、Ｓ１５０に進んで、ポートＰ１の出力をローレベルにして駆動回路７のトランジスタＴｒ１をオフさせ、続くＳ１６０にて、ポートＰ２の出力をハイレベルにして第２の駆動回路３３のトランジスタＴｒ２をオンさせることにより、リレーＲＬＹ２をオフさせる。
【００６１】
すると、たとえこの時点で始動スイッチ１１がオンし続けられていたとしても、リレーＲＬＹ２がオフするため、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１には電流が流れず、スタータ１は動作を停止することとなる。
以上のような本第１実施形態のエンジン始動制御装置によれば、マイコン９がポートＰ１の出力をハイレベルにして（Ｓ１２０）、駆動回路７によりスタータリレーＲＬＹ１がオンされ、そのスタータリレーＲＬＹ１からスタータ１への電力供給が開始された際に、バッテリ電圧Ｖｂが上記規定値よりも低下して、電源回路１９によりマイコン９がリセットされてしまい、その結果、駆動回路７のトランジスタＴｒ１からスタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１へバッテリ電圧Ｖｂが供給されなくなったとしても、使用者が始動スイッチ１１をオンしていさえすれば、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１へは、リレーＲＬＹ２からバッテリ電圧Ｖｂが供給し続けられる。このため、スタータリレーＲＬＹ１がオンし続け、スタータ１へはバッテリ３からの電力が継続して供給されることとなる。
【００６２】
よって、エンジン始動時の電圧低下でマイコン９が動作を停止しても、エンジンの始動（つまり、スタータ１の駆動）を継続して実施することができる。
そして、スタータ１へ大きな突入電流が流れる期間が過ぎてバッテリ電圧Ｖｂが復帰し、マイコン９が再起動した後は、図２のＳ１４０でエンジンの始動が完了したと判断すると（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、ポートＰ１の出力をローレベルにするだけではなく（Ｓ１５０）、ポートＰ２の出力をハイレベルにして（Ｓ１６０）、リレーＲＬＹ２をオフさせるため、既にエンジンの始動が完了しているのに使用者が始動スイッチ１１をオンし続けたり、既にエンジンが動作している状態で使用者が始動スイッチ１１をオンしても、スタータ１が動作してしまうことを防止して、スタータ１を保護することができる。
【００６３】
以上のことから、本第１実施形態のエンジン始動制御装置によれば、マイコン９によってエンジンの始動を制御する利点を損なうことなく、エンジン始動時の電圧低下でマイコン９が動作を停止してもエンジンの始動を継続することが可能となり、低電圧時の始動性能を向上させることができる。
【００６４】
尚、本第１実施形態では、スタータリレーＲＬＹ１が電力供給手段に相当し、マイコン９が集中演算装置に相当し、駆動回路７が駆動回路に相当し、リレーＲＬＹ２と第２の駆動回路３３とが、予備駆動手段に相当している。そして、マイコン９のポートＰ１から駆動回路７に出力されるハイレベルの信号が、動作指令信号に相当し、マイコン９のポートＰ２から第２の駆動回路３３に出力されるハイレベルの信号が、停止指令信号に相当している。また、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１の端部のうち、接地電位側とは反対側の端部が、制御端子に相当している。そして更に、バッテリ電圧Ｖｂと接地電位とのうち、バッテリ電圧Ｖｂの方が、上記制御端子に印加される駆動信号としての印加対象電圧に相当している。
【００６５】
ところで、上記第１実施形態のエンジン始動制御装置において、マイコン９は、常に、動作を開始した時点ではポートＰ２の出力をハイレベルにせず、エンジンの始動が完了したと判断して始めてポートＰ２の出力をハイレベルにしてリレーＲＬＹ２をオフさせるようにしているため、マイコン９の処理が簡単である反面、次のような現象が発生する可能性がある。
【００６６】
つまり、始動スイッチ１１がオンされた時点から、マイコン９がそのオンを検知してポートＰ１からの信号をハイレベルにし、駆動回路７によりスタータリレーＲＬＹ１がオンしてスタータ１への電力供給が開始されるまでの応答時間をＴａとすると、バッテリ電圧Ｖｂが十分に高い通常時において、使用者が上記応答時間Ｔａよりも短い時間だけ始動スイッチ１１をオンした場合、まず、始動スイッチ１１のオン期間（＜Ｔａ）だけ、リレーＲＬＹ２からスタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１にバッテリ電圧Ｖｂが供給されてスタータ１への電力供給が行われ、次に、始動スイッチ１１のオン開始時から上記応答時間Ｔａが経過した時点で、今度は駆動回路７のトランジスタＴｒ１からスタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１にバッテリ電圧Ｖｂが供給されてスタータ１への電力供給が行われる、といった現象（具体的には、スタータリレーＲＬＹ１がオンしてから一瞬オフし、再びオンするチャタリング現象）が起こり、スタータ１への電力供給動作が断続的なものになってしまう。
【００６７】
そこで次に、こうした現象の発生を回避することが可能な第２実施形態について説明する。
第２実施形態のエンジン始動制御装置は、第１実施形態のエンジン始動制御装置と比較すると、ハードウェア面は同じであるが、マイコン９が、電源回路１９によるリセットが解除されて初期状態から起動すると、図２の処理に代えて、図３の処理を実行する点が異なっている。
【００６８】
そして、マイコン９が、図３の処理を開始すると、まずＳ２１０にて、スタンバイＲＡＭ４１に設けられている始動フラグＦｓがセットされているか否かを判定し、始動フラグＦｓがセットされていなければ、Ｓ２２０に進んで、ポートＰ２の出力をハイレベルにして第２の駆動回路３３のトランジスタＴｒ２をオンさせることにより、リレーＲＬＹ２をオフさせる。
【００６９】
次に、続くＳ２３０にて、入力回路１５からの始動スイッチ信号に基づき始動スイッチ１１がオンされたか否かを判定する。
そのＳ２３０にて、始動スイッチ１１がオンされたと判定すると、Ｓ２４０に進んで、スタンバイＲＡＭ４１内の上記始動フラグＦｓをセットすると共に、Ｓ２５０にて、ポートＰ１の出力をハイレベルにして駆動回路７のトランジスタＴｒ１をオンさせる。すると、スタータリレーＲＬＹ１がオンして、スタータ１が動作し、これによりエンジンの始動が開始される。
【００７０】
そして、続くＳ２６０にて、図２のＳ１４０と同様に、エンジンの始動が完了したか否かをエンジン回転数に基づき判定し、エンジンの始動が完了していなければ、Ｓ２５０へ戻る。
また、上記Ｓ２６０にて、エンジンの始動が完了したと判定したならば、Ｓ２７０に進んで、上記始動フラグＦｓをクリアし、続くＳ２８０にて、ポートＰ１の出力をローレベルにして駆動回路７のトランジスタＴｒ１をオフさせる。すると、スタータリレーＲＬＹ１がオフして、スタータ１が動作を停止することとなる。
【００７１】
一方、上記Ｓ２１０にて、始動フラグＦｓがセットされていると判定した場合には、Ｓ２９０に移行して、始動中の電圧低下を示す電源フラグＦｄをセットする。尚、この電源フラグＦｄは、スタンバイＲＡＭ４１に設けても良いが、本実施形態では、マイコン９に内蔵された通常のＲＡＭ（電源バックアップのされていないＲＡＭ）に設けられている。
【００７２】
そして、続くＳ３００にて、ポートＰ２の出力をローレベルにすることにより、リレーＲＬＹ２がオンしている状態を維持する。
次に、続くＳ３１０にて、Ｓ２６０と同様に、エンジンの始動が完了したか否かをエンジン回転数に基づき判定し、エンジンの始動が完了していなければ、Ｓ３００へ戻る。
【００７３】
また、上記Ｓ３１０にて、エンジンの始動が完了したと判定したならば、Ｓ３２０に進んで、上記始動フラグＦｓをクリアし、続くＳ３３０にて、ポートＰ２の出力をハイレベルにして第２の駆動回路３３のトランジスタＴｒ２をオンさせることにより、リレーＲＬＹ２をオフさせる。
【００７４】
次に、以上のような本第２実施形態のエンジン始動制御装置の作用について、図４のタイムチャートを用い説明する。尚、図４において、Ｖ１は、始動スイッチ１１のバッテリ電圧Ｖｂ側とは反対側の端部の電圧であり、Ｖ２は、トランジスタＴｒ１のドレインの電圧であり、Ｖ３は、トランジスタＴｒ２のドレインの電圧であり、Ｖ４は、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１の接地電位側とは反対側の端部の電圧であり、Ｖ５は、スタータ１のプラス端子の電圧である。
【００７５】
［１］まず、使用者がエンジンを始動するためにイグニションスイッチ１３をオンすると、メインリレー１７がオンして、ＥＣＵ３１にバッテリ３から動作用の電源電圧Ｖｍが供給される。
［２］そして、ＥＣＵ３１では、電源回路１９が、電源電圧Ｖｍから駆動電圧Ｖｄを生成してマイコン９等に供給すると共に、マイコン９を一定時間だけリセット（パワーオンリセット）して、該マイコン９を初期状態から起動させる。
【００７６】
［３］すると、マイコン９は、図３の処理を開始する。
［４］そして、マイコン９は、まず、スタンバイＲＡＭ４１中の始動フラグＦｓがセットされているか否かを判定する（Ｓ２１０）。
ここで、この始動フラグＦｓは、エンジンの始動が完了した場合にクリアされ（Ｓ２７０又はＳ３２０）、また、始動スイッチ１１のオンに伴い駆動回路７のトランジスタＴｒ１がオンされてエンジンの始動が開始される際にセットされる（Ｓ２４０）ものである。
【００７７】
よって、マイコン９が動作を開始したときに、始動フラグＦｓがセットされていたならば、『始動スイッチ１１がオンされてマイコン９がポートＰ１から駆動回路７へハイレベルの信号を出力したことによりスタータ１への電力供給が開始されたものの、その電力供給開始時のバッテリ電圧Ｖｂの低下によって、マイコン９が、エンジンの始動完了前にリセットされて、その後、バッテリ電圧Ｖｂの復帰に伴い再起動した』と判断することができる。つまり、この場合は、エンジンの始動中である。また逆に、マイコン９が動作を開始したときに始動フラグＦｓがセットされていなければ、エンジンの始動中ではない（即ち、非始動中）と判断することができる。
【００７８】
［５］このため、イグニションスイッチ１３がオンされた直後であれば、エンジンの始動中ではなく、マイコン９は、始動フラグＦｓがセットされていないと判定することとなる（Ｓ２１０：ＮＯ）。そして、マイコン９は、ポートＰ２の出力をハイレベルにして第２の駆動回路３３のトランジスタＴｒ２をオンさせることにより、リレーＲＬＹ２をオフさせ（Ｓ２２０）、これにより、始動スイッチ１１からスタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１へバッテリ電圧Ｖｂを直接供給する経路（つまり、配線２８）を切り離すこととなる。
【００７９】
［６］次に、図４の時刻ｔ１に示すように、使用者がエンジンを始動させるために、始動スイッチ１１をオンさせたとする。
すると、マイコン９は、その始動スイッチ１１のオンを検知して（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、ポートＰ１の出力をハイレベルにする（Ｓ２５０）。
【００８０】
これにより、図４の時刻ｔ２に示す如く、駆動回路７のトランジスタＴｒ１がオンして、スタータリレーＲＬＹ１がオンし、スタータ１が動作してエンジンの始動が開始される。そして、この時、マイコン９は、スタンバイＲＡＭ４１中の始動フラグＦｓをセットする（Ｓ２４０）。
【００８１】
尚、仮に、使用者がイグニションスイッチ１３と始動スイッチ１１とを連続でオンさせたとしても、イグニションスイッチ１３がオンしてから始動スイッチ１１がオンするまでには、人為的及び機械的な遅延により、ある程度の時間があるため、上記［５］でリレーＲＬＹ２がオフされる前に始動スイッチ１１がオンすることはない。
【００８２】
［７］ここで、スタータ１の起動時には、該スタータ１に大電流が流れて、バッテリ電圧Ｖｂが低下する。
そして、バッテリ電圧Ｖｂが規定値を下回ってしまうと、電源回路１９からマイコン９への駆動電圧Ｖｄも規定値より低くなるため、図４の時刻ｔ３に示すように、電源回路１９によってマイコン９がリセットされる。これは、電源低下に伴う誤動作を未然に防止するためである。
【００８３】
すると、マイコン９のポートＰ１の出力がハイレベルではなくなる（ハイインピーダンス又はローレベルとなる）ため、図４の２段目に示すように、トランジスタＴｒ１がオフすることとなる。
尚、従来の装置ならば、ここで始動不良となってしまう。また、マイコン９のポートＰ１の出力がアクティブなハイレベルでないときに、トランジスタＴｒ１がオフするように駆動回路７を構成しているのは、マイコン９が動作を停止している場合に、使用者の意思（つまり、始動スイッチ１１のオン／オフ）に拘わらず、スタータ１が勝手に動作してしまうことを防止するためである。
【００８４】
［８］また、マイコン９がリセットされると、上記［５］でハイレベルにされていたポートＰ２の出力も、ハイレベルではなくなる（ハイインピーダンス又はローレベルとなる）ため、図４の時刻ｔ４に示すように、トランジスタＴｒ２がオフして、リレーＲＬＹ２がオフ状態からオン状態に切り替わる。そして、これにより、上記［５］で切り離していた経路がつながることとなる。
【００８５】
［９］よって、マイコン９がリセットされても、使用者が始動スイッチ１１をオンしていさえすれば、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１へは、始動スイッチ１１とリレーＲＬＹ２を介してバッテリ電圧Ｖｂが直接供給され、その結果、スタータ１へのバッテリ３からの電力供給が継続されることとなる。
【００８６】
また特に、本第２実施形態では、マイコン９がポートＰ１からハイレベルの信号を出力しなくなってからスタータリレーＲＬＹ１がオフするまでの応答時間Ｔ１と、マイコン９がポートＰ２からハイレベルの信号を出力しなくなってからリレーＲＬＹ２がオンして始動スイッチ１１のバッテリ電圧Ｖｂ側とは反対側の端部とスタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１とが接続されるまでの応答時間Ｔ２とを比較すると、Ｔ１よりもＴ２の方が短くなっている。
【００８７】
そして、この「Ｔ１＞Ｔ２」なる関係は、駆動回路７と駆動回路３３とで消弧回路の構成が異なることから実現している。
つまり、駆動回路７では、トランジスタＴｒ１のオフ時に、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１に蓄積されていたエネルギーによるフライバック電流をダイオード２７で環流させるだけであるため、エネルギーの消費速度が遅く、上記応答時間Ｔ１は長くなる。これに対して、駆動回路３３では、消弧回路として、トランジスタＴｒ２のドレイン・ゲート間に接続されたツェナーダイオード３７及びダイオード３９を用いており、リレーＲＬＹ２のコイルＬ２に蓄積されていたエネルギーが「Ｖｔｈ＋Ｖｆ＋Ｖｚ」という電圧で消費されることとなるため、上記応答時間Ｔ２は上記応答時間Ｔ１よりも大幅に短くなるのである。
【００８８】
よって、スタータ１への電力供給開始時におけるバッテリ電圧Ｖｂの低下によってマイコン９が動作を停止した際には、上記応答時間Ｔ１が経過するよりも前に、リレーＲＬＹ２がオフからオンに転じて、始動スイッチ１１のバッテリ電圧Ｖｂ側とは反対側の端部とスタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１とが接続されることとなるため、使用者が始動スイッチ１１をオンしていさえすれば、スタータリレーＲＬＹ１がオフすることなく（チャタリングすることなく）継続してオンすることとなり、スタータ１への電力供給が連続して行われることとなる（図４の４段目及び５段目参照）。
【００８９】
［１０］その後、バッテリ電圧Ｖｂが復帰して（規定値以上に戻って）、図４の時刻ｔ５に示すように、マイコン９のリセットが解除されると、マイコン９は、再び起動して図３の処理を開始する。
［１１］そして、この場合、上記［６］で始動フラグＦｓがセットされているため、マイコン９は、Ｓ２１０の処理で始動フラグＦｓがセットされていると判定して、図４の時刻ｔ６に示す如く電源フラグＦｄをセットするが（Ｓ２９０）、特に、この場合には、ポートＰ１の出力をハイレベルにせず、ローレベルに設定して（Ｓ３００）、図４の３段目に示す如くトランジスタＴｒ２をオフしたままにする（即ち、リレーＲＬＹ２をオンしたままにする）。このため、始動スイッチ１１によるスタータ１の直接的な駆動（即ち、始動スイッチ１１を介してスタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１にバッテリ電圧Ｖｂが供給される状態）が継続されることとなる。尚、このようにしているのは、バッテリ電圧Ｖｂが一旦復帰しても再び低下する可能性があり、不要なリレーの切り替えや、それによるリレーＲＬＹ２の高速切替に起因した接点溶着等を防止するためである。
【００９０】
［１２］その後、マイコン９は、エンジンの始動が完了したと判定した際に（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、図４の時刻ｔ７に示す如く、始動フラグＦｓをクリアする（Ｓ３２０）。そして更に、マイコン９は、ポートＰ２の出力をハイレベルにしてリレーＲＬＹ２をオフさせ、始動スイッチ１１をスタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１から切り離す（Ｓ３３０）。このため、既にエンジンの始動が完了しているのに使用者が始動スイッチ１１をオンし続けたり、既にエンジンが動作している状態で使用者が始動スイッチ１１をオンしても、スタータ１が動作せず、スタータ１を保護することができる。
【００９１】
［１３］また、マイコン９は、図示はしていないが、図３の処理を終了した後、上記電源フラグＦｄがセットされているか否かを判定し、その電源フラグＦｄがセットされていたならば、エンジン始動中のバッテリ電圧Ｖｂが始動不能に陥る少し前の段階まで低下していると判断して、例えば、車両の走行中にバッテリ３を積極的に充電したり、使用者に対してバッテリ３の給電能力が低下していることを報知するなど、始動不能に陥ってしまうことを未然に防止するための制御を行う。尚、電源フラグＦｄは通常のＲＡＭ内に設けられているため、イグニションスイッチ１３がオフされて、ＥＣＵ３１に動作用の電源電圧Ｖｍが供給されなくなるとクリアされる。
【００９２】
［１４］一方、マイコン９が上記［６］の動作でポートＰ１の出力をハイレベルにしてからエンジンの始動が完了するまでに、マイコン９がリセットされなかった場合、マイコン９は、エンジンの始動が完了したと判定した時点（Ｓ２６０：ＹＥＳ）で、始動フラグＦｓをクリアする（Ｓ２７０）と共に、ポートＰ１の出力をハイレベルからローレベルにして、トランジスタＴｒ１をオフさせることとなる（Ｓ２８０）。すると、この場合には、上記［５］の動作によってリレーＲＬＹ２がオフされているため、始動スイッチ１１のオン／オフに拘わらず、トランジスタＴｒ１がオフされた時点で、スタータリレーＲＬＹ１がオフし、スタータ１への電力供給が停止されることとなる。つまり、この場合は、図６の従来装置と同じ動きになる。
【００９３】
尚、スタンバイＲＡＭ４１に供給されるスタンバイ電圧Ｖｓは、エンジンを始動可能なバッテリ電圧Ｖｂの最低値よりも更に低い電圧（例えば３．３Ｖ）となっているため、エンジン始動時のバッテリ電圧Ｖｂの低下によって始動フラグＦｓが誤クリアされてしまうことはない。また、始動フラグＦｓは、図３のＳ２７０，Ｓ３２０の処理以外に、バッテリ交換等の目的でバッテリ３が取り外されて、スタンバイＲＡＭ４１にスタンバイ電圧Ｖｓが供給されなくなった場合もクリアされる。
【００９４】
一方、本第２実施形態では、図３のＳ２６０及びＳ２７０と、Ｓ３１０及びＳ３２０との各処理が、前述した（１）の処理に相当しており、図３のＳ２１０の処理が、前述した（２）の処理（判定処理）に相当している。そして、図３のＳ２２０〜Ｓ２５０の処理が、前述した（３）の処理に相当しており、図３のＳ３３０の処理が、前述した（４）の処理に相当している。
【００９５】
以上のような第２実施形態のエンジン始動制御装置によれば、バッテリ電圧Ｖｂが十分に高い通常時において、使用者が前述の応答時間Ｔａよりも短い時間だけ始動スイッチ１１をオンしたとしても、そのように始動スイッチ１１がオンされる前に、図３のＳ２２０の処理により、マイコン９のポートＰ２からハイレベルの信号が出力されてリレーＲＬＹ２がオフされることとなる。このため、マイコン９がトランジスタＴｒ１をオンさせることでスタータリレーＲＬＹ１をオンさせる前に、始動スイッチ１１のオン期間（＜Ｔａ）だけリレーＲＬＹ２を介してスタータリレーＲＬＹ１がオンされてしまう、という前述のチャタリング現象をなくすことができる。
【００９６】
また当然、このエンジン始動制御装置によれば、第１実施形態と同様の効果も得られる。
つまり、本第２実施形態において、バッテリ電圧Ｖｂの低下によりマイコン９が動作を停止している最中は、そのマイコン９のポートＰ２からハイレベルの信号が出力されず、リレーＲＬＹ２がオン状態となる。そして、マイコン９は、動作を開始したときに、始動フラグＦｓがセットされていると判定したならば（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、エンジン始動中であると判断して、その時点では、ポートＰ２からハイレベルの信号を出力せずにリレーＲＬＹ２をオンしたままにし、その後、エンジンの始動が完了したと判断した際に（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、ポートＰ２からハイレベルの信号を出力してリレーＲＬＹ２をオフするようにしている（Ｓ３３０）。
【００９７】
このため、スタータ１への電力供給開始に伴うバッテリ電圧Ｖｂの低下によってマイコン９がリセットされたとしても、第１実施形態と同様に、使用者が始動スイッチ１１をオンしていさえすれば、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１へは、リレーＲＬＹ２からバッテリ電圧Ｖｂが供給し続けられ、スタータ１の駆動（即ち、エンジンの始動）が継続されることとなる。そして、その後、エンジンの始動が完了すると、マイコン９によりリレーＲＬＹ２がオフされて、スタータ１の駆動が始動スイッチ１１の状態に拘わらず禁止されることとなる。よって、スタータ１を保護することができる。
【００９８】
また更に、本第２実施形態のエンジン始動制御装置において、マイコン９は、始動フラグＦｓがセットされていると判定した場合に、始動中の電圧低下を示す電源フラグＦｄをセットする（Ｓ２９０）ようにしているため、その電源フラグＦｄにより、エンジン始動中のバッテリ電圧Ｖｂが始動不能に陥る少し前の段階まで低下していることを的確に検出することができる。そして、始動不能に陥ってしまうことを未然に防止するための前述したような制御を適切に行うことができるようになる。
【００９９】
次に、第３実施形態について図５を用い説明する。尚、図５は、第３実施形態のエンジン始動制御装置の構成を表す構成図である。また、図５において、図１に示したものと同じ構成要素及び信号等については、同一の符号を付しているため、詳細な説明は省略する。
【０１００】
図５に示す第３実施形態のエンジン始動制御装置は、第２実施形態のエンジン始動制御装置と比較すると、ハードウェア面において、下記の（３−１）〜（３−３）の点が異なっている。
（３−１）：配線２８とリレーＲＬＹ２が削除されている。
【０１０１】
（３−２）：リレーＲＬＹ２が削除されていることから、ＥＣＵ３１に代わるＥＣＵ４３内には、第２の駆動回路３３が設けられていない。そして、その代わりに、ＥＣＵ４３内には、上記第２の駆動回路３３及びリレーＲＬＹ２と同じ役割を果たす半導体リレー４５が設けられている。
【０１０２】
この半導体リレー４５は、パワー系スイッチング素子として例えばフォトＭＯＳリレー（フォトＦＥＴリレーとも呼ばれる）を内蔵したものであり、マイコン９のポートＰ２からハイレベルの信号が出力されていない場合に、そのスイッチング素子がオンして、始動スイッチ１１のバッテリ電圧Ｖｂ側とは反対側の端部と、ダイオード２７のカソード（即ち、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１の接地電位側とは反対側の端部）とを接続し、マイコン９のポートＰ２からハイレベルの信号が出力された場合には、上記スイッチング素子がオフして、始動スイッチ１１のバッテリ電圧Ｖｂ側とは反対側の端部と、ダイオード２７のカソードとの接続を遮断する。
【０１０３】
尚、図５において、マイコン９のポートＰ２と接地電位との間に接続された抵抗４７は、図１の抵抗３５と同様の役割を果たすものであり、ポートＰ２の出力がハイインピーダンスであっても、半導体リレー４５への指令信号がローレベルとなるようにするためのプルダウン抵抗である。
【０１０４】
（３−３）リレーＲＬＹ２に代わる半導体リレー４５をＥＣＵ４３内に設けたため、ダイオード２９が、トランジスタＴｒ１のドレインとダイオード２７のカソードとの間の経路上に設けられている。このため、ダイオード２９は、半導体リレー４５側からトランジスタＴｒ１側へ電流が流れ込むのを防止することとなる。
【０１０５】
一方、本第３実施形態において、マイコン９は、前述した第２実施形態と同様の処理を行うようになっている。
そして、以上のような第３実施形態のエンジン始動制御装置によっても、第２実施形態と同じ効果を得ることができる。尚、この場合、半導体リレー４５と抵抗４７とからなる回路部分が、予備駆動手段に相当することとなる。
【０１０６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
例えば、上記第２実施形態では、マイコン９がリセットされて始めて、リレーＲＬＹ２がオフからオンに切り替わるようにしたが、マイコン９が、バッテリ電圧Ｖｂ又は駆動電圧Ｖｄをモニタして、電源回路１９によるリセットが発生する前に、事前に、リレーＲＬＹ２のオフからオンへの切り替えを行うように構成することも可能である。具体的には、マイコン９が、図３のＳ２３０〜Ｓ２６０の処理と並行して、バッテリ電圧Ｖｂ又は駆動電圧Ｖｄをモニタすると共に、そのモニタ電圧値がリセットの発生する規定値よりも若干高い判定値にまで低下したら、ポートＰ２の出力をハイレベルからローレベルに戻して、リレーＲＬＹ２をオンさせるようにしても良い。そして、このことは、第３実施形態についても同様である。
【０１０７】
また、上記各実施形態において、スタータリレーＲＬＹ１のコイルＬ１の一端を、接地電位ではなくバッテリ電圧Ｖｂの方に常時接続しておき、そのコイルＬ１の他端に接地電位（＝０Ｖ）を印加することで、スタータリレーＲＬＹ１をオンさせるように構成しても良い。つまり、この場合には、接地電位が駆動信号としての印加対象電圧となる。そして、この場合には、始動スイッチ１１の一端が接地電位に常時接続されるようにし、また、駆動回路７を、コイルＬ１側から電流を引き込むタイプの駆動回路（いわゆるローサイド型の駆動回路）に変更すれば良い。
【０１０８】
一方、始動フラグＦｓを設けるメモリは、スタンバイＲＡＭ４１に限らず、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどのデータ書き換え可能なＲＯＭでも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１、第２実施形態のエンジン始動制御装置を表す構成図である。
【図２】 第１実施形態のエンジン始動制御装置において、マイコンがエンジンを始動させるために実行する処理の内容を表すフローチャートである。
【図３】 第２実施形態のエンジン始動制御装置において、マイコンがエンジンを始動させるために実行する処理の内容を表すフローチャートである。
【図４】 第２実施形態のエンジン始動制御装置の作用を表すタイムチャートである。
【図５】 第３実施形態のエンジン始動制御装置を表す構成図である。
【図６】 従来のエンジン始動制御装置を表す構成図である。
【図７】 図６の改良例を表す構成図である。
【符号の説明】
１…スタータ、３…バッテリ、７…駆動回路、９…マイコン、１１…始動スイッチ、１３…イグニションスイッチ、１５…入力回路、１７…メインリレー、１９…電源回路、２１，２５，３５，４７…抵抗、２３…ＮＰＮトランジスタ、２７，２９，３９…ダイオード、２８…配線、３１，４３…ＥＣＵ（電子制御装置）、３３…第２の駆動回路、３７…ツェナーダイオード、４１…スタンバイＲＡＭ、４５…半導体リレー、Ｔｒ１…Ｐチャネル電界効果トランジスタ、Ｔｒ２…Ｎチャネル電界効果トランジスタ、Ｐ１，Ｐ２…ポート、ＲＬＹ１…スタータリレー、ＲＬＹ２…リレー、Ｌ１，Ｌ２…コイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for controlling engine start.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 6, for example, an electronic control device (hereinafter referred to as an ECU) 101 that controls an engine supplies operating power from a battery 3 to a starter 1 as a configuration of a device that controls the start of an automobile engine. A drive circuit 7 for turning on / off the starter relay RLY1 to be supplied is provided, and a microcomputer 9 as a centralized arithmetic unit mounted in the ECU 101 is connected to the drive circuit 7 in accordance with the on / off state of the start switch 11. A device that turns on the starter relay RLY1 is known.
[0003]
Specifically, first, outside the ECU 101, the negative terminal of the starter 1 is always connected to the ground potential (GND = 0V), which is the negative terminal voltage of the battery 3, and the positive terminal of the starter 1 is The positive terminal voltage (hereinafter referred to as the battery voltage) Vb of the battery 3 is connected via the contact of the starter relay RLY1. Therefore, when a current flows through the coil L1 of the starter relay RLY1 and the starter relay RLY1 is turned on (that is, the contact of the starter relay RLY1 is closed), power from the battery 3 is supplied to the starter 1 and the starter relay RLY1 is turned on. 1 will operate, resulting in the engine being cranked for starting.
[0004]
One end of the coil L1 of the starter relay RLY1 is always connected to the ground potential, and the other end of the coil L1 is connected to the ECU 101.
On the other hand, one end of the start switch 11 and one end of the ignition switch 13 are connected to the battery voltage Vb, and the voltages at the other ends of both the switches 11 and 13 are connected to the microcomputer via the input circuit 15 provided in the ECU 101. 9 is input as a start switch signal and an ignition switch signal. The input circuit 15 converts the input voltage into a logic circuit level binary signal that can be input by the microcomputer 9 (for example, a signal with low being 0V and high being 5V).
[0005]
Further, outside the ECU 101, a main relay 17 for power feeding is provided in which one of the contacts is connected to the plus terminal of the battery 3 and the other contact is connected to the ECU 101. When the ignition switch 13 is turned on, the main relay 17 is turned on, and the battery voltage Vb is supplied to the ECU 101 as the power supply voltage Vm for operation.
[0006]
Further, the ECU 101 is always supplied with the battery voltage Vb directly from the plus terminal of the battery 3 separately from the power supply voltage Vm from the main relay 17.
In the ECU 101, the power supply circuit 19 generates and outputs a drive voltage Vd for operating the microcomputer 9 and its peripheral circuits (not shown) from the power supply voltage Vm supplied via the main relay 17, A standby voltage Vs is generated from the constantly supplied battery voltage Vb and output. Note that the standby voltage Vs is used as a power supply voltage for a standby RAM (that is, a RAM to which data holding power is always supplied) built in the microcomputer 9, for example.
[0007]
Further, the power supply circuit 19 sets the reset signal Rst to the microcomputer 9 to an active level (low level in this example) for a certain period of time when the driving voltage Vd is considered to be stable from the start of output of the driving voltage Vd. A power-on reset function for resetting and a voltage monitoring function for monitoring the drive voltage Vd output by itself and resetting the microcomputer 9 when the drive voltage Vd falls below a specified value are also provided.
[0008]
The drive circuit 7 provided in the ECU 101 has a source connected to the power supply voltage Vm, and a drain connected to the other end of the coil L1 of the starter relay RLY1 via the terminal of the ECU 101 (that is, the one connected to the ground potential). Is connected to the gate of the transistor Tr2, the P-channel field effect transistor Tr1 connected to the opposite end), the pull-up resistor 21 connected between the source and gate of the transistor Tr1, and the collector. An NPN transistor 23 having an emitter connected to the ground potential, a pull-down resistor 25 connected between the base of the transistor 23 and the ground potential, an anode connected to the ground potential, and a cathode connected to the drain of the transistor Tr1 And an arc extinguishing diode 27 connected thereto.
[0009]
In the drive circuit 7, when the signal output from the port P1 of the microcomputer 9 is at a high level, the transistor 23 is turned on, and accordingly the transistor Tr1 is turned on, and the other end of the coil L1 of the starter relay RLY1 is turned on. The power supply voltage Vm (that is, the battery voltage Vb supplied to the ECU 101 via the main relay 17) is applied to the power supply voltage Vm. Then, a current flows to the coil L1 via the transistor Tr1, and the starter relay RLY1 is turned on. Further, when the signal output from the port P1 of the microcomputer 9 is not high level (that is, when the output of the port P1 is low level or high impedance), the transistor 23 is turned off by the pull-down action of the resistor 25. At the same time, the transistor Tr1 is turned off by the pull-up action of the resistor 21, and as a result, no current flows through the coil L1, and the starter relay RLY1 is turned off.
[0010]
Next, the operation of the ECU 101 as described above will be described.
First, when a user (usually an automobile driver) turns on the ignition switch 13 to start the engine, the main relay 17 is turned on, and the power supply voltage Vm for operation is supplied from the battery 3 to the ECU 101.
[0011]
Then, in the ECU 101, the power supply circuit 19 generates the drive voltage Vd from the power supply voltage Vm and supplies the drive voltage Vd to the microcomputer 9 and the like, and resets the microcomputer 9 for a predetermined time (power-on reset). Start from the state.
When the user continues to turn on the start switch 11, the microcomputer 9 drives the starter 1 by setting the output of the port P1 to the high level.
[0012]
That is, when the microcomputer 9 starts operating, the microcomputer 9 determines the on / off state of the start switch 11 based on the start switch signal from the input circuit 15. When the microcomputer 9 detects that the start switch 11 is turned on, it determines from the engine speed and the like. The starter relay RLY1 is turned on to operate the starter 1 by setting the signal from the port P1 to the drive circuit 7 to a high level until it is determined that the engine has been started (that is, the engine has started).
[0013]
As described above, according to the system in which the microcomputer 9 of the ECU 101 controls the start of the engine based on the on / off state of the start switch 11, the conventional manual start system (that is, directly from the start switch 11, Compared with a system in which a current is passed through the coil L1 of the starter relay RLY1, there are the following advantages (1) to (3).
[0014]
(1): Even if the user has accidentally turned on the start switch 11 while the engine is already operating, the microcomputer 9 of the ECU 101 judges the state and does not operate the starter 1. Can be protected.
(2): When starting the engine, the microcomputer 9 starts even if the user keeps turning on the start switch 11 even though the engine has already been started (the engine is running) Since the completion is judged from the engine speed or the like and the operation of the starter 1 is terminated, the starter 1 can be protected. Moreover, since the operation | movement of the starter 1 can be complete | finished exactly, the durability specification of the starter 1 can be remarkably eased.
[0015]
{Circle around (3)} Since the microcomputer 9 determines that the engine has been started, the user does not need to hold the start switch 11 (that is, keeps on), and the operability is good.
The configuration and procedure for engine start control described with reference to FIG. 6 are general ones that are normally performed in an automobile, and correspond to known and publicly-known technologies, so that no prior art documents are disclosed.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in the engine start control system shown in FIG. 6, when the starter 1 starts operation, a large current called an inrush current flows from the battery 3 to the starter 1. If the power supply capability of the battery 3 is not sufficient, the battery voltage Vb and the power supply voltage Vm in the ECU 101 are lowered, and the microcomputer 9 may be reset by the voltage monitoring function of the power supply circuit 19. That is, when the battery voltage Vb is lower than the above-mentioned specified value, the drive voltage Vd supplied from the power supply circuit 19 to the microcomputer 9 may be lower than the specified value.
[0017]
When the microcomputer 9 is reset, the microcomputer 9 stops its operation and does not output a high level signal from the port P1, so that the transistor Tr1 of the drive circuit 7 is turned off and the operation of the starter 1 is stopped. Accordingly, when the power supply voltage Vm rises and the drive voltage Vd from the power supply circuit 19 returns to the specified value or more, the microcomputer 9 starts to operate again from the initial state.
[0018]
For this reason, if the user continues to turn on the start switch 11, the following states (a) to (d) are repeated.
(A) The microcomputer 9 turns on the starter relay RLY1.
(B) Starter 1 starts operation.
(C) The microcomputer 9 is reset due to the voltage drop, and the starter relay RLY1 is turned off.
(D) The microcomputer 9 starts operation from the initial state.
[0019]
Here, the operation guarantee voltage of the ECU 101 (that is, the battery voltage at which the power supply circuit 19 resets the microcomputer 9) is usually higher than the startable voltage of the engine, but the states (a) to (d) above. If this is repeated, the engine can no longer be started. In other words, even if the battery voltage is still higher than the voltage value at which the engine can be started, the engine cannot be started. For this reason, the starting performance at the time of a low voltage is inferior as compared to the conventional manual starting system.
[0020]
In addition, as a phenomenon that makes it impossible to start, in the conventional system that starts manually, the starter operates but the engine does not start, but in the case of a system that controls the start by the ECU, the starter itself Will not operate normally, so the user will perceive that it has failed.
[0021]
Therefore, for example, as shown in FIG. 7, the end of the start switch 11 opposite to the battery voltage Vb side and the end of the starter relay RLY1 opposite to the ground potential side of the coil L1 are connected by wiring 28. It is conceivable to provide a diode 29 for preventing current from flowing from the wiring 28 side to the transistor Tr1 side in the current path from the drain of the transistor Tr1 to the coil L1. And if comprised in this way, even if the microcomputer 9 is reset, as long as the start switch 11 is turned on, the battery voltage Vb is applied to the coil L1 of the starter relay RLY1 via the start switch 11 and the wiring 28. When applied, current flows, and the starter 1 can be operated continuously.
[0022]
However, with the configuration as shown in FIG. 7, most of the advantages of controlling the engine start by the microcomputer 9 (specifically, the above-described advantages (1) and (2) starter protection functions) cannot be obtained. End up. This is because if the start switch 11 is turned on, the starter relay RLY1 is turned on unconditionally and the starter 1 is driven.
[0023]
The present invention has been made in view of these problems. In an engine start control device that controls engine start by a centralized arithmetic device, the central arithmetic device can reduce the voltage at the start of the engine without losing the advantages of the device. The purpose is to allow the engine to continue to start even when operation is stopped.
[0024]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In the engine start control device according to claim 1, which is made to achieve the above object, when the drive circuit receives the operation command signal from the centralized arithmetic device, the drive signal is supplied to the power supply means. When the drive signal is given, the power supply means supplies power from the battery to the starter for starting the engine to operate the starter. For this reason, the central processing unit detects an on / off state of a start switch that is turned on to start the engine, and outputs an operation command signal to the drive circuit based on the on / off state, thereby Control startup.
[0025]
  Especially hereIn the engine start control device according to claim 1, there are a first signal path and a second signal path which are parallel to each other as signal paths for supplying a drive signal to the power supply means, and the drive circuit includes the power supply means. A drive signal is supplied to the first signal path via the first signal path.
Furthermore,The engine start control device according to claim 1 is provided with preliminary drive means. The preliminary drive means is supplied to the power supply means when the start switch is turned on and no stop command signal is received from the central processing unit.Via the second signal pathWhen a drive signal is supplied and the start switch is turned off or a stop command signal is received from the centralized arithmetic unit,Via the second signal pathStop supplying the drive signal. Further, when the operation is stopped, the central processing unit cannot output not only the operation command signal to the drive circuit but also the stop command signal to the preliminary drive means.
[0026]
According to such an engine start control device of the first aspect, the central processing unit outputs an operation command signal to the drive circuit, and the power supply means supplies power from the battery to the starter by the drive signal from the drive circuit. Even if the central processing unit stops operating when the battery voltage drops and the drive signal is no longer supplied from the drive circuit to the power supply means, the user does not turn on the start switch. As long as this is done, since the drive signal is supplied from the preliminary drive means to the power supply means, the power from the battery is continuously supplied to the starter.
[0027]
Therefore, even if the central processing unit stops operating due to a voltage drop at the time of engine start, engine start (that is, starter drive) can be continued.
Then, after the period when a large inrush current flows to the starter and the battery voltage is restored and the central processing unit resumes operation, the central driving unit determines that it is no longer necessary to operate the starter. By outputting a stop command signal to the means, it is possible to inhibit the preliminary drive means from outputting a drive signal to the power supply means.
[0028]
Therefore, the starter protection function of the advantages (1) and (2) described above can be realized.
Specifically, as described in claim 2, when the central processing unit determines that the start of the engine is completed, it outputs a stop command signal to the preliminary drive means, and the preliminary drive means drives the power supply means. What is necessary is just to comprise so that supply of a signal may be prohibited. With this configuration, it is assumed that the user turns on the start switch while the engine is already operating, or the user keeps turning on the start switch even though the engine has already been started. However, it is possible to prevent the starter from operating.
[0029]
From the above, according to the engine start control device of claims 1 and 2, the central processing unit stops its operation due to a voltage drop at the start of the engine without impairing the advantage of controlling the engine start by the central processing unit. However, it is possible to continue the engine start and to improve the starting performance at a low voltage.
[0030]
By the way, in the engine start control device according to claim 1, the centralized arithmetic unit reads: “At the time when the operation is started, the stop command signal to the preliminary drive means is not always output and it is determined that the engine start is completed, Although it may be configured such that a stop command signal is output to the preliminary drive means, in this case, there is also the following concern.
[0031]
In other words, from the time when the start switch is turned on, the centralized arithmetic unit detects the turn-on and outputs an operation command signal to the drive circuit, and the power supply means starts supplying power to the starter by the drive signal from the drive circuit. Assuming that the response time until the start is Ta, when the user turns on the start switch for a time shorter than the response time Ta in a normal time when the battery voltage is sufficiently high, first, the start period of the start switch (<Ta) Only when the drive signal is supplied from the preliminary drive means to the power supply means to supply power to the starter, and when the response time Ta elapses from when the start switch is turned on, this time from the drive circuit. When the supply of drive signals to the power supply means is started and power is supplied to the starter, the power supply operation to the starter is intermittent It is will.
[0032]
Therefore, in order to eliminate such a concern, a configuration as in claim 3 may be used.
That is, in the engine start control device according to claim 3, in the engine start control device according to claim 1, the central processing unit performs the following processes (1) to (4).
(1) When it is determined that the engine has been started, a specific flag Fs provided in a memory capable of continuously holding data even when the operation of the central processing unit is stopped is cleared.
[0033]
(2) When the operation is started, a determination process is performed to determine whether or not the flag Fs is set.
(3) If it is determined in the determination process that the flag Fs is not set, the preliminary drive means is prohibited from supplying a drive signal to the power supply means by outputting a stop command signal to the preliminary drive means. To do. Then, the flag Fs is set when an operation command signal is output to the drive circuit based on the on / off state of the start switch to start the engine.
[0034]
(4) If it is determined that the flag Fs is set in the determination process, a stop command signal is output to the preliminary drive means when it is determined that the engine has been started.
In such an engine start control device according to the third aspect, since the processes (1) to (4) are performed, if the flag Fs in the memory is set when the centralized arithmetic unit starts its operation, If the start switch is turned on and the centralized arithmetic unit outputs an operation command signal to the drive circuit, the power supply to the starter is started. Is reset before the completion of the engine start, and then restarted with the return of the battery voltage ”. That is, in this case, the engine is being started.
[0035]
If the flag Fs is not set when the central processing unit starts operation, it can be determined that the engine is not being started.
Therefore, in the engine start control device according to claim 3, if the central processing unit determines that the flag Fs is not set when the operation is started, it outputs a stop command signal to the preliminary drive means. The preliminary drive means is prohibited from supplying a drive signal to the power supply means (process (3) above).
[0036]
For this reason, the concern mentioned above can be eliminated.
That is, first, in this type of engine start control device, the central processing unit is configured to start operation by being supplied with a driving voltage for operation when the ignition switch is turned on. Also, even if the user turns on the ignition switch and the start switch continuously, a certain amount of time is required due to the man-made and mechanical delay between the time when the ignition switch is turned on and the time when the start switch is turned on. There is. Further, Tb is the minimum time from when the ignition switch is turned on until the start switch is turned on, and the central processing unit starts operating after the ignition switch is turned on, and stops by the pre-driving means by the processing of (3) above. Assuming that the time until the command signal is output is Tc, the time Tc is generally a very short time, for example, about several tens of ms, so that “Tc <Tb” is satisfied.
[0037]
Therefore, even if the user turns on the start switch for a time shorter than the above-described response time Ta at a normal time when the battery voltage is sufficiently high, before the start switch is turned on, A stop command signal is output to the drive means, and as a result, the start switch is turned on (<) before the centralized arithmetic unit outputs an operation command signal to the drive circuit to start power supply to the starter. The phenomenon that the drive signal is supplied from the preliminary drive means to the power supply means by Ta) can be eliminated.
[0038]
In the engine start control device according to claim 3, when the central processing unit determines that the flag Fs is set in the determination process when the operation is started, the engine is being started (in other words, At that time, the stop command signal is not output to the pre-driving means, and when it is determined that the engine has been started, the pre-driving means is stopped. A command signal is output (the process (4) above). Further, even when the centralized arithmetic unit is not operating due to a decrease in battery voltage, no stop command signal is output to the preliminary drive means.
[0039]
For this reason, even if the situation in the above “” occurs, as long as the user turns on the start switch, the drive signal is supplied from the preliminary drive means to the power supply means, and the power from the battery is supplied to the starter. After that, when engine start is completed, a stop command signal is output to the preliminary drive means, and the drive signal is supplied from the preliminary drive means to the power supply means. It will be prohibited regardless of the state.
[0040]
As a memory capable of continuously holding data even when the operation of the central processing unit is stopped, a data rewritable ROM such as an EEPROM or a flash memory or a standby RAM may be used. Also, when using a standby RAM, if the standby voltage, which is a data holding power supply voltage, is generated from the battery voltage, the standby voltage is set to a voltage lower than the value of the battery voltage that decreases when the engine starts. It ’s fine. On the other hand, the standby voltage to the standby RAM may be supplied from a battery different from the in-vehicle battery.
[0041]
Next, in the engine start control device according to claim 4, in the engine start control device according to claim 3, when the central processing unit determines that the flag Fs is set in the determination process, the flag is set. It is a flag different from Fs, and a flag Fd indicating a voltage drop during starting is set.
[0042]
According to such an engine start control device, the flag Fd can accurately detect that the battery voltage during engine start has dropped to a stage just before the start of engine start.
For this reason, the centralized arithmetic device or another arithmetic device or the like refers to the flag Fd and, if the flag Fd is set, actively charges the battery while the vehicle is running, Various controls for preventing the start-up from being impossible, such as notifying the user that the power supply capability of the battery is reduced, can be appropriately performed. The flag Fd does not need to be provided in the standby RAM or the data rewritable ROM, and can be provided in a normal RAM that is not backed up.
[0043]
Next, in the engine start control device according to each of claims 5 and 6, in the engine start control device according to claims 1 to 4, the power supply means is any of a positive terminal voltage and a negative terminal voltage of the battery. One of them is configured to supply power from the battery to the starter by being applied to the control terminal as a drive signal, and when the drive circuit receives an operation command signal from the centralized arithmetic unit, An application target voltage, which is a voltage corresponding to the drive signal, of the plus terminal voltage and the minus terminal voltage is applied to the control terminal of the power supply means.
[0044]
Further, one end of the start switch is connected to the voltage to be applied, and when the preliminary drive means has not received a stop command signal from the central processing unit, the other end of the start switch and the power supply means When the control terminal is connected and the stop command signal is received, the connection between the other end of the start switch and the control terminal is cut off.
[0045]
According to the engine start control device of the fifth and sixth aspects, the preliminary drive means can be simplified. In the first place, unless the start switch is turned on, the voltage to be applied as a drive signal is not supplied to the control terminal of the power supply means via the preliminary drive means, and the operation state changes according to the on / off of the start switch. This is because it is not necessary to provide an electronic circuit.
[0046]
Next, in the engine start control device according to claim 7, in the engine start control device according to claim 6, the power supply means is supplied from the battery to the starter after the centralized arithmetic unit stops outputting the operation command signal to the drive circuit. More than the response time T1 until no power is supplied, the pre-drive means controls the other end of the start switch and the power supply means after the centralized arithmetic unit stops outputting the stop command signal to the pre-drive means. The response time T2 until the terminal is connected is shorter.
[0047]
According to such an engine start control device, when the situation in the above “” occurs and both the operation command signal and the stop command signal from the central processing unit are not output, the power supply to the starter Can be surely prevented from being interrupted.
That is, when the central processing unit stops operating due to a decrease in battery voltage at the start of power supply to the starter, the preliminary drive means is connected to the other end of the start switch before the response time T1 elapses. Since the control terminal of the power supply means is connected, as long as the user turns on the start switch, power supply to the starter by the power supply means is continuously performed without interruption.
[0048]
By the way, in the engine start control device according to claims 5 to 7, as the power supply means, as described in claim 8, the positive terminal voltage and the negative terminal voltage of the battery, which is different from the application target voltage. When a current flows through a coil having one end connected to a voltage, the contact is closed (short-circuited), and a normally open relay that supplies power from the battery to the starter can be used. In this case, the other end of the coil of the relay (the end on the opposite side of the positive terminal voltage and the negative terminal voltage of the battery that is connected to the voltage different from the voltage to be applied) The control terminal.
[0049]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an engine start control device according to an embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of the engine start control device of the first embodiment. In FIG. 1, the same components and signals as those shown in FIGS. 6 and 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0050]
As shown in FIG. 1, the engine start control device according to the first embodiment has the following (1-1) to (1-3) in terms of hardware as compared to the engine start control device shown in FIG. 7. Is different
(1-1): First, wiring 28 for connecting the end of the start switch 11 opposite to the battery voltage Vb side and the end of the starter relay RLY1 opposite to the ground potential side of the coil L1. Above, a relay RLY2 for interrupting the wiring 28 is provided. The starter relay RLY1 is a normally open type, whereas the relay RLY2 is a normally closed type in which a contact is opened (that is, turned off) when a current flows through the coil L2. One end of the coil L2 of the relay RLY2 is connected to the battery voltage Vb.
[0051]
(1-2): In addition to the drive circuit 7 for the starter relay RLY1, the ECU 31 in place of the ECU 101 is provided with a second drive circuit 33 for turning on / off the relay RLY2.
The drive circuit 33 has a source connected to the ground potential and a drain connected to the other end of the coil L2 of the relay RLY2 via the terminal of the ECU 31 (that is, the end opposite to the one connected to the battery voltage Vb). N-channel field effect transistor Tr2 connected to the transistor Tr2, a pull-down resistor 35 connected between the gate and source of the transistor Tr2, a Zener diode 37 whose cathode is connected to the drain of the transistor Tr2, and a cathode Is connected to the gate of the transistor Tr2 and the anode 39 is connected to the anode of the Zener diode 37.
[0052]
Further, in the drive circuit 33, when the signal output from the port P2 of the microcomputer 9 is at a high level, the transistor Tr2 is turned on to pass a current through the coil L2 of the relay RLY2. Then, the relay RLY2 is turned off, and the connection between the end of the start switch 11 opposite to the battery voltage Vb side and the coil L1 of the starter relay RLY1 is cut off.
[0053]
When the signal output from the port P2 of the microcomputer 9 is not high level (that is, when the output of the port P2 is low level or high impedance), the transistor Tr2 is turned off by the pull-down action of the resistor 35. As a result, no current flows through the coil L2, the relay RLY2 is turned on (the contact is closed), and the end of the start switch 11 opposite to the battery voltage Vb side and the coil L1 of the starter relay RLY1 are connected. Will be connected.
[0054]
The Zener diode 37 and the diode 39 are used for an arc extinguishing circuit for consuming the energy accumulated in the coil L2 by energization until when a high level signal is not output from the port P2 of the microcomputer 9. It is an element. That is, in this drive circuit 33, if the gate-source threshold voltage at which the transistor Tr2 is turned on is Vth, the forward voltage drop of the diode 39 is Vf, and the Zener voltage of the Zener diode 37 is Vz, the microcomputer 9 When a high level signal is no longer output from the port P2, the drain voltage (drain-source voltage) of the transistor Tr2 becomes a voltage of “Vth + Vf + Vz”, and the energy accumulated in the coil L2 is consumed. .
[0055]
In the first embodiment, even if the transistor Tr1 of the original drive circuit 7 is turned off, the start switch 11 is turned on by the hardware configurations (1-1) and (1-2). If the signal from the port P2 of the microcomputer 9 to the drive circuit 33 is not high level, the battery voltage Vb is supplied to the coil L1 of the starter relay RLY1 via the relay RLY2, and the starter 1 operates. Become. If the signal from the port P2 of the microcomputer 9 to the drive circuit 33 is at a high level, the battery voltage Vb is supplied from the relay RLY2 to the coil L1 of the starter relay RLY1 regardless of whether the start switch 11 is on or off. Is prohibited.
[0056]
(1-3): Although not shown in FIG. 7, the microcomputer 9 includes a standby RAM 41. The standby RAM 41 is always supplied with the standby voltage Vs from the power supply circuit 19 as a power for holding data. In the present embodiment, the drive voltage Vd for the microcomputer 9 is 5V. The standby voltage Vs is a specified value of the drive voltage Vd determined by the power supply circuit 19 by the voltage monitoring function described above (that is, the value of the drive voltage Vd at which the microcomputer 9 is reset, for example, 4.5V ) (For example, 3.3V).
[0057]
Next, the contents of the process executed by the microcomputer 9 of the ECU 31 to start the engine will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the reset by the power supply circuit 19 is released and the microcomputer 9 starts from the initial state, the microcomputer 9 executes the process of FIG. When the microcomputer 9 is activated, the outputs of the ports P1 and P2 are reset to high impedance or low level by being reset by the power supply circuit 19. Therefore, the starter relay RLY1 is off and the relay RLY2 is on.
[0058]
Then, when starting the processing of FIG. 2, the microcomputer 9 first determines in S110 whether or not the start switch 11 has been turned on based on the start switch signal from the input circuit 15.
Next, when it is determined in S110 that the start switch 11 is turned on, the process proceeds to S120, where the output of the port P1 is set to the high level, and the transistor Tr1 of the drive circuit 7 is turned on. Then, the starter relay RLY1 is turned on and the starter 1 operates, thereby starting the engine. At this time, as a precaution, in the subsequent S130, processing for setting the output of the port P2 to the low level is performed.
[0059]
In subsequent S140, it is determined whether or not the engine has been started based on the engine speed. If the engine has not been started, the process returns to S120.
Although not shown, the microcomputer 9 receives a signal from a rotation sensor indicating the engine speed, and the microcomputer 9 detects the engine speed based on the signal from the rotation sensor. is doing. Further, when the engine speed detected in this way becomes equal to or greater than a predetermined value, the microcomputer 9 determines that the engine start has been completed (the engine has started).
[0060]
On the other hand, if it is determined in S140 that the engine has been started, the process proceeds to S150 where the output of the port P1 is set to low level to turn off the transistor Tr1 of the drive circuit 7, and in S160, the port P2 Is turned high to turn on the transistor Tr2 of the second drive circuit 33, thereby turning off the relay RLY2.
[0061]
Then, even if the start switch 11 is kept on at this time, the relay RLY2 is turned off, so that no current flows through the coil L1 of the starter relay RLY1, and the starter 1 stops operating.
According to the engine start control device of the first embodiment as described above, the microcomputer 9 sets the output of the port P1 to the high level (S120), the drive circuit 7 turns on the starter relay RLY1, and the starter relay RLY1 When the power supply to the starter 1 is started, the battery voltage Vb falls below the specified value and the microcomputer 9 is reset by the power supply circuit 19, and as a result, the transistor Tr1 of the drive circuit 7 starts from the transistor Tr1. Even if the battery voltage Vb is not supplied to the coil L1 of RLY1, the battery voltage Vb is continuously supplied from the relay RLY2 to the coil L1 of the starter relay RLY1 as long as the user turns on the start switch 11. . For this reason, the starter relay RLY1 is kept on, and the power from the battery 3 is continuously supplied to the starter 1.
[0062]
Therefore, even if the microcomputer 9 stops its operation due to a voltage drop at the time of starting the engine, the engine can be started (that is, the starter 1 is driven) continuously.
Then, after the period when a large inrush current flows to the starter 1 and the battery voltage Vb is restored and the microcomputer 9 is restarted, it is determined that the engine has been started in S140 of FIG. 2 (S140: YES). In addition to setting the output of the port P1 to low level (S150), the output of the port P2 is set to high level (S160) and the relay RLY2 is turned off. It is possible to prevent the starter 1 from operating even if the user keeps turning on the start switch 11 or when the user turns on the start switch 11 while the engine is already operating, thereby protecting the starter 1. it can.
[0063]
From the above, according to the engine start control device of the first embodiment, even if the microcomputer 9 stops its operation due to a voltage drop at the time of engine start without impairing the advantage of controlling the engine start by the microcomputer 9. The engine can be continuously started, and the starting performance at low voltage can be improved.
[0064]
In the first embodiment, the starter relay RLY1 corresponds to power supply means, the microcomputer 9 corresponds to a centralized arithmetic unit, the drive circuit 7 corresponds to a drive circuit, the relay RLY2 and the second drive circuit 33, Corresponds to the preliminary drive means. The high level signal output from the port P1 of the microcomputer 9 to the drive circuit 7 corresponds to the operation command signal, and the high level signal output from the port P2 of the microcomputer 9 to the second drive circuit 33 is This corresponds to the stop command signal. Further, among the ends of the coil L1 of the starter relay RLY1, the end opposite to the ground potential side corresponds to the control terminal. Further, of the battery voltage Vb and the ground potential, the battery voltage Vb corresponds to a voltage to be applied as a drive signal applied to the control terminal.
[0065]
By the way, in the engine start control device of the first embodiment, the microcomputer 9 does not always set the output of the port P2 to the high level at the time of starting the operation, and only after determining that the engine start has been completed, Since the output is set to high level and the relay RLY2 is turned off, the processing of the microcomputer 9 is simple, but the following phenomenon may occur.
[0066]
That is, when the start switch 11 is turned on, the microcomputer 9 detects that the switch 9 is turned on and sets the signal from the port P1 to high level, and the drive circuit 7 turns on the starter relay RLY1 to start supplying power to the starter 1. Assuming that the response time until the start is Ta, in a normal time when the battery voltage Vb is sufficiently high, when the user turns on the start switch 11 for a time shorter than the response time Ta, first, the on period of the start switch 11 (<Ta), the battery voltage Vb is supplied from the relay RLY2 to the coil L1 of the starter relay RLY1 to supply power to the starter 1, and then the response time Ta elapses after the start switch 11 is turned on. At this point, the battery voltage is now applied from the transistor Tr1 of the drive circuit 7 to the coil L1 of the starter relay RLY1. b is supplied and power is supplied to the starter 1 (specifically, a chattering phenomenon in which the starter relay RLY1 is turned off for a moment and then turned on for a moment). Operation will be intermittent.
[0067]
Therefore, a second embodiment capable of avoiding such a phenomenon will be described next.
The engine start control device of the second embodiment is similar in hardware to the engine start control device of the first embodiment, but the microcomputer 9 is started from the initial state after the reset by the power supply circuit 19 is released. Then, it is different in that the process of FIG. 3 is executed instead of the process of FIG.
[0068]
When the microcomputer 9 starts the process of FIG. 3, first, in S210, it is determined whether or not the start flag Fs provided in the standby RAM 41 is set. If the start flag Fs is not set, Proceeding to S220, the output of the port P2 is set to the high level to turn on the transistor Tr2 of the second drive circuit 33, thereby turning off the relay RLY2.
[0069]
Next, in subsequent S230, it is determined based on the start switch signal from the input circuit 15 whether or not the start switch 11 has been turned on.
If it is determined in S230 that the start switch 11 has been turned on, the process proceeds to S240 where the start flag Fs in the standby RAM 41 is set, and in S250, the output of the port P1 is set to high level and the drive circuit 7 The transistor Tr1 is turned on. Then, the starter relay RLY1 is turned on and the starter 1 operates, thereby starting the engine.
[0070]
Then, in subsequent S260, similarly to S140 of FIG. 2, it is determined based on the engine speed whether or not the engine has been started. If the engine has not been started, the process returns to S250.
If it is determined in S260 that the engine has been started, the process proceeds to S270, where the start flag Fs is cleared, and in S280, the output of the port P1 is set to a low level and the drive circuit 7 The transistor Tr1 is turned off. Then, the starter relay RLY1 is turned off, and the starter 1 stops operating.
[0071]
On the other hand, if it is determined in S210 that the start flag Fs is set, the process proceeds to S290, and the power supply flag Fd indicating a voltage drop during start is set. The power supply flag Fd may be provided in the standby RAM 41, but in this embodiment, it is provided in a normal RAM (RAM that is not backed up by power supply) built in the microcomputer 9.
[0072]
In subsequent S300, the output of the port P2 is set to the low level to maintain the relay RLY2 in the on state.
Next, in S310, similarly to S260, it is determined whether or not the engine has been started based on the engine speed. If the engine has not been started, the process returns to S300.
[0073]
If it is determined in S310 that the engine has been started, the process proceeds to S320, the start flag Fs is cleared, and in S330, the output of the port P2 is set to the high level to perform the second drive. By turning on the transistor Tr2 of the circuit 33, the relay RLY2 is turned off.
[0074]
Next, the operation of the engine start control device of the second embodiment as described above will be described using the time chart of FIG. In FIG. 4, V1 is the voltage at the end of the start switch 11 opposite to the battery voltage Vb side, V2 is the drain voltage of the transistor Tr1, and V3 is the drain voltage of the transistor Tr2. V4 is the voltage at the end of the starter relay RLY1 opposite to the ground potential side of the coil L1, and V5 is the voltage at the plus terminal of the starter 1.
[0075]
[1] First, when the user turns on the ignition switch 13 to start the engine, the main relay 17 is turned on, and the power supply voltage Vm for operation is supplied from the battery 3 to the ECU 31.
[2] In the ECU 31, the power supply circuit 19 generates the drive voltage Vd from the power supply voltage Vm and supplies it to the microcomputer 9 and the like, and resets the microcomputer 9 for a predetermined time (power-on reset). Is started from the initial state.
[0076]
[3] Then, the microcomputer 9 starts the process of FIG.
[4] Then, the microcomputer 9 first determines whether or not the start flag Fs in the standby RAM 41 is set (S210).
Here, the start flag Fs is cleared when the engine start is completed (S270 or S320), and the transistor Tr1 of the drive circuit 7 is turned on when the start switch 11 is turned on to start the engine. (S240).
[0077]
Therefore, if the start flag Fs is set when the microcomputer 9 starts operating, “if the start switch 11 is turned on and the microcomputer 9 outputs a high level signal from the port P 1 to the drive circuit 7. Although the power supply to the starter 1 is started, the microcomputer 9 is reset before the completion of the engine start due to the decrease in the battery voltage Vb at the start of the power supply, and then restarted with the return of the battery voltage Vb It can be judged. That is, in this case, the engine is being started. Conversely, if the start flag Fs is not set when the microcomputer 9 starts operating, it can be determined that the engine is not being started (that is, not being started).
[0078]
[5] Therefore, immediately after the ignition switch 13 is turned on, the engine 9 is not starting, and the microcomputer 9 determines that the start flag Fs is not set (S210: NO). Then, the microcomputer 9 sets the output of the port P2 to the high level to turn on the transistor Tr2 of the second drive circuit 33, thereby turning off the relay RLY2 (S220), whereby the start switch 11 switches the starter relay RLY1. The path (that is, the wiring 28) for directly supplying the battery voltage Vb to the coil L1 is cut off.
[0079]
[6] Next, as shown at time t1 in FIG. 4, it is assumed that the user turns on the start switch 11 in order to start the engine.
Then, the microcomputer 9 detects that the start switch 11 is turned on (S230: YES), and sets the output of the port P1 to the high level (S250).
[0080]
Thereby, as shown at time t2 in FIG. 4, the transistor Tr1 of the drive circuit 7 is turned on, the starter relay RLY1 is turned on, the starter 1 is operated, and the engine starts. At this time, the microcomputer 9 sets the start flag Fs in the standby RAM 41 (S240).
[0081]
Even if the user turns on the ignition switch 13 and the start switch 11 continuously, there is an artificial and mechanical delay from when the ignition switch 13 is turned on to when the start switch 11 is turned on. Since there is a certain amount of time, the start switch 11 is not turned on before the relay RLY2 is turned off in the above [5].
[0082]
[7] Here, when the starter 1 is started, a large current flows through the starter 1 and the battery voltage Vb decreases.
When the battery voltage Vb falls below the specified value, the driving voltage Vd from the power supply circuit 19 to the microcomputer 9 also becomes lower than the specified value. Therefore, as shown at time t3 in FIG. Reset. This is to prevent malfunction caused by power supply drop.
[0083]
Then, since the output of the port P1 of the microcomputer 9 is not at a high level (becomes high impedance or low level), the transistor Tr1 is turned off as shown in the second stage of FIG.
In addition, if it is a conventional apparatus, it will become a starting defect here. The drive circuit 7 is configured so that the transistor Tr1 is turned off when the output of the port P1 of the microcomputer 9 is not active high. This is to prevent the starter 1 from operating arbitrarily regardless of the intention (that is, the start switch 11 is turned on / off).
[0084]
[8] Further, when the microcomputer 9 is reset, the output of the port P2 which has been set to the high level in [5] is also not at the high level (becomes high impedance or low level), so the time t4 in FIG. As shown, the transistor Tr2 is turned off, and the relay RLY2 is switched from the off state to the on state. As a result, the route disconnected in [5] is connected.
[0085]
[9] Accordingly, even if the microcomputer 9 is reset, as long as the user turns on the start switch 11, the battery voltage Vb is directly applied to the coil L1 of the starter relay RLY1 via the start switch 11 and the relay RLY2. As a result, the power supply from the battery 3 to the starter 1 is continued.
[0086]
In particular, in the second embodiment, the response time T1 from when the microcomputer 9 stops outputting a high level signal from the port P1 until the starter relay RLY1 is turned off, and the microcomputer 9 outputs a high level signal from the port P2. When the response time T2 until the relay RLY2 is turned on after the output is stopped and the end of the start switch 11 opposite to the battery voltage Vb side is connected to the coil L1 of the starter relay RLY1 is compared, from T1 T2 is shorter.
[0087]
The relationship “T1> T2” is realized because the drive circuit 7 and the drive circuit 33 have different arc extinguishing circuit configurations.
That is, in the drive circuit 7, when the transistor Tr1 is turned off, the flyback current due to the energy accumulated in the coil L1 of the starter relay RLY1 is merely circulated by the diode 27. Therefore, the energy consumption rate is slow, and the response time is T1 becomes longer. In contrast, the drive circuit 33 uses a Zener diode 37 and a diode 39 connected between the drain and gate of the transistor Tr2 as the arc extinguishing circuit, and the energy accumulated in the coil L2 of the relay RLY2 is “ The response time T2 is significantly shorter than the response time T1 because it is consumed at a voltage of “Vth + Vf + Vz”.
[0088]
Therefore, when the microcomputer 9 stops operating due to a decrease in the battery voltage Vb at the start of power supply to the starter 1, the relay RLY2 turns from off to on before the response time T1 elapses. Since the end of the start switch 11 opposite to the battery voltage Vb side and the coil L1 of the starter relay RLY1 are connected, the starter relay RLY1 is only required if the user turns on the start switch 11. The power supply to the starter 1 is continuously performed without being turned off (without chattering) (see the fourth and fifth stages in FIG. 4).
[0089]
[10] After that, when the battery voltage Vb recovers (returns to the specified value or more) and the reset of the microcomputer 9 is released as shown at time t5 in FIG. 3 processing is started.
[11] In this case, since the start flag Fs is set in [6] above, the microcomputer 9 determines that the start flag Fs is set in the process of S210, and at time t6 in FIG. As shown, the power supply flag Fd is set (S290). In this case, in particular, the output of the port P1 is not set to the high level but set to the low level (S300), and the transistor as shown in the third stage of FIG. Keep Tr2 off (ie keep relay RLY2 on). For this reason, the starter 1 is directly driven by the start switch 11 (that is, the battery voltage Vb is supplied to the coil L1 of the starter relay RLY1 via the start switch 11). This is because the battery voltage Vb may decrease again even once it is restored, preventing unnecessary relay switching and contact welding due to high-speed switching of the relay RLY2 due to this. Because.
[0090]
[12] Thereafter, when the microcomputer 9 determines that the engine has been started (S310: YES), the microcomputer 9 clears the start flag Fs as shown at time t7 in FIG. 4 (S320). Further, the microcomputer 9 sets the output of the port P2 to high level to turn off the relay RLY2, and disconnects the start switch 11 from the coil L1 of the starter relay RLY1 (S330). For this reason, even if the engine has already been started, even if the user keeps turning on the start switch 11, or even if the user turns on the start switch 11 while the engine is already operating, the starter 1 The starter 1 can be protected without operating.
[0091]
[13] Although not shown, the microcomputer 9 determines whether or not the power flag Fd is set after the process of FIG. 3 is completed, and if the power flag Fd is set. For example, it is determined that the battery voltage Vb during engine startup has dropped to a stage just before the engine cannot be started. For example, the battery 3 is actively charged while the vehicle is running, Control is performed in advance to prevent starting failure, such as notifying that the power supply capability of the battery 3 is reduced. Since the power supply flag Fd is provided in the normal RAM, it is cleared when the ignition switch 13 is turned off and the operation power supply voltage Vm is not supplied to the ECU 31.
[0092]
[14] On the other hand, if the microcomputer 9 is not reset after the microcomputer 9 sets the output of the port P1 to the high level by the operation of [6] and the engine start is completed, the microcomputer 9 starts the engine. When it is determined that is completed (S260: YES), the start flag Fs is cleared (S270), and the output of the port P1 is changed from the high level to the low level to turn off the transistor Tr1 (S280). Then, in this case, since the relay RLY2 is turned off by the operation of [5], the starter relay RLY1 is turned off when the transistor Tr1 is turned off regardless of whether the start switch 11 is turned on or off. The power supply to the starter 1 is stopped. That is, in this case, the movement is the same as that of the conventional apparatus of FIG.
[0093]
The standby voltage Vs supplied to the standby RAM 41 is a voltage (for example, 3.3 V) that is lower than the lowest value of the battery voltage Vb that can start the engine. Thus, the start flag Fs is not cleared by mistake. The start flag Fs is also cleared when the battery 3 is removed for the purpose of replacing the battery and the standby voltage Vs is no longer supplied to the standby RAM 41 in addition to the processes of S270 and S320 of FIG.
[0094]
On the other hand, in the second embodiment, the processes in S260 and S270 and S310 and S320 in FIG. 3 correspond to the process (1) described above, and the process in S210 in FIG. This corresponds to the process 2) (determination process). The processing of S220 to S250 in FIG. 3 corresponds to the processing of (3) described above, and the processing of S330 in FIG. 3 corresponds to the processing of (4) described above.
[0095]
According to the engine start control device of the second embodiment as described above, even when the user turns on the start switch 11 for a time shorter than the response time Ta at a normal time when the battery voltage Vb is sufficiently high, Thus, before the start switch 11 is turned on, a high level signal is output from the port P2 of the microcomputer 9 and the relay RLY2 is turned off by the process of S220 of FIG. For this reason, before the microcomputer 9 turns on the transistor Tr1, the starter relay RLY1 is turned on via the relay RLY2 during the on period (<Ta) of the start switch 11 before the starter relay RLY1 is turned on. Chattering phenomenon can be eliminated.
[0096]
Of course, according to this engine start control device, the same effect as the first embodiment can be obtained.
In other words, in the second embodiment, while the microcomputer 9 stops operating due to a decrease in the battery voltage Vb, a high level signal is not output from the port P2 of the microcomputer 9, and the relay RLY2 is in the ON state. Become. If the microcomputer 9 determines that the start flag Fs is set when the operation is started (S210: YES), the microcomputer 9 determines that the engine is being started, and at that time, the port P2 becomes high. The relay RLY2 is kept on without outputting a level signal, and when it is determined that the engine has started (S310: YES), a high level signal is output from the port P2 and the relay RLY2 is turned off. (S330).
[0097]
For this reason, even if the microcomputer 9 is reset due to the decrease in the battery voltage Vb accompanying the start of power supply to the starter 1, as long as the user turns on the start switch 11 as in the first embodiment, the starter 11 is turned on. The battery voltage Vb is continuously supplied from the relay RLY2 to the coil L1 of the relay RLY1, and the drive of the starter 1 (that is, engine start) is continued. After that, when the engine start is completed, the relay RLY2 is turned off by the microcomputer 9, and the drive of the starter 1 is prohibited regardless of the state of the start switch 11. Therefore, the starter 1 can be protected.
[0098]
Furthermore, in the engine start control device of the second embodiment, when the microcomputer 9 determines that the start flag Fs is set, the microcomputer 9 sets a power supply flag Fd indicating a voltage drop during start (S290). Therefore, the power supply flag Fd can accurately detect that the battery voltage Vb during engine startup has dropped to a stage just before the start of engine startup. Then, it becomes possible to appropriately perform the control as described above for preventing the start-up failure.
[0099]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a configuration diagram showing the configuration of the engine start control device of the third embodiment. In FIG. 5, the same components and signals as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0100]
The engine start control device of the third embodiment shown in FIG. 5 differs from the engine start control device of the second embodiment in the following (3-1) to (3-3) in terms of hardware. ing.
(3-1): The wiring 28 and the relay RLY2 are deleted.
[0101]
(3-2): Since the relay RLY2 is deleted, the second drive circuit 33 is not provided in the ECU 43 instead of the ECU 31. Instead, a semiconductor relay 45 that plays the same role as the second drive circuit 33 and the relay RLY2 is provided in the ECU 43.
[0102]
The semiconductor relay 45 incorporates, for example, a photo MOS relay (also referred to as a photo FET relay) as a power system switching element. When a high level signal is not output from the port P2 of the microcomputer 9, the switching element Is turned on and the end of the start switch 11 opposite to the battery voltage Vb side is connected to the cathode of the diode 27 (that is, the end opposite to the ground potential side of the coil L1 of the starter relay RLY1). When a high level signal is output from the port P2 of the microcomputer 9, the switching element is turned off, the end of the start switch 11 opposite to the battery voltage Vb side, the cathode of the diode 27, Disconnect the connection.
[0103]
In FIG. 5, the resistor 47 connected between the port P2 of the microcomputer 9 and the ground potential plays the same role as the resistor 35 of FIG. 1, and the output of the port P2 is high impedance. Is a pull-down resistor for setting the command signal to the semiconductor relay 45 to a low level.
[0104]
(3-3) Since the semiconductor relay 45 instead of the relay RLY2 is provided in the ECU 43, the diode 29 is provided on the path between the drain of the transistor Tr1 and the cathode of the diode 27. For this reason, the diode 29 prevents current from flowing from the semiconductor relay 45 side to the transistor Tr1 side.
[0105]
On the other hand, in the third embodiment, the microcomputer 9 performs the same processing as in the second embodiment described above.
And the same effect as 2nd Embodiment can be acquired also by the engine starting control apparatus of 3rd Embodiment as mentioned above. In this case, the circuit portion composed of the semiconductor relay 45 and the resistor 47 corresponds to the preliminary drive means.
[0106]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention can take a various form.
For example, in the second embodiment, the relay RLY2 is switched from OFF to ON only after the microcomputer 9 is reset. It is also possible to configure the relay RLY2 to be switched from off to on in advance before the reset occurs. Specifically, the microcomputer 9 monitors the battery voltage Vb or the drive voltage Vd in parallel with the processing of S230 to S260 in FIG. 3, and determines that the monitor voltage value is slightly higher than a specified value at which reset occurs. When the value drops to the value, the output of the port P2 may be returned from the high level to the low level to turn on the relay RLY2. This also applies to the third embodiment.
[0107]
In each of the above embodiments, one end of the coil L1 of the starter relay RLY1 is always connected to the battery voltage Vb instead of the ground potential, and the ground potential (= 0 V) is applied to the other end of the coil L1. Thus, the starter relay RLY1 may be turned on. That is, in this case, the ground potential is the voltage to be applied as the drive signal. In this case, one end of the start switch 11 is always connected to the ground potential, and the drive circuit 7 is replaced with a drive circuit (so-called low-side drive circuit) that draws current from the coil L1 side. Change it.
[0108]
On the other hand, the memory provided with the start flag Fs is not limited to the standby RAM 41, but may be a data rewritable ROM such as an EEPROM or a flash memory.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an engine start control device according to first and second embodiments.
FIG. 2 is a flowchart showing the contents of processing executed by a microcomputer to start the engine in the engine start control device of the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing the contents of processing executed by a microcomputer to start the engine in the engine start control device of the second embodiment.
FIG. 4 is a time chart showing the operation of the engine start control device of the second embodiment.
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an engine start control device of a third embodiment.
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a conventional engine start control device.
7 is a block diagram showing an improved example of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Starter, 3 ... Battery, 7 ... Drive circuit, 9 ... Microcomputer, 11 ... Start switch, 13 ... Ignition switch, 15 ... Input circuit, 17 ... Main relay, 19 ... Power supply circuit, 21, 25, 35, 47 ... Resistor, 23 ... NPN transistor, 27, 29, 39 ... Diode, 28 ... Wiring, 31,43 ... ECU (electronic control unit), 33 ... Second drive circuit, 37 ... Zener diode, 41 ... Standby RAM, 45 ... Semiconductor relay, Tr1 ... P channel field effect transistor, Tr2 ... N channel field effect transistor, P1, P2 ... Port, RLY1 ... Starter relay, RLY2 ... Relay, L1, L2 ... Coil

Claims (8)

駆動信号が与えられることにより、エンジンを始動させるためのスタータへバッテリからの電力を供給して該スタータを動作させる電力供給手段と、
集中演算装置と、
該集中演算装置からの動作指令信号を受けると、前記電力供給手段に前記駆動信号を供給する駆動回路とを備え、
前記集中演算装置が、前記エンジンを始動させるためにオンされる始動スイッチのオン／オフ状態を検出して、そのオン／オフ状態に基づき前記駆動回路へ前記動作指令信号を出力することにより前記エンジンの始動を制御するエンジン始動制御装置において、
前記電力供給手段に前記駆動信号を供給するための信号経路として、互いに並列な第１の信号経路と第２の信号経路とがあり、
前記駆動回路は、前記電力供給手段へ前記第１の信号経路を介して前記駆動信号を供給するようになっており、
更に、当該エンジン始動制御装置は、
前記始動スイッチがオンされており、且つ、前記集中演算装置からの停止指令信号を受けていない場合に、前記電力供給手段へ前記第２の信号経路を介して前記駆動信号を供給し、前記始動スイッチがオフされているか、前記集中演算装置からの停止指令信号を受けている場合には、前記電力供給手段への前記第２の信号経路を介した前記駆動信号の供給を停止する予備駆動手段を備え、
前記集中演算装置は、動作停止時には前記動作指令信号と共に前記停止指令信号も出力不能であること、
を特徴とするエンジン始動制御装置。Power supply means for operating the starter by supplying power from the battery to the starter for starting the engine by being given a drive signal;
A central processing unit;
A drive circuit for receiving the operation command signal from the central processing unit and supplying the drive signal to the power supply means;
The central processing unit detects an on / off state of a start switch that is turned on to start the engine, and outputs the operation command signal to the drive circuit based on the on / off state. In the engine start control device for controlling the start of
As signal paths for supplying the drive signal to the power supply means, there are a first signal path and a second signal path that are parallel to each other,
The drive circuit is configured to supply the drive signal to the power supply means via the first signal path;
Furthermore, the engine start control device
When the start switch is turned on and no stop command signal is received from the central processing unit, the drive signal is supplied to the power supply means via the second signal path, and the start Preliminary drive means for stopping supply of the drive signal to the power supply means via the second signal path when the switch is turned off or when a stop command signal is received from the centralized arithmetic unit With
The central processing unit is unable to output the stop command signal together with the operation command signal when the operation is stopped;
An engine start control device. 請求項１に記載のエンジン始動制御装置において、
前記集中演算装置は、
前記エンジンの始動が完了したと判断すると、前記予備駆動手段に前記停止指令信号を出力して、該予備駆動手段が前記電力供給手段へ前記駆動信号を供給するのを禁止するように構成されていること、
を特徴とするエンジン始動制御装置。The engine start control device according to claim 1,
The central processing unit is
When it is determined that the engine has been started, the stop command signal is output to the preliminary drive means, and the preliminary drive means is prohibited from supplying the drive signal to the power supply means. Being
An engine start control device. 請求項１に記載のエンジン始動制御装置において、
前記集中演算装置は、
前記エンジンの始動が完了したと判断すると、当該集中演算装置の動作停止時でもデータを継続して保持可能なメモリに設けられた特定のフラグをクリアするように構成されていると共に、
動作を開始した際に、前記フラグがセットされているか否かを判定する判定処理を行い、該判定処理で前記フラグがセットされていないと判定したならば、前記予備駆動手段に前記停止指令信号を出力することにより、該予備駆動手段が前記電力供給手段へ前記駆動信号を供給するのを禁止して、その後、前記始動スイッチのオン／オフ状態に基づき前記駆動回路へ前記動作指令信号を出力して前記エンジンの始動を開始する際に前記フラグをセットし、また、前記判定処理で前記フラグがセットされていると判定した場合には、その後、前記エンジンの始動が完了したと判断した際に、前記予備駆動手段に前記停止指令信号を出力するように構成されていること、
を特徴とするエンジン始動制御装置。The engine start control device according to claim 1,
The central processing unit is
When it is determined that the start of the engine is completed, a specific flag provided in a memory capable of continuously holding data even when the operation of the centralized arithmetic unit is stopped is configured, and
When the operation is started, a determination process is performed to determine whether or not the flag is set. If the determination process determines that the flag is not set, the stop command signal is sent to the preliminary drive means. The preliminary drive means is prohibited from supplying the drive signal to the power supply means, and then the operation command signal is output to the drive circuit based on the on / off state of the start switch. When the engine is started, the flag is set. When it is determined that the flag is set in the determination process, it is determined that the engine has been started. And being configured to output the stop command signal to the preliminary drive means,
An engine start control device. 請求項３に記載のエンジン始動制御装置において、
前記集中演算装置は、
前記判定処理で前記フラグがセットされていると判定した場合に、そのフラグとは別のフラグであって、始動中の電圧低下を示すフラグをセットするように構成されていること、
を特徴とするエンジン始動制御装置。In the engine start control device according to claim 3,
The central processing unit is
When it is determined in the determination process that the flag is set, the flag is different from the flag, and is configured to set a flag indicating a voltage drop during starting,
An engine start control device. 請求項１又は請求項２に記載のエンジン始動制御装置において、
前記電力供給手段は、前記バッテリのプラス端子電圧とマイナス端子電圧とのうちの何れか一方が前記駆動信号として制御端子に印加されることにより、前記スタータへ前記バッテリからの電力を供給するように構成されていると共に、
前記駆動回路は、前記集中演算装置からの動作指令信号を受けると、前記バッテリのプラス端子電圧とマイナス端子電圧とのうち前記駆動信号に相当する方の電圧（以下、印加対象電圧という）を、前記電力供給手段の前記制御端子に印加するように構成され、
前記始動スイッチは、その一端が前記印加対象電圧に接続されており、
前記予備駆動手段は、前記集中演算装置からの停止指令信号を受けていない場合に、前記始動スイッチの他端と前記電力供給手段の前記制御端子とを接続させ、前記停止指令信号を受けている場合には、前記始動スイッチの他端と前記制御端子との接続を遮断するように構成されていること、
を特徴とするエンジン始動制御装置。The engine start control device according to claim 1 or 2,
The power supply means supplies power from the battery to the starter by applying one of a positive terminal voltage and a negative terminal voltage of the battery to the control terminal as the drive signal. Configured,
When the drive circuit receives the operation command signal from the centralized arithmetic unit, the voltage corresponding to the drive signal (hereinafter referred to as an application target voltage) of the positive terminal voltage and the negative terminal voltage of the battery, Configured to be applied to the control terminal of the power supply means;
One end of the start switch is connected to the voltage to be applied,
The preliminary drive means connects the other end of the start switch and the control terminal of the power supply means and receives the stop command signal when it has not received a stop command signal from the central processing unit. In the case, it is configured to cut off the connection between the other end of the start switch and the control terminal,
An engine start control device. 請求項３又は請求項４に記載のエンジン始動制御装置において、
前記電力供給手段は、前記バッテリのプラス端子電圧とマイナス端子電圧とのうちの何れか一方が前記駆動信号として制御端子に印加されることにより、前記スタータへ前記バッテリからの電力を供給するように構成されていると共に、
前記駆動回路は、前記集中演算装置からの動作指令信号を受けると、前記バッテリのプラス端子電圧とマイナス端子電圧とのうち前記駆動信号に相当する方の電圧（以下、印加対象電圧という）を、前記電力供給手段の前記制御端子に印加するように構成され、
前記始動スイッチは、その一端が前記印加対象電圧に接続されており、
前記予備駆動手段は、前記集中演算装置からの停止指令信号を受けていない場合に、前記始動スイッチの他端と前記電力供給手段の前記制御端子とを接続させ、前記停止指令信号を受けている場合には、前記始動スイッチの他端と前記制御端子との接続を遮断するように構成されていること、
を特徴とするエンジン始動制御装置。In the engine start control device according to claim 3 or 4,
The power supply means supplies power from the battery to the starter by applying one of a positive terminal voltage and a negative terminal voltage of the battery to the control terminal as the drive signal. Configured,
When the drive circuit receives the operation command signal from the centralized arithmetic unit, the voltage corresponding to the drive signal (hereinafter referred to as an application target voltage) of the positive terminal voltage and the negative terminal voltage of the battery, Configured to be applied to the control terminal of the power supply means;
One end of the start switch is connected to the voltage to be applied,
The preliminary drive means connects the other end of the start switch and the control terminal of the power supply means and receives the stop command signal when it has not received a stop command signal from the central processing unit. In the case, it is configured to cut off the connection between the other end of the start switch and the control terminal,
An engine start control device. 請求項６に記載のエンジン始動制御装置において、
前記集中演算装置が前記動作指令信号を出力しなくなってから前記電力供給手段が前記スタータに前記バッテリからの電力を供給しなくなるまでの応答時間よりも、前記集中演算装置が前記停止指令信号を出力しなくなってから前記予備駆動手段が前記始動スイッチの他端と前記電力供給手段の前記制御端子とを接続させるまでの応答時間の方が短いこと、
を特徴とするエンジン始動制御装置。The engine start control device according to claim 6, wherein
The central processing unit outputs the stop command signal after a response time from when the central processing unit stops outputting the operation command signal until the power supply means stops supplying power from the battery to the starter. The response time until the preliminary drive means connects the other end of the start switch and the control terminal of the power supply means after the stop is shorter,
An engine start control device. 請求項５ないし請求項７の何れか１項に記載のエンジン始動制御装置において、
前記電力供給手段は、前記バッテリのプラス端子電圧とマイナス端子電圧とのうち、前記印加対象電圧とは異なる方の電圧に一端が接続されたコイルに電流が流れることにより、接点が閉塞して、前記スタータへ前記バッテリからの電力を供給するノーマルオープン型のリレーであると共に、前記コイルの他端が、前記制御端子になっていること、
を特徴とするエンジン始動制御装置。The engine start control device according to any one of claims 5 to 7,
The power supply means is configured such that a current flows through a coil having one end connected to a voltage different from the voltage to be applied, of the positive terminal voltage and the negative terminal voltage of the battery, so that the contact is closed, A normal open type relay that supplies power from the battery to the starter, and the other end of the coil is the control terminal.
An engine start control device.
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