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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für ein Fahrzeug, das eine Leerlaufabschaltfunktion aufweist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In einem Kraftfahrzeug ist in den letzten Jahren ein automatisches Motor-Abschalt- und Anlasssystem, das allgemein als ein Leerlaufabschaltsystem (Leerlaufverringerungssystem) bezeichnet wird, vorgesehen, um einen Motor automatisch abzuschalten, wenn eine vorbestimmte Abschaltbedingung erfüllt ist, und danach den Motor automatisch zu starten bzw. anzulassen, wenn eine vorbestimmte Startbedingung erfüllt ist (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
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Das Patentdokument 1 offenbart einen Starter bzw. Anlasser, bei dem ein durch einen Motor für eine Drehung angetriebenes Ritzel („pinion gear”) in einen Eingriffszustand mit einem Zahnkranz des Motors oder in einen Zustand außer Eingriff mit dem Zahnkranz unabhängig von einer Stromzufuhr oder fehlender Stromzufuhr zu einem Motor des Anlassers, das heißt unabhängig von einer Erregung oder Aberregung des Motors, umschaltbar ist. Diese Art von Motor, bei dem der Motor und das Ritzel unabhängig steuerbar sind, wird als ein unabhängig gesteuerter Anlasser bzw. Starter bezeichnet. Ein solcher unabhängig gesteuerter Anlasser kann in einem Fahrzeug (Fahrzeug mit Leerlaufabschaltung) vorgesehen sein, das mit dem Leerlaufabschaltsystem versehen ist.
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Genauer gesagt, wird das Ritzel für eine Drehung durch den Anlassermotor angetrieben, während es sich in Eingriff mit dem Zahnkranz des Motors befindet, so dass der Motor bzw. die Maschine durch die Drehung des Zahnkranzes des Motors angekurbelt wird. Ein Zahnradsteuersolenoid bzw. eine Zahnradsteuermagnetspule und ein Zahnradsteuerrelais sind separat von einem Relais vorgesehen, das die Erregung und Aberregung des Anlassermotors umschaltet. Das Zahnradsteuersolenoid bzw. Ritzelsteuersolenoid ist für den Antrieb des Ritzels für einen Eingriff mit dem Zahnkranz des Motors vorgesehen. Das Zahnradsteuerrelais ist stromauf des Zahnradsteuersolenoids (genauer gesagt, stromauf einer Spule des Zahnradsteuersolenoids) zum Umschalten zwischen der Erregung und Aberregung der Spule angeordnet. Eine Solenoidspule wird generell in dem Gebiet der Elektrotechnik als ein Solenoid bzw. eine Magnetspule bezeichnet. In dieser Beschreibung bezieht sich ein Solenoid allerdings auch auf einen Aktuator auf dem Gebiet der elektromechanischen Technologie, der eine Spule und durch elektromagnetische Kraft der Spule angetriebene bewegliche Teile enthält.
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In dem Patendokument 1 steht das Ritzel mit dem Zahnkranz („ring gear”) durch Einschalten des Zahnradsteuerrelais für die Erregung der Spule des Zahnradsteuersolenoids in Eingriff, nachdem der Motor durch die Funktion des Leerlaufabschaltsystems automatisch angehalten ist. Zum erneuten Anlassen des Motors wird der Anlassermotor erregt, um den Motor mittels des Zahnkranzes und des Ritzels, die bereits in gegenseitigem Eingriff stehen, anzukurbeln bzw. anzuwerfen. Hierdurch ist die Abnutzung des Ritzels des Anlassers und des Zahnkranzes des Motors verringert. Zusätzlich sind auch störende Geräusche und Vibrationen, die durch den Eingriff der Zahnräder erzeugt werden, verringert. Da der Motor während einer Fahrt (einschließlich eines Zustands mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 0) in dem mit Leerlaufabschaltung versehenen Fahrzeug automatisch abgeschaltet und automatisch angelassen wird, ist es wahrscheinlicher, dass der unabhängig gesteuerte Anlasser zur Verringerung von Abnutzung, störenden Geräuschen und Vibrationen verwendet wird.
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Das Patentdokument 2 offenbart die Erfassung eines Fehlers eines Anlassers, der unterschiedlich ist gegenüber dem unabhängig gesteuerten Anlasser, indem ein Kontaktwiderstand zwischen elektrischen Kontakten in einer elektrischen Schaltung gemessen wird, der für den Antrieb eines Motors des Anlassers vorgesehen ist.
[Patentdokument 1]
JP H11-30139A [Patentdokument 2]
JP 2008-111 343A .
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In einem unabhängig gesteuerten Anlasser kann die Position des Ritzels selbst in einem Fall, bei dem eine Abnormalität bzw. ein Fehler nicht nur in einem Stromzufuhrpfad zu dem Motor, sondern auch in einem Stromzufuhrpfad zu der Spule des Zahnradsteuersolenoids auftritt, nicht umgeschaltet werden (das heißt ein Umschalten zwischen Zuständen des Eingriffs/Nichteingriffs mit einem Zahnkranz). Dies kann einige Schwierigkeiten beim Anlassen des Motors bzw. der Maschine verursachen.
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In beiden Patentdokumenten 1 und 2 wird keine Abnormalität bzw. Störung in dem Stromzufuhrpfad zu der Spule des Zahnradsteuersolenoids erfasst, und es ist keine Gegenmaßnahme für eine solche Störung vorgeschlagen.
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Da ein Kontaktwiderstand zwischen elektrischen Kontakten entsprechend der Technologie gemäß dem Patentdokument 2 gemessen wird, wird eine Konfiguration zum Erfassen einer Abnormalität bzw. Störung kompliziert. Als Beispiel muss eine Messeinrichtung zum Messen des Widerstands in dem Anlasser vorgesehen werden, und es muss die Messeinrichtung ein hochpräzises Gerät sein.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abnormalität bzw. einen Fehler zu erfassen, die bzw. der in einem Stromzufuhrpfad zu einer Spule eines Zahnradsteuersolenoids auftritt, und eine geeignete Gegenmaßnahme mit einfacher Konfiguration zu ermöglichen.
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Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, das einen Anlasser bzw. Starter, eine Motorerregungsschalteinrichtung, ein Zahnradsteuersolenoid, eine Zahnradsteuerschalteinrichtung und eine Leerlaufabschaltsteuereinrichtung aufweist. Der Anlasser umfasst einen Motor und ein Ritzel zum Ankurbeln eines Motors bzw. einer Maschine aufgrund eines drehenden Antriebs durch einen Motor in Eingriff mit einem Zahnkranz des Motors. Das Ritzel ist unabhängig von der Erregung oder Aberregung bzw. fehlender Erregung des Motors in einen Zustand des Eingriffs mit dem Zahnkranz und einen Zustand außer Eingriffs mit dem Zahnkranz umschaltbar. Die Motorerregungsschalteinrichtung ist in einem Stromzufuhrpfad zwischen einer Energiequelle bzw. Spannungsquelle und dem Motor vorgesehen und wird selektiv in einen Einschaltzustand zum Leiten des Stromzufuhrpfads und einen Ausschaltzustand zum Unterbrechen des Stromzufuhrpfads angetrieben. Das Zahnradsteuersolenoid weist eine Spule auf, die an einem Ende derselben mit einer Masseleitung verbunden ist. Das Zahnradsteuersolenoid treibt das Ritzel für einen Eingriff mit dem Zahnkranz und für ein Außer-Eingriff-Treten von dem Zahnkranz an, wenn eine Spannung der Spannungsquelle an das andere Ende der Spule eingespeist bzw. abgeschaltet wird. Die Zahnradsteuerschalteinrichtung ist in einem Stromzufuhrpfad zwischen der Spannungsquelle und dem anderen Ende der Spule vorgesehen und wird selektiv in einen Einschaltzustand zum Leiten bzw. Durchschalten des Stromzufuhrpfads und einen Ausschaltzustand zum Unterbrechen des Stromzufuhrpfads angesteuert. Die Abschaltsteuereinrichtung dient zum automatischen Abschalten der Maschine, wenn eine vorbestimmte automatische Abschaltbedingung erfüllt ist, und zum nachfolgenden automatischen Wiederanlassen der Maschine, wenn eine vorbestimmte automatische Wiederanlassbedingung erfüllt ist.
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Die Steuervorrichtung enthält eine Steuereinrichtung und eine Betriebszeit-Abnormalitätserfassungseinrichtung. Die Steuereinrichtung treibt sowohl die Zahnradsteuerschalteinrichtung als auch die Motorerregungsschalteinrichtung in einen Einschaltzustand an, so dass der Anlasser die Maschine jeweils bei einer anfänglichen Startzeit bzw. Anlasszeit, bei der die Maschine in Übereinstimmung mit einer Anlassbetätigung eines Fahrers angelassen wird, und einer Wiederanlasszeit ankurbelt, bei der die Leerlaufabschaltsteuereinrichtung die Maschine erneut startet. Die Betriebszeit-Abnormalitätserfassungseinrichtung treibt lediglich die Zahnradsteuerschalteinrichtung Von der Zahnradsteuerschalteinrichtung und der Motorerregungsschalteinrichtung während eines Maschinenbetriebs an, überprüft, ob eine Spannung an einem bestimmten bzw. spezifizierten Punkt in einem Stromversorgungspfad zwischen der Zahnradsteuerschalteinrichtung und der Spule niedriger ist als ein vorbestimmter Referenzwert zur Bestimmung der Unfähigkeit einer Erregung in einem solchen angetriebenen Zustand, und ermittelt bzw. bestimmt, dass eine Abnormalität der Unfähigkeit der Erregung der Spule vorhanden ist, wenn die Spannung niedriger ist als der vorbestimmte Referenzwert für die Bestimmung einer Unfähigkeit zur Erregung. Die Abnormalität bezüglich der Unfähigkeit zur Spulenerregung zeigt an, dass die Stromzufuhr zu der Spule deaktiviert bzw. unterbrochen ist. Die Leerlaufabschaltsteuereinrichtung wird daran gehindert, die Maschine abzuschalten, wenn die Betriebszeit-Abnormalitätserfassungseinrichtung das Vorhandensein der Abnormalität bezüglich der Unfähigkeit zur Spulenerregung bestimmt bzw. ermittelt.
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Es ist anzumerken, dass die Zahnradsteuersolenoideinrichtung dann, wenn die Abnormalität bzw. der Fehler der Unfähigkeit zur Erregung vorhanden ist, nicht aktiviert bzw. erregt werden kann, und dass das Ritzel den Motor nicht mit dem Zahnkranz für das automatische erneute Anlassen in Eingriff bringen kann, nachdem die Maschine einmal durch die Leerlaufabschaltsteuerung automatisch abgeschaltet bzw. angehalten worden ist. Diesem Problem kann durch die Steuervorrichtung entgegengetreten werden. Auch wenn das Ritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff steht und durch die Maschine gedreht wird, die normal arbeitet, wird die Drehung des Zahnkranzes dann, falls das Zahnradsteuersolenoid normal erregt wird, nicht auf den Motor mithilfe einer Einwegkupplung übertragen. Daher führt das zwangsweise Erregen des Zahnradsteuersolenoids mitten während des Maschinenbetriebs nicht zu nachteiligen Auswirkungen.
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In Übereinstimmung mit einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Maschine bzw. ein Motor automatisch angehalten bzw. abgeschaltet, wenn eine vorbestimmte Leerlaufabschaltbedingung erfüllt ist, und es wird die Maschine durch automatisches Zuführen von Strömen zu einem Motor eines Anlassers und einem Zahnradsteueraktuator zum Ankurbeln der Maschine durch den Motor über ein Ritzel des Anlassers erneut gestartet, wenn eine vorbestimmte Wiederanlassbedingung erfüllt ist. Eine Steuervorrichtung schaltet eine Zahnradsteuerschaltung ein, um Strom zu dem Zahnradsteueraktuator von einer Batterie zu speisen, während sich die Maschine im Betrieb für eine Fahrt mittels des Fahrzeugs befindet, während sich der Motor in einem nicht erregten Zustand befindet. Die Steuervorrichtung überprüft, ob eine Abnormalität bzw. ein Fehler in einem Stromzufuhrpfad von der Batterie zu dem Zahnradsteueraktuator vorhanden ist. Die Steuervorrichtung verhindert, dass die Maschine als Reaktion auf die Erfüllung der vorbestimmten Leerlaufabschaltbedingung angehalten bzw. abgeschaltet wird, wenn das Vorhandensein der Abnormalität bzw. des Fehlers in dem Stromzufuhrpfad ermittelt wird. Die Abnormalität in dem Stromzufuhrpfad umfasst mindestens eine der folgenden Situationen: eine Unfähigkeit zur Erregung des Zahnradsteueraktuators, eine Unterbrechung des Stromzufuhrpfads zu dem Zahnradsteueraktuator und eine Unfähigkeit zur Freigabe eines Stromflusses in dem Stromzufuhrpfad zu dem Zahnradsteueraktuator.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorstehenden und weiteren Zielsetzungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung noch deutlicher, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben ist. In den Zeichnungen:
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1 zeigt ein Schaltbild, in dem eine Anlasser- bzw. Startersteuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und deren periphere Vorrichtungen dargestellt sind, die ein Anlassersteuersystem für ein Fahrzeug mit Leerlaufabschaltung bilden;
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2 zeigt eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Schwellwertspannung eines Vergleichers und einer Energiequellenspannung in dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
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3 zeigt eine Tabelle, in der eine Beziehung zwischen Inhalten einer Abnormalität, einem Antriebszustand eines Relais und zwei Vergleicherausgänge bzw. Vergleicherausgangssignale bei dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist;
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4 zeigt ein Sequenzdiagramm, das eine Maschinensteuerung und Betriebszustände in zeitlicher Abfolge bei dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm, in dem eine bei dem Ausführungsbeispiel ausgeführte Verarbeitung zur Erfassung einer Abnormalität hinsichtlich der Unfähigkeit der Erregung veranschaulicht ist;
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm, in dem eine bei dem Ausführungsbeispiel ausgeführte Verarbeitung zur Erfassung einer Unfähigkeit zur Freigabe bzw. Beendigung der Erregung dargestellt ist;
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7 zeigt ein Ablaufdiagramm, in dem eine bei dem Ausführungsbeispiel ausgeführte Verarbeitung zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung bzw. eines Drahtbruchs veranschaulicht ist;
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8 zeigt ein Ablaufdiagramm, in dem eine bei dem Ausführungsbeispiel ausgeführte Maschinenanlasszeitverarbeitung veranschaulicht ist;
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9A ist ein Ablaufdiagramm, das eine bei dem Ausführungsbeispiel ausgeführte Verarbeitung zur Diagnose bei Betrieb der Maschine veranschaulicht;
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9B zeigt ein Ablaufdiagramm, in dem eine bei dem Ausführungsbeispiel ausgeführte Verarbeitung zur Abschaltdiagnose im Leerlaufzustand veranschaulicht ist; und
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10 zeigt eine Tabelle, in der Inhalte einer bei dem Ausführungsbeispiel ausgeführten Fehlersicherheitsverarbeitung („fail-safe processin”) veranschaulicht sind.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Eine elektronische Steuereinheit (ECU; „electronic control unit”) 11, die als eine Steuereinrichtung oder als eine Starter- bzw. Anlassersteuervorrichtung bezeichnet wird, ist in einem Fahrzeug (nicht gezeigt) vorgesehen, das eine Leerlaufabschaltfunktion bzw. Leerlaufbeendigungsfunktion aufweist, um nicht nur einen Starter bzw. Anlasser 13 zum Anlassen eines Motors bzw. einer Maschine 10 des Fahrzeugs zu steuern, sondern auch eine Leerlaufabschaltsteuerung zum automatischen Anhalten bzw. Abschalten und erneuten Starten der Maschine 10 auszuführen. Es wird hierbei angenommen, dass ein Getriebe des Fahrzeugs ein manuelles Getriebe bzw. Handschaltgetriebe ist. Es ist weiterhin angenommen, dass die elektronische Steuereinheit 11 auch die Kraftstoffeinspritzung, die Zündfunkenzündung und dergleichen in der herkömmlichen Weise mithilfe von Maschinensteueraktuatoren 12 wie etwa von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, Zündvorrichtungen und dergleichen steuert, auch wenn dies nicht gezeigt oder im Einzelnen beschrieben ist.
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Die elektronische Steuereinheit 11 empfängt ein Starter- bzw. Anlassersignal, ein Bremssignal, ein Beschleunigungssignal bzw. Beschleunigungsmittel-Signal, ein Kupplungssignal, ein Verschiebepositionssignal bzw. Schaltstellungsignal, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, ein Brems-Unterdrucksignal, ein Drehungssignal und dergleichen. Das Anlassersignal wird auf einen aktiven Pegel geändert, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs einen manuellen Startvorgang ausführt (beispielsweise das Drehen eines Schlüssels, der in einen Schlüsselzylinder eingeführt ist, in eine Anlasserposition oder das Drücken eines Startknopfes bzw. Anlasserknopfes). Das Bremssignal wird durch einen Sensor generiert, der das Niederdrücken eines Bremspedals detektiert. Das Beschleunigungssignal bzw. Beschleunigungsmittel-Signal wird durch einen Sensor erzeugt, der das Niederdrücken eines Beschleunigungspedals erfasst. Das Kupplungssignal wird durch einen Sensor generiert, der das Niederdrücken eines Kupplungspedals detektiert. Das Verschiebe- bzw. Schaltpositionssignal wird durch einen Sensor erzeugt, der eine Manipulationsposition bzw. Handbetätigungsposition (Schiebestellung bzw. Schaltstellung) eines Schalthebels des automatischen Getriebes erfasst. Das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal wird durch einen Sensor erzeugt, der eine Fahrgeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeugs erfasst. Das Bremsunterdrucksignal wird durch einen Sensor erzeugt, der ein Bremsvakuum bzw. einen Bremsunterdruck (Unterdruck einer Bremskraftverstärkungseinrichtung) detektiert. Das Drehungssignal wird durch einen Kurbelwellensensor oder einen Nockenwellensensor erzeugt. Eine Batteriespannung VB (ungefähr 12 V bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel), die eine Ausgangsspannung einer im Fahrzeug montierten Batterie (entsprechend einer Energiequelle bzw. Spannungsquelle) 15 ist, wird in einen Batteriespannungsüberwachungsanschluss 14 der elektronischen Steuereinheit 11 eingegeben. In einem Fall, bei dem die Batteriespannung VB an die Spannungsversorgungsleitung (Draht) des Zündsystems in dem Fahrzeug angelegt ist (das heißt im Zündungseinschaltzustand), arbeitet die elektronische Steuereinheit 11 mit elektrischer Spannung der Spannungsversorgungsleitung des Zündsystems.
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Der Anlasser
13 kann von einem Typ sein, wie er in der
US 2010/0264670 A1 offenbart ist, deren Beschreibung hiermit in vorliegende Unterlagen übernommen wird. Der Anlasser
13 enthält beispielsweise einen Starter- bzw. Anlassermotor
17, einen elektromagnetischen Schalter
19, ein Ritzel („pinion gear”)
21, eine Einwegkupplung
22 und ein Zahnradsteuersolenoid („pinion control solenoid”)
23. Der Motor
17 ist eine Antriebsenergiequelle, die die Maschine
10 ankurbelt („cranks”). Der elektromagnetische Schalter
19 ist zur Erregung des Motors
17 durch Speisung von Strom durch ihn vorgesehen. Das Zahnradsteuersolenoid
23 ist für die Betätigung des Ritzels
21 vorgesehen, um dieses durch den Motor
17 über die Einwegkupplung
22 anzutreiben. Wie herkömmlich bekannt ist, überträgt die Einwegkupplung
21 eine Drehung des Motors
17 zu dem Ritzel
21 für den Antrieb des Zahnkranzes
25, überträgt jedoch nicht eine Drehung des Ritzels
22 (bzw.
21), das durch den Zahnkranz
25 gedreht wird, auf den Motor
17.
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Der elektromagnetische Schalter 19 ist ein groß bemessenes Relais, das in einem Stromzufuhrpfad angeordnet ist, der von der Batterie 15 zu dem Motor 17 in Reihe mit der Batterie 15 und dem Motor 17 führt, und der selektiv in einen Einschaltzustand zum Leiten bzw. Leitend-Machen des Stromzufuhrpfads und in einen Ausschaltzustand zum Unterbrechen des Stromzufuhrpfads angetrieben bzw. geschaltet wird.
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Genauer gesagt umfasst der elektromagnetische Schalter 19 eine Spule 19a und ein Paar von Kontakten 19b und 19c. Ein Ende bzw. Anschluss der Spule 19a des elektromagnetischen Schalters 19 ist geerdet bzw. mit Massepotential verbunden. Wenn die Batteriespannung VB an das andere Ende (positive Seite) der Spule 19a gespeist und die Spule 19a erregt wird, werden die Kontakte 19b und 19c kurzgeschlossen, um einen Stromzufuhrpfad zu bilden (Einschaltzustand). Wenn die Spule 19a nicht erregt ist, sind die Kontakte 19b und 19c getrennt bzw. nicht miteinander verbunden, um den Stromzufuhrpfad zu unterbrechen (Ausschaltzustand).
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Das Zahnradsteuersolenoid 23 ist ein Solenoid bzw. eine Magnetspule, das als ein Aktuator zum Umschalten zwischen einem Zustand oder einer Position des Ritzels 21 in einen Eingriffszustand und einen Zustand außer Eingriff dient, bei denen das Ritzel 21 in Eingriff mit bzw. außer Eingriff von einem Zahnkranz („ring gear” bzw. Ringrad) 25 der Maschine 10 steht.
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Im Einzelnen weist das Zahnradsteuersolenoid 23 eine Spule 23a, von der ein Ende geerdet ist bzw. auf Massepotential liegt, und ein Vorspannelement (nicht gezeigt) wie etwa eine Feder auf. Wenn die Spule 23a nicht erregt ist, wird das Ritzel 21 durch das Vorspannelement in die anfängliche Position (in 1 gezeigt) vorgespannt, in der sich das Ritzel 21 außer Eingriff mit dem Zahnkranz 25 befindet, das heißt, nicht mit dem Zahnkranz 25 in Eingriff steht. Wenn die Batteriespannung VB an das andere Ende (positive Seite) der Spule 23a angelegt ist und die Spule 23a erregt ist, wird das Ritzel 21 durch die elektromagnetische Kraft nach außen aus dem Anlasser 13 für einen Eingriff mit dem Zahnkranz 25 gedrückt, wie dies in 1 durch einen gestrichelten Pfeil dargestellt ist.
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Wenn der Motor 17 in einen Zustand erregt ist bzw. wird, in dem sich das Ritzel 21 in Eingriff mit dem Zahnkranz 25 befindet, wird die Drehkraft des Motors 17 auf den Zahnkranz 21 über das Ritzel 21 übertragen, um die Maschine 10 anzuwerfen bzw. anzukurbeln.
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Ein Motorsteuerrelais 31 ist außerhalb der elektronischen Steuereinheit 11 in dem Fahrzeug vorgesehen. Wenn das Motorsteuerrelais 31 eingeschaltet ist, wird die Batteriespannung VB an das andere Ende (stromauf befindliche oder positive Seite) der Spule 19a des elektromagnetischen Schalters 19 gespeist, um den elektromagnetischen Schalter 19 in den Einschaltzustand durch Speisung von Strom zu der Spule 19a zu treiben bzw. bringen.
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Zusätzlich ist ein Ritzel- bzw. Zahnradsteuerrelais 33 außerhalb der elektronischen Steuereinheit 11 und in Reihe mit der Batterie 15 und dem Zahnradsteuersolenoid 23 vorgesehen. Wenn das Zahnradsteuerrelais 33 eingeschaltet ist oder wird, wird die Batteriespannung VB zu dem anderen Ende (stromauf befindliche oder positive Seite) der Spule 23a des Zahnradsteuersolenoids 23 angelegt, um das Ritzel 21 mit dem Zahnkranz 25 durch die Stromspeisung zu der Spule 23a in Eingriff zu bringen.
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Genauer gesagt weist das Zahnradsteuerrelais 33 eine Spule und ein Paar von Kontakten auf. Diese Spule wird mit der Batteriespannung VB an einem Ende (positive Seite) gespeist und durch die elektronische Steuereinheit 11 geerdet bzw. mit Massepotential verbunden (das heißt mit der Masseleitung verbunden). Das Paar von Kontakten ist in dem Stromzufuhrpfad angeordnet, der sich von der Batterie 15 zu dem anderen Ende der Spule 23a des Zahnradsteuersolenoids 23 erstreckt. Wenn das andere Ende (stromab befindliche oder negative Seite) der Spule des Zahnradsteuerrelais 33 auf Massepotential liegt, um die Spule zu regeln, sind die Kontakte des Zahnradsteuerrelais 33 kurzgeschlossen, um den Stromzufuhrpfad von der Batterie 15 zu der Spule 23a zu leiten bzw. leitend zu machen (Einschaltzustand). Wenn die Spule des Zahnradsteuerrelais 33 nicht erregt ist, sind die Kontakte des Zahnradsteuerrelais 33 geöffnet bzw. offen, um den Stromzufuhrpfad von der Batterie 15 zu der Spule 23a zu unterbrechen (ausgeschalteter Zustand).
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Auch wenn dies nicht beschrieben ist, ist das Motorsteuerrelais 31 gleichartig wie das Zahnradsteuerrelais 33, wie dies in 1 gezeigt ist. Wenn die stromab befindliche Seite der Spule des Motorsteuerrelais 31 durch die elektronische Steuereinheit 11 auf Massepotential gelegt ist, ist ein Paar von Kontakten kurzgeschlossen, um einen offenen Zustand zu bilden und Strom zu der Spule 19a des elektromagnetischen Schalters 19 zu speisen.
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Die elektronische Steuereinheit 11 umfasst einen Mikrocomputer 41, eine Eingangsschaltung bzw. Eingabeschaltung 43, zwei Widerstände 45 und 47 und einen Kondensator bzw. eine Kapazität 49. Der Mikrocomputer 41 führt unterschiedliche programmierte Verarbeitungen wie etwa eine Leerlaufabschaltsteuerung und weitere Steuerungen für den Anlasser 13 aus. Die Eingabeschaltung 43 gibt verschiedene Signale wie etwa das Anlassersignal in den Mikrocomputer 43 ein. Die Widerstände 45 und 47 teilen die Batteriespannung VB, die über den Batteriespannungsüberwachungsanschluss 14 eingegeben wird, auf einen Spannungswert herab, der innerhalb eines akzeptablen Bereichs des Mikrocomputers 41 liegt. Der Kondensator 49 ist zwischen einer Spannungsleitung an einer Verbindung zwischen den Widerständen 45, 47 und der Masseleitung vorgesehen, um Störungen auszufiltern. Der Mikrocomputer 41 erfasst die Batteriespannung VB durch Umwandlung der an dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 45 und 47 auftretenden Spannung mittels seines internen A/D-Wandlers (Analog/Digital-Wandler, nicht gezeigt). Der Mikrocomputer 41 erfasst auch Spannungswerte von analogen Signalen unter den Signalen, die von der Eingabeschaltung 43 eingegeben werden, durch Analog/Digital-Umwandlung mittels des internen A/D-Wandlers.
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Die elektronische Steuereinheit 11 weist weiterhin einen Transistor 51 und einen Transistor 52 auf. Der Transistor 51 schaltet, wenn er eingeschaltet ist, das Motorsteuerrelais 31 durch Verbindung der stromab befindlichen Seite der Spule des Motorsteuerrelais 31 mit der Masseleitung ein (das heißt durch Masseverbindung). Der Transistor 52 schaltet, wenn er eingeschaltet ist, das Zahnradsteuerrelais 33 durch Verbindung des stromab befindlichen Endes der Spule des Zahnradsteuerrelais 33 mit der Masseleitung ein. Als Ergebnis dessen schaltet, wenn der Transistor 51 einschaltet, das Motorsteuerrelais 31 ein und speist Strom zu der Spule 19a des elektromagnetischen Schalters 19, so dass der elektromagnetische Schalter 19 einschaltet, um elektrischen Strom zu dem Motor 17 zu speisen. Wenn der Transistor 52 einschaltet, schaltet das Zahnradsteuerrelais 33 ein und speist Strom zu der Spule 23a des Zahnradsteuersolenoids 23, so dass das Ritzel 21 für einen Eingriff mit dem Zahnkranz 25 angetrieben wird. Jeder der Transistoren 51 und 52 wird durch den Mikrocomputer 41 gesteuert.
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An einem außenseitigen Bereich der elektronischen Steuereinheit 11 ist ein Ende eines Abnormalitätserfassungsdrahts Lm mit einem spezifischen bzw. bestimmten Punkt P2 in dem Stromzufuhrpfad zwischen dem Zahnradsteuerrelais 33 und der Spule 23a verbunden. Das andere Ende des Abnormalitätserfassungsdrahts Lm ist mit einem Eingangsanschluss Tin der elektronischen Steuereinheit 11 verbunden. Eine Spannung Vm, die an dem bestimmten Punkt P2 auftritt, wird folglich in die elektronische Steuereinheit 11 über den Eingabeanschluss Tin eingespeist.
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Die elektronische Steuereinheit 11 weist ferner eine Schaltung 53 für die Erfassung einer Abnormalität bzw. eines Fehlers des Stromzufuhrpfads auf, um einen Fehler in dem Stromzufuhrpfad der Spule 23a zu detektieren. Genauer gesagt, weist die Schaltung 53 zur Erfassung einer Abnormalität des Stromzufuhrpfads einen ersten Vergleicher 54, einen zweiten Vergleicher 55, zwei Widerstände 56 und 57, die in Reihe geschaltet sind, zwei Widerstände 58 und 59, die in Reihe geschaltet sind, eine Diode D1 und zwei in Reihe geschaltete Widerstände R1 und R2 auf. Nicht invertierende Eingangsanschlüsse (positive Anschlüsse) des ersten Vergleichers 54 und des zweiten Vergleichers 55 sind mit dem Eingabeanschluss Tin verbunden. Die Widerstände 56 und 57 teilen eine konstante interne Energiequellenspannung VD (5 V bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) auf, die dadurch erzeugt wird, dass die Batteriespannung VB durch eine Spannungsquellenschaltung (nicht gezeigt) in der elektronischen Steuereinheit 11 abgesenkt wird, und legen diese geteilte Spannung an einen invertierenden Eingangsanschluss (negativer Anschluss) des ersten Vergleichers 54 als eine erste Schwellwertspannung Vth1 an. Die Widerstände 58 und 59 teilen die interne Spannungsquellenspannung VD auf und legen diese geteilte Spannung an einen invertierenden Eingangsanschluss (negativer Anschluss) des zweiten Vergleichers 55 als eine zweite Schwellwertspannung Vth2 an. Eine Anode der Diode D1 ist mit einer Leitung der internen Spannungsquellenspannung VD verbunden. Ein Ende und das andere Ende des Widerstands R1 sind mit einer Kathode der Diode D1 bzw. mit dem Eingangsanschluss Tin verbunden. Ein Ende und das andere Ende des Widerstands R2 sind gemeinsam mit dem Widerstand R1 und dem Eingangsanschluss Tin bzw. mit der Masseleitung verbunden. Ausgangsspannungen V1 und V2 des ersten Vergleichers 54 und des zweiten Vergleichers 55 werden in den Mikrocomputer 41 eingegeben.
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Gemäß der Schaltung 33 zur Erfassung einer Abnormalität des Stromzufuhrpfads wird eine Spannung Vm an dem Eingangsanschluss Tin dann, wenn sich das Zahnradsteuerrelais 33 in dem ausgeschalteten Zustand befindet und in einem stromab befindlichen Stromzufuhrpfad (das heißt in einem Stromzufuhrpfad von dem bestimmten Punkt P2 zu der Masseleitung durch die Spule 23a) ein Drahtbruch (Unterbrechung) auftritt, zu einer Spannung Vop, die in 2 durch eine gestrichelte Linie angezeigt ist, Diese Spannung Vm wird dadurch erzeugt, dass durch die Widerstände R1 und R2 eine Spannung (Vd–Vf) geteilt wird, die niedriger ist als die interne Spannungsquellenspannung VD, und zwar um eine Vorwärtsspannung Vf der Diode D1. Widerstandswerte der Widerstände R1 und R2 sind so festgelegt, dass sie ausreichend größer (beispielsweise mehrere tausend Mal) sind als derjenige der Spule 23a.
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Die Widerstandswerte der Widerstände 56 und 57 sind derart festgelegt, dass die erste Schwellwertspannung Vth1, die an den ersten Vergleicher 54 angelegt wird, höher ist als die Spannung Vop, wie dies in 2 gezeigt ist. Die Widerstandswerte der Widerstände 58 und 59 sind derart festgelegt, dass die zweite Schwellwertspannung Vth2, die an den zweiten Vergleicher 55 angelegt wird, niedriger ist als die Spannung Vop, wie dies in 2 gezeigt ist.
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Die elektronische Steuereinheit 11 weist ferner eine Erfassungsschaltung 60 zur Erfassung einer primärseitigen Abnormalität für die Diagnose auf, ob ein Strom in normaler Weise zu der Spule des Zahnradsteuerrelais 33 gespeist werden kann. Die Erfassungsschaltung 60 zur Erfassung der primärseitigen Abnormalität gibt ein Signal hohen Pegels (Spannung) aus, wenn eine Spannung Vout von einem Ausgangsanschluss, der mit der Spule des Zahnradsteuerrelais 33 verbunden ist, aus den Ausgangsanschlüssen des Transistors 52, höher ist als ein Vergleichsschwellwert, der niedriger ist als die Batteriespannung VB, jedoch höher ist als das Potential (0 V) der Masseleitung. Die Erfassungsschaltung 60 für die Erfassung der primärseitigen Abnormalität gibt ein Signal niedrigen Pegels (Spannung) an den Mikrocomputer 41 ab, wenn die Spannung Vout niedriger ist als der Vergleichsschwellwert. Der Mikrocomputer 41 überwacht das Signal der Erfassungsschaltung 60 für die Erfassung der primärseitigen Abnormalität, während er den Transistor 52 ausschaltet. Falls der Signalpegel nicht hoch, sondern niedrig ist, bestimmt der Mikrocomputer 41, dass in dem Stromzufuhrpfad, der von der Batterie 15 zu der elektronischen Steuereinheit 11 über die Spule des Zahnradsteuerrelais 33 verläuft, ein Drahtbruch bzw. eine Leitungsunterbrechung aufgetreten ist, dass die stromab befindliche Seite der Spule des Zahnradsteuerrelais 33 mit der Masseleitung kurzgeschlossen ist oder dass der Transistor 52 einen Einschaltfehler bzw. einen fehlerhaften Einschaltzustand aufweist, bei dem der Transistor 52 ausgehend von dem eingeschalteten Zustand nicht abgeschaltet werden kann.
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Unter Bezugnahme auf 3 wird als Nächstes das grundlegende Prinzip der Erfassung einer Abnormalität bzw. eines Fehlers des Stromzufuhrpfads durch die Schaltung 53 zur Erfassung einer Abnormalität des Stromzufuhrpfads beschrieben. Es ist hierbei angenommen, dass, wie in 1 gezeigt ist, der Stromzufuhrpfad von der Batterie 15 zu der Spule 23a in Abschnitte A, B und C unterteilt ist. Der Abschnitt A ist so definiert, dass er von einem Verzweigungspunkt P1, von dem die Spule des Zahnradsteuerrelais 33 abgezweigt ist, bis zu dem an der stromauf befindlichen Seite befindlichen Kontakt des Zahnradsteuerrelais 33 verläuft. Der Abschnitt B ist so definiert, dass er von dem auf der stromab befindlichen Seite befindlichen Kontakt des Zahnradsteuerrelais 33 bis zu einem spezifizierten bzw. bestimmten Punkt P2 reicht (Verbindung mit einem Abnormalitätserfassungsdraht Lm). Der Abschnitt C ist so definiert, dass er von dem spezifizierten bzw. bestimmten Punkt P2 bis zu der Spule 23a reicht. In 3 zeigt eine Relaiseinschaltinstruktion an, dass der Mikrocomputer 41 das Zahnradsteuerrelais 33 so ansteuert, dass es einschaltet, das heißt sie in den eingeschalteten Zustand gelangt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht dies dem Fall, dass der Mikrocomputer 41 die Instruktion zum Einschalten des Transistors 52 ausführt. Eine Relaisabschaltinstruktion zeigt an, dass der Mikrocomputer 41 das Zahnradsteuerrelais 33 derart ansteuert, dass dieses abschaltet, das heißt in den ausgeschalteten Zustand gelangt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht dies dem Sachverhalt, dass der Mikrocomputer 41 die Instruktion zum Abschalten des Transistors 52 ausführt.
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Falls der Stromzufuhrpfad der Spule 23a normal ist, wie dies in der Spalte (a) von 3 angezeigt ist, steigt die Spannung Vm an dem Eingangsanschluss Tin (Spannung an dem spezifizierten bzw. bestimmten Punkt P2) im Wesentlichen auf die Batteriespannung VB an (> Vth1), wenn der Mikrocomputer 41 das Zahnradsteuerrelais 33 zur Einschaltung ansteuert. Beide Ausgangsspannungen V1 und V2 des ersten Vergleichers 54 und des zweiten Vergleichers 55 nehmen hohen Wert an (Hi). In diesem Fall blockiert die Diode D1 einen Stromfluss, der in entgegengesetzter Richtung von dem Eingangsanschluss Tin zu der internen Spannungsquellenspannung VD fließen würde.
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Falls der Stromzufuhrpfad der Spule 23a normal ist, wird weiterhin die Spannung Vm an dem Eingangsanschluss Tin im Wesentlichen zu 0 V (< Vth2), wenn der Mikrocomputer 41 das Zahnradsteuerrelais 33 derart ansteuert, dass dieses ausschaltet. Dies liegt daran, dass der Widerstandswert der Spule 23a so festgelegt ist, dass er ausreichend kleiner ist als derjenige des Widerstands R1. Als Ergebnis dessen nehmen beide Ausgangsspannungen V1 und V2 des ersten Vergleichers 54 und des Vergleichers 55 niedrigen Pegel an (Lo).
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Spalte (c) von 3 zeigt einen weiteren Fall an, in dem entweder der Abschnitt A oder der Abschnitt B in dem Stromzufuhrpfad zu der Spule 23 unterbrochen ist, entweder der Abschnitt B oder der Abschnitt C gegenüber der Masseleitung kurzgeschlossen ist (GND kurzgeschlossen), oder das Zahnradsteuerrelais 33 einen Ausschaltfehler aufweist und in dem ausgeschalteten Zustand verbleibt, weshalb das Zahnradsteuerrelais 33 nicht eingeschaltet werden kann. In solchen Fällen wird die Spannung Vm an dem Eingangsanschluss Tin im Wesentlichen zu 0 V, selbst wenn der Mikrocomputer 41 das Zahnradsteuerrelais 33 zur Einschaltung ansteuert. Daher werden die beiden Ausgangsspannungen V1 und V2 des ersten Vergleichers 54 und des zweiten Vergleichers 55 nicht zu einem hohen Wert und verbleiben niedrig bzw. auf niedrigem Pegel.
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Aus diesem Grund kann dann, wenn die Ausgangsspannungen V1 und V2 der beiden Komparatoren 54 und 55 auf niedrigem Pegel verbleiben, selbst wenn das Zahnradsteuerrelais 33 bezüglich einer Einschaltung angesteuert wird, bestimmt bzw. ermittelt werden, dass der Abschnitt A oder B die Leitungsunterbrechung aufweist, der Abschnitt B oder C den Kurzschluss gegenüber der Masseleitung hat oder das Zahnradsteuerrelais 33 den Ausschaltfehler aufweist. Alle diese Abnormalitäten bzw. Fehler sind Abnormalitäten bzw. Fehler bezüglich einer Unfähigkeit der Erregung, wodurch die Stromzufuhr zu der Spule 23a nicht möglich ist.
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Es ist anzumerken, dass dann, wenn eine Leitungsunterbrechung stromauf des Abschnitts A (das heißt in einem Strompfad von der Batterie 15 zu dem Verzweigungspunkt P1) in dem Stromzufuhrpfad zu der Spule 23a auftritt, eine solche Leitungsunterbrechung in der gleichartigen Weise wie die Leitungsunterbrechung in dem Abschnitt A oder dem Abschnitt B detektierbar ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist angenommen, dass der stromauf befindliche Teil von dem Abschnitt A als normal bestätigt worden ist, und zwar durch die Diagnose, die von der Erfassungsschaltung 60 zur Erfassung einer primärseitigen Abnormalität ausgeführt wird. Folglich ist in dem stromauf befindlichen Teil von bzw. ab dem Abschnitt A keine Leitungsunterbrechung gezeigt oder beschrieben.
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In der Spalte (d) von 3 ist ein weiterer Fall angegeben, bei dem entweder der Abschnitt B oder Abschnitt C in dem Stromzufuhrpfad zu der Spule 23a einen Kurzschluss gegenüber der Batteriespannung VB (Batterie kurzgeschlossen) aufweist, oder bei dem das Zahnradsteuerrelais 33 den Einschaltfehler aufweist, aufgrund dessen das Zahnradsteuerrelais 33 nicht ausgeschaltet werden kann. In solchen Fällen wird die Spannung Vm an dem Eingangsanschluss Tin im Wesentlichen zu der Batteriespannung VB, selbst wenn der Mikrocomputer 41 das Zahnradsteuerrelais 33 im Hinblick auf eine Ausschaltung ansteuert. Daher werden die beiden Ausgangsspannungen V1 und V2 des ersten Vergleichers 54 und des zweiten Vergleichers 55 nicht niedrig bzw. nicht zu einem niedrigen Wert und verbleiben hoch bzw. auf hohem Pegel.
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Aus diesem Grund kann dann, wenn die Ausgangsspanungen V1 und V2 der beiden Vergleicher 54 und 55 hoch sind bzw. hohen Pegel aufweisen, selbst wenn das Zahnradsteuerrelais 33 im Hinblick auf eine Ausschaltung angesteuert wird, bestimmt werden, dass der Abschnitt B oder C einen Kurzschluss gegenüber der Batteriespannung VB aufweist oder das Zahnradsteuerrelais 33 den Einschaltfehler hat. Alle diese Abnormalitäten bzw. Fehler sind Abnormalitäten bzw. Fehler bezüglich der Unfähigkeit zur Unterbrechung des Stroms, so dass die Stromzufuhr zu der Spule 23a andauert.
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In der Spalte (b) der 3 ist ein anderer Fall angegeben, bei dem in dem stromab befindlichen Teil ab dem spezifizierten bzw. bestimmten Punkt P2 in dem Stromzufuhrpfad zu der Spule 23a (das heißt in dem Abschnitt C der Spule 23a oder dem stromab befindlichen Teil ab der Spule 23a) eine Unterbrechung vorhanden ist bzw. auftritt. in einem solchen Fall wird die Spannung Vm an dem Eingangsanschluss Tin zu der Spannung Vop (Vth1 > Vop > Vth2), die durch die Diode D1 und die Widerstände R1 und R2 gebildet wird, falls der Mikrocomputer 41 das Zahnradsteuerrelais 33 im Hinblick auf eine Abschaltung antreibt. Die Ausgangsspannung V1 des ersten Vergleichers 54 wird daher niedrig bzw. zu einem niedrigen Wert, jedoch wird die Ausgangsspannung V2 des zweiten Vergleichers 55 hoch bzw. nimmt hohen Pegel an.
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Aus diesem Grund kann dann, wenn die Ausgangsspannung V1 des ersten Vergleichers 54 niedrig ist und die Ausgangsspannung V2 des zweiten Vergleichers 55 hoch ist, wenn das Zahnradsteuerrelais 33 im Sinne einer Ausschaltung angesteuert wird, bestimmt werden, dass die Spannung Vm an dem Eingangsanschluss Tin die Spannung Vop ist, das heißt, dass in dem Strompfad stromab ab dem spezifischen Punkt P2 die Leitungsunterbrechung aufgetreten ist.
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Folglich können Abnormalitäten bzw. Fehler in dem Stromzufuhrpfad zu der Spule 23a in unterscheidbarer Weise auf der Basis von Kombinationen aus der Ansteuerungsbedingung des Zahnradsteuerrelais 33 und der Ausgangsspannungen V1 und V2 der Vergleicher 54 und 55 detektiert werden.
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Der Mikrocomputer 41 ist zur Ausführung von verschiedenartigen Verarbeitungen in Abhängigkeit von Betriebszuständen der Maschine 10 programmiert, die in 4 als zeitliche Sequenz dargestellt sind.
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Der Mikrocomputer 41 führt zunächst eine Anlassersteuerverarbeitung aus, um den Anlasser 13 zum Anlassen der Maschine anzusteuern, wenn das Anlassersignal auf den aktiven Pegel (beispielsweise hoch) geändert wird, indem die Startbetätigung manuell von einem Fahrer eines Fahrzeugs vorgenommen wird. Dies entspricht dem anfänglichen Start- bzw. Anlasszustand (1), der in 4 gezeigt ist.
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Im Einzelnen schaltet der Mikrocomputer 41 den Transistor 52 für die Einschaltung des Zahnradsteuerrelais 33 ein. Damit wird die Spule 23a des Zahnradsteuersolenoids 23 erregt bzw. gespeist, um das Ritzel 21 mit dem Zahnkranz 25 in Eingriff zu bringen. Weiterhin schaltet der Mikrocomputer 41 den Transistor 51 für eine Einschaltung des Motorsteuerrelais 31 ein, so dass der elektromagnetische Schalter 19 eingeschaltet wird, um den Motor 17 zu erregen bzw. zu speisen.
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Als ein Ergebnis dessen dreht der Motor 17, wobei ein Strom von der Batterie 15 zu dem Motor 17 fließt, so dass das Ritzel 21 den Zahnkranz 25 aufgrund der Drehkraft des Motors 17 dreht. Damit wird die Maschine 10 angekurbelt.
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Wenn die Maschine 10 in dieser Weise angekurbelt wird, wird Kraftstoff in die Maschine 10 eingespritzt und durch eine weitere elektronische Steuereinheit ECU gezündet, die zum Steuern der Maschine 10 vorgesehen ist. Falls die Maschine 10 ein Dieselmotor ist, wird lediglich Kraftstoff eingespritzt und es ist kein Zündfunke vorgesehen. Die elektronische Steuereinheit 11 kann auch zur Ausführung dieser Motorsteuerung (Kraftstoffeinspritzung und Zündfunkenzündung) konfiguriert sein.
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Nach der Ermittlung, dass sich die Maschine 10 in dem vollständigen Verbrennungszustand befindet, das heißt, dass die Maschine 10 in den Arbeitsbetrieb gelangt ist, ohne dass sie durch den Anlasser 13 angekurbelt wird und das Anlassen der Maschine abgeschlossen ist, schaltet der Mikrocomputer 41 die Transistoren 51 und 52 aus, um die Zufuhr von Storm zu dem Motor 17 zu beenden. Damit wird das Ritzel 21 in die anfängliche Position zurückgeführt, in der das Ritzel 21 außer Eingriff mit dem Zahnkranz 25 steht. Der Mikrocomputer 41 überprüft, ob sich die Maschine 10 in dem vollständigen Verbrennungszustand befindet, und zwar in Übereinstimmung mit der Drehzahl der Maschine 10, indem die Drehzahl auf der Grundlage des Drehungssignals berechnet wird.
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Die vorstehend beschriebene Verarbeitung ist die anfängliche Anlasser-Steuerungsverarbeitung. Wenn sich die Maschine 10 im Betrieb befindet, entspricht dies dem Maschinenbetriebszustand (2), der in 4 gezeigt ist und der am häufigsten typischerweise der Fahrzustand des Fahrzeugs ist. Falls das Fahrzeug während des Maschinenbetriebs aufhört zu fahren, schaltet der Mikrocomputer 41 die Maschine 10 automatisch aus, indem die Einspritzung von Kraftstoff in die Maschine 10 beendet wird oder eine Einlassluftzufuhrpassage zu der Maschine 10 geschlossen wird, indem ermittelt wird, dass eine vorbestimmte automatische Abschaltbedingung erfüllt ist.
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Wenn die Maschine 10 automatisch angehalten bzw. abgeschaltet ist, entspricht dies einem Leerlaufabschaltzustand (3), der in 4 gezeigt ist.
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Die automatische Abschaltbedingung ist beispielsweise erfüllt, wenn alle die nachfolgend angegebenen Anforderungen bzw. Voraussetzungen erfüllt sind:
eine Batteriespannung VB ist gleich groß wie oder höher als ein vorbestimmter Spannungswert;
eine Fahrzeuggeschwindigkeit ist kleiner als ein vorbestimmter Geschwindigkeitswert;
ein Bremsunterdruck ist höher als ein vorbestimmter Druckwert als absoluter Wert;
ein Bremspedal ist niedergedrückt bzw. betätigt;
eine Schiebeposition bzw. Schaltstellung befindet sich in einer neutralen Position, oder in einer anderen Position, wobei ein Kupplungspedal niedergedrückt ist;
ein Beschleunigungspedal ist nicht niedergedrückt bzw. betätigt; und
mehr als eine vorbestimmte Zeit bzw. Zeitdauer ist seit dem erneuten Anlassen der Maschine nach dem automatischen Abschalten der Maschine 10 verstrichen.
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Der Mikrocomputer 41 führt die vorstehend beschriebene Anlassersteuerverarbeitung zum erneuten Starten der Maschine 10 aus, indem ermittelt wird, dass eine vorbestimmte automatische Startbedingung bzw. Anlassbedingung während der Leerlaufabschaltung erfüllt ist. Dies entspricht einem Wiederanlasszustand (4), der in 4 dargestellt ist.
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Die automatische Wiederanlassbedingung ist beispielsweise dann erfüllt, wenn irgendeine der nachfolgenden Anforderungen bzw. Bedingungen erfüllt ist:
ein Bremspedal wird aus einem niedergedrückten Zustand freigegeben, wenn eine Leerlaufabschaltung ausgeführt wird, bei der eine Schaltstellung bzw. Gangschaltstellung, die eine andere ist als eine neutrale Position, ausgeführt wird und ein Kupplungspedal niedergedrückt ist;
es wird damit begonnen, ein Kupplungspedal freizugeben (das heißt eine Betätigung zur Verbindung einer Kupplung durch Freigeben des Niederdrückens eines Kupplungspedals), wobei ein Bremspedal weiterhin niedergedrückt bleibt, jedoch eine Schaltstellung eine andere Stellung als eine Neutralstellung ist; und
eine Schaltstellung wird ausgehend von einer neutralen Stellung in andere Stellungen geändert (wobei ein Kupplungspedal weiterhin noch niedergedrückt bleibt), wobei ein Bremspedal niedergedrückt bzw. betätigt ist.
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„Stop”, das in 4 an der rechts außen befindlichen Stelle angegeben ist, bedeutet, dass die Maschine 10 durch eine Maschinenabschaltbetätigung angehalten bzw. abgeschaltet worden ist oder wird, die manuell von einem Fahrer vorgenommen wurde. In diesem Fall wird auch die Spannungsversorgung für das Zündsystem in einem Fahrzeug ausgeschaltet.
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In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Mikrocomputer 41 der elektronischen Steuereinheit 11 für die Ausführung einer Verarbeitung zum Erfassen einer Abnormalität bzw. eines Fehlers in dem Stromzufuhrpfad zu der Spule 23a in jedem der folgenden Fälle programmiert: einem anfänglichen Maschinenstartzustand ((1) in 4), einem Maschinenbetriebszustand ((2) in 4) und einem Maschinenleerlaufabschaltzustand ((4) in 4). Jedes dieser Verarbeitungsprogramme ist in einem Speicher 42 gespeichert, der ein Speichermedium des Mikrocomputers 41 ist.
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Unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 wird zunächst jede der Verarbeitungen zur Erfassung einer Abnormalität beschrieben, die in jeder Spalte (b), (c) und (d) von 3 angegeben ist. Zeitpunkt für die Ausführung der in den 5 bis 7 gezeigten Verarbeitungen zur Erfassung einer Abnormalität werden später beschrieben.
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Als Erstes ist in 4 eine Verarbeitung zur Erfassung einer Unfähigkeit zur Erregung gezeigt. Diese Verarbeitung dient zum Erfassen einer Abnormalität hinsichtlich einer Erregungsunfähigkeit in dem Strompfad zu dem Zahnradsteuersolenoid 23 (das heißt, eine Leitungsunterbrechung in dem Abschnitt A oder B, ein Kurzschluss des Abschnitts B oder C geht zu der Masseleitung, oder ein Ausschaltfehler des Zahnradsteuerrelais 33), wie dies in Spalte (c) von 3 angegeben ist.
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Wenn der Mikrocomputer 41 mit der Abarbeitung der Verarbeitung zur Erfassung einer Erregungsunfähigkeit beginnt, wird in einem Schritt S110 überprüft, ob das Zahnradsteuerrelais 33 im Hinblick auf eine Einschaltung angesteuert wird. Genauer gesagt wird überprüft, ob der Transistor 52 eingeschaltet ist, indem ein Treibersignal mit dem aktiven Pegel (Hi bzw. hoch bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) zu dem Transistor 52 ausgegeben wird.
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Falls das Zahnradsteuerrelais 33 nicht in den eingeschalteten Zustand gesteuert wird, wird ein Zähler (Zählwert) CN1 bei einem Schritt S120 auf 0 gelöscht, und es endet die Verarbeitung zur Erfassung einer Abnormalität hinsichtlich einer Erregungsunfähigkeit. Der Zähler CN1 dient zum Zählen der Anzahl von negativen Bestimmungen (NEIN) dieser Abnormalität bzw. dieses Fehlers.
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Falls bei dem Schritt S110 ermittelt wird, dass das Zahnradsteuerrelais 33 in den eingeschalteten Zustand gesteuert ist, wird bei S130 überprüft, ob sowohl die Ausgangsspannung V1 als auch V2 des ersten Vergleichers 54 und des zweiten Vergleichers 55 niedrig sind (Lo bzw. niedrig).
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Falls irgendeine der Ausgangsspannungen V1 und V2 des ersten Vergleichers 54 und des zweiten Vergleichers 55 nicht niedrig ist, wird der Zähler CN1 bei dem Schritt S120 gelöscht und es endet die Verarbeitung zur Erfassung einer Abnormalität bezüglich einer Erregungsunfähigkeit.
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Wenn bei dem Schritt S130 bestimmt wird, dass beide Ausgangsspannungen V1 und V2 des ersten Vergleichers 54 und des zweiten Vergleichers 55 niedrig sind bzw. niedrigen Pegel haben, wird provisorisch bestimmt, dass der Fehler der Erregungsunfähigkeit vorliegt, der in der Spalte (c) von 3 angegeben ist. Der Zähler CN1 wird dann in dem Schritt S140 um eins hochgestuft bzw. inkrementiert. Es wird weiterhin bei dem Schritt S150 überprüft, ob der Zählstand des Zählers CN1 eine Abnormalitätsfinalisierungszahl Nth überschreitet. Falls er die Abnormalitätsfinalisierungszahl Nth nicht überschreitet, werden der Schritt S110 und nachfolgende Schritt wiederholt. Falls er die Abnormalitätsfinalisierungszahl Nth überschreitet, das heißt, wenn die Abnormalität hinsichtlich der Erregungsunfähigkeit für mehr als eine vorbestimmte Zeit bzw. Zeitdauer andauert, wird eine Kennung F1 bei einem Schritt S160 auf „1” gesetzt und es wird die Verarbeitung zur Erfassung einer Abnormalität der Erregungsunfähigkeit beendet. Die Kennung F1 gibt an, dass die Abnormalität bezüglich einer Erregungsunfähigkeit, die in der Spalte (c) von 3 angegeben ist, in dem Stromzufuhrpfad zu der Spule 23a vorhanden ist.
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Dies bedeutet, dass bei der Verarbeitung zur Erfassung der Abnormalität hinsichtlich der Erregungsunfähigkeit überprüft wird, ob die beiden Ausgangsspannungen V1 und V2 der Vergleicher 54 und 55 beide unter Bedingung, dass das Zahnradsteuerrelais 33 in den eingeschalteten Zustand angesteuert ist, niedrig sind bzw. niedrigen Pegel haben. Falls die Anzahl von bestätigenden Bestimmungen (JA) die Abnormalitätsfinalisierungszahl Nth überschreitet, wird schließlich bestimmt, dass in der Sektion A oder in der Sektion B eine Leitungsunterbrechung vorhanden ist, dass der Abschnitt B oder Abschnitt C einen Kurzschluss zur Masse aufweist, oder dass das Zahnradsteuerrelais 33 den Ausschaltfehler aufweist.
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Als Nächstes ist in 6 eine Verarbeitung zur Erfassung einer Abnormalität hinsichtlich einer Unfähigkeit zur Freigabe bzw. Beendigung der Erregung gezeigt. Diese Verarbeitung dient zur Erfassung des Fehlers zur Unfähigkeit zur Freigabe bzw. Beendigung der Erregung (das heißt eines Kurzschlusses des Abschnitts B oder des Abschnitts C zur der Batteriespannung VB oder des Einschaltzustands des Zahnradsteuerrelais 33), was in der Spalte (d) von 3 angegeben ist. Die Freigabe bzw. Beendigung der Erregung entspricht einer Aberregung.
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Wie in 5 gezeigt ist, wird dann, wenn der Mikrocomputer 41 die Verarbeitung zur Erfassung der Abnormalität hinsichtlich der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung startet, in einem Schritt S210 überprüft, ob das Zahnradsteuerrelais 33 gegenwärtig in den ausgeschalteten Zustand angesteuert ist. Genauer gesagt, wird überprüft, ob der Transistor 52 in den ausgeschalteten Zustand angesteuert bzw. gebracht ist, indem das Treibersignal für den Transistor 52 mit einem inaktiven Pegel (niedriger Pegel bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) ausgegeben wird.
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Falls das Zahnradsteuerrelais 33 nicht in den ausgeschalteten Zustand angesteuert bzw. gebracht worden ist, wird bei dem Schritt S220 ein Zähler (Zählwert) CN2 auf „0” gelöscht, und es wird die Verarbeitung zur Erfassung einer Abnormalität hinsichtlich der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung beendet. Der Zähler CN2 dient zum Zählen der Anzahl von negativen Bestimmungen (NEIN) für diese Abnormalität bzw. diesen Fehler.
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Falls bei dem Schritt S210 bestimmt bzw. ermittelt wird, dass das Zahnradsteuerrelais 33 so angesteuert ist, dass es abschaltet, wird bei dem Schritt S230 überprüft, ob beide Ausgangsspannungen V1 und V2 des ersten Vergleichers 54 und des zweiten Vergleichers 55 hoch sind bzw. hohen Pegel haben (Hi bzw. hoch).
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Falls irgendeine der Ausgangsspannungen V1 und V2 des ersten Vergleichers 54 und des zweiten Vergleichers 55 nicht hoch ist bzw. keinen hohen Pegel hat, wird der Zähler CN2 bei dem Schritt S220 auf „0” gelöscht, und es wird die Verarbeitung zur Erfassung der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung beendet.
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Falls bei dem Schritt S230 ermittelt wird, dass beide Ausgangsspannungen V1 und V2 des ersten Vergleichers 54 und des zweiten Vergleichers 55 jeweils hoch sind bzw. hohen Pegel haben, wird provisorisch bestimmt, dass die Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung vorhanden ist, die in der Spalte (d) von 3 angegeben ist. Der Zähler CN2 wird dann bei dem Schritt S240 um eins inkrementiert bzw. hochgezählt. Es wird weiter bei dem Schritt S250 überprüft, ob der Zählstand des Zählers CN2 eine Abnormalitätsfinalisierungszahl Nth überschreitet. Falls er nicht größer ist als die Abnormalitätsfinalisierungszahl Nth, wird der Schritt S210 wiederholt. Falls er größer ist als die Abnormalitätsfinalisierungserregungszahl bzw. Abnormalitätsfinalisierungszahl Nth, das heißt, wenn der Fehler der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung für mehr als eine vorbestimmte Zeit bzw. Zeitdauer andauert, wird bei einem Schritt S260 eine Kennung F2 auf „1” gesetzt, und es wird die Verarbeitung zur Erfassung einer Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung beendet. Die Kennung F2 zeigt an, dass die Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung des Stromzufuhrpfads, die in der Spalte (d) von 3 angezeigt ist, in dem Stromzufuhrpfad zu der Spule 23a vorhanden ist.
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Dies bedeutet, dass bei der Verarbeitung zur Erfassung einer Abnormalität der Unfähigkeit der Erregungsbeendigung überprüft wird, ob die Ausgangsspannungen V1 und V2 der Vergleicher 54 und 55 beide jeweils unter der Bedingung, dass das Zahnradsteuerrelais 33 in den ausgeschalteten Zustand angesteuert ist, hoch sind bzw. hohen Pegel haben. Falls die Anzahl von bejahenden Bestimmungen die Abnormalitätsfinalisierungszahl Nth überschreitet, wird schließlich bestimmt, dass der Abschnitt B oder der Abschnitt C einen Kurzschluss zu der Batteriespannung VB aufweist, oder dass das Zahnradsteuerrelais 33 den Einschaltfehler aufweist. Die Kennung F2 wird auf „1” gesetzt, was anzeigt, dass der Fehler des Kurzschlusses oder der Abschaltfehler bzw. Ausschaltfehler vorhanden ist.
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Ferner ist in 7 eine Verarbeitung zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung bzw. eines Drahtbruchs gezeigt. Diese Verarbeitung dient zur Erfassung eines Drahtbruchs bzw. einer Leitungsunterbrechung (Unterbrechung des Stromzufuhrpfads stromab von dem bestimmten Punkt P2), wie dies in der Spalte (b) von 3 angegeben ist. Wie in 7 gezeigt ist, wird bei dem Schritt S310 dann, wenn der Mikrocomputer 41 die Ausführung der Verarbeitung zur Erfassung der Leitungsunterbrechung beginnt, überprüft, ob das Zahnradsteuerrelais 33 gegenwärtig in den ausgeschalteten Zustand angesteuert ist, in der gleichartigen Weise wie bei dem Schritt S210 in 6.
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Falls das Zahnradsteuerrelais 33 nicht bezüglich einer Ausschaltung angesteuert wird, wird ein Zähler (Zählwert) CN3 bei dem Schritt S23 auf „0” gelöscht, und es wird die Verarbeitung zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung beendet. Der Zähler CN3 dient zum Zählen der Anzahl von negativen Bestimmungen (NEIN) dieser Abnormalität.
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Falls bei dem Schritt S310 bestimmt bzw. ermittelt wird, dass das Zahnradsteuerrelais 33 in den ausgeschalteten Zustand betrieben bzw. angesteuert ist, wird bei dem Schritt S330 überprüft, ob die Ausgangsspannung V1 des ersten Vergleichers 54 niedrig ist bzw. niedrigen Pegel aufweist, und die Ausgangsspannung V2 des zweiten Vergleichers 55 hoch ist bzw. hohen Pegel aufweist.
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Falls die Ausgangsspannung V1 des ersten Vergleichers 54 hoch ist bzw. hohen Pegel aufweist oder die Ausgangsspannung V2 des zweiten Vergleichers 55 niedrig ist bzw. niedrigen Pegel aufweist, wird der Zähler CN3 bei dem Schritt S320 auf „0” gelöscht, und es wird diese Verarbeitung zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung beendet.
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Falls bei dem Schritt S330 ermittelt wird, dass die Ausgangsspannung V1 des ersten Vergleichers 54 niedrigen Pegel aufweist und die Ausgangsspannung V2 des zweiten Vergleichers 55 hohen Pegel hat, wird provisorisch bestimmt, dass in dem Stromzufuhrpfad stromab von dem bestimmten Punkt P2 eine Leitungsunterbrechung vorhanden ist. Der Zeitgeber CN3 wird dann bei dem Schritt S340 um eins hochgezählt. Es wird weiterhin bei dem Schritt S350 überprüft, ob der Zählwert des Zählers CN3 eine Abnormalitätsfinalisierungszahl Nth überschreitet. Falls er nicht größer ist als die Abnormalitätsfinalisierungszahl Nth, wird der Schritt S310 wiederholt. Falls er größer ist als die Abnormalitätsfinalisierungszahl Nth, das heißt, wenn dieser Fehler für mehr als eine vorbestimmte Zeitdauer andauert, wird eine Kennung F3 bei dem Schritt S360 auf „1” gesetzt, und es wird die Verarbeitung zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung beendet. Die Kennung F3 ist eine Kennung, die anzeigt, dass der Stromzufuhrpfad stromab von dem bestimmten Punkt P2 unterbrochen ist.
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Dies bedeutet, dass bei der Verarbeitung zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung überprüft wird, ob die Ausgangsspannung V1 des ersten Vergleichers 54 niedrig ist und ob die Ausgangsspannung V2 des zweiten Vergleichers 55 hohen Pegel hat, unter der Bedingung, dass das Zahnradsteuerrelais 33 in den ausgeschalteten Zustand angesteuert ist. Falls die Anzahl von bejahenden Bestimmungen (JA) die Abnormalitätsfinalisierungszahl Nth überschreitet, wird schließlich bestimmt, dass in dem stromab befindlichen Pfad des Stromzufuhrpfads ab dem bestimmten Punkt P2 eine Leitungsunterbrechung vorhanden ist. Die Kennung F2 wird auf „1” gesetzt, um diesen Fehler anzuzeigen.
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Die Abnormalitätsfinalisierungszahl Nth kann bei den Verarbeitungen, die in den 5 bis 7 gezeigt sind, unterschiedlich sein oder auch gleich sein, und es kann die Zahl gleich 1, 2 oder mehr sein. Es ist möglich, eine festgelegte Zeitverzögerung (beispielsweise von mehreren hundert Mikrosekunden (μs) bis zu mehreren zehn Millisekunden (ms)) ab der negativen Ermittlung (NEIN) bei dem Schritt S150 bis zu der wiederholten Überprüfung bei dem Schritt S130 in 5 vorzusehen. Das Gleiche ist auch möglich ab der negativen Bestimmung (NEIN) bei dem Schritt S250 bis zu der wiederholten Überprüfung bei dem Schritt S230 in 6 und ab der negativen Bestimmung (NEIN) bei dem Schritt S350 bis zu der wiederholten Überprüfung bei dem Schritt S330 in 7.
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In 8 ist die Maschinenstartzeitverarbeitung gezeigt. Diese Maschinenstartzeitverarbeitung bzw. Maschinenanlasszeitverarbeitung umfasst die vorstehend beschriebene Anlassersteuerungsverarbeitung und wird sowohl bei der anfänglichen Maschinenstartzeit (manuelle Startzeit bzw. Anlasszeit) als auch zum Zeitpunkt des Wiederanlassens der Maschine (automatische Startzeit bzw. automatisches Anlassen) ausgeführt. Dies bedeutet, dass diese Verarbeitung jedes Mal dann ausgeführt wird, wenn ein Starter- bzw. Anlassersignal durch die manuelle Startbetätigung seitens des Fahrers des Fahrzeugs aktiv wird und die automatische Startbedingung bzw. Wiederanlassbedingung in den Leerlaufabschaltzustand erfüllt ist.
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Wie in 8 gezeigt ist, wird die in 6 gezeigte Verarbeitung zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung bei dem Schritt S400 ausgeführt, wenn der Mikrocomputer 41 mit der Ausführung der Maschinenstartzeitverarbeitung beginnt, und es wird dann die in 7 gezeigte Verarbeitung zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung bei dem Schritt S405 ausgeführt.
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Zu dem Zeitpunkt des Beginns der Ausführung der Maschinenstartzeitverarbeitung sind bzw. werden die Transistoren 51 und 52 jeweils in die abgeschalteten Zustände angesteuert. Als Ergebnis dessen wird das Ergebnis der Überprüfung bei dem Schritt S210 in der in dem Schritt S400 ausgeführten Verarbeitung (6) zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung zu „JA”, und es wird die nachfolgende Verarbeitung zur Erfassung einer Abnormalität bei dem Schritt S230 und nachfolgenden Schritten ausgeführt. In ähnlicher Weise wird das Ergebnis der Überprüfung bei dem Schritt S310 bei der in dem Schritt 405 ausgeführten Verarbeitung (7) zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung zu „JA”, und es wird die nachfolgende Verarbeitung für eine Abnormalitätserfassung bei dem Schritt S330 und nachfolgenden Schritten ausgeführt.
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Bei dem nächsten Schritt S410 wird das Zahnradsteuerrelais 33 eingeschaltet, indem der Transistor 52 eingeschaltet wird. Das Motorsteuerrelais 31 wird dann bei dem Schritt S420 eingeschaltet, indem der Transistor 51 eingeschaltet wird. Solange wie der Stromzufuhrpfad zu der Spule 23a normal ist, wird die Maschine 10 durch den Anlasser 13 angekurbelt. Die Schritte S410 und S420 können in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden.
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Bei einem nächsten Schritt S430 wird überprüft, ob die Maschine 10 die vollständige Verbrennung in ihr erreicht hat. Wenn ermittelt wird, dass sich die Maschine 10 in dem Zustand vollständiger Verbrennung befindet, wird das Zahnradsteuerrelais 33 abgeschaltet, indem der Transistor 52 bei S440 abgeschaltet wird, und es wird das Motorsteuerrelais 31 abgeschaltet, indem der Transistor 51 bei S450 abgeschaltet wird, um hierdurch das Ankurbeln bzw. Anlassen zu beenden. Die Maschinenstartzeitverarbeitung wird zu diesem Zeitpunkt beendet. Folglich wird die Zufuhr von Strom zu dem Motor 17 des Anlassers 13, das heißt die Erregung des Motors 17, beendet. Falls der Stromzufuhrpfad der Spule 23a normal ist, wird das Ritzel 21 in die anfängliche Position zurückgeführt, in der sich das Ritzel 21 außer Eingriff mit dem Zahnkranz 25 befindet.
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Die Verarbeitung von S410 bis S450 entspricht der Anlassersteuerverarbeitung. Die Verarbeitung von S400 und S405, die unmittelbar vor der Anlassersteuerverarbeitung ausgeführt werden, ist innerhalb einer kurzen Zeitdauer beendet (beispielsweise weniger als ungefähr 10 Millisekunden), die sich nicht nachteilig auf den Anlassvorgang der Maschine 10 auswirkt.
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Der Mikrocomputer 41 führt die in 5 gezeigte Verarbeitung (S435 in 8) zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregung parallel in der Form eines Multitasking-Vorgangs während einer Periode ab dem Einschalten des Zahnradsteuerrelais 33 bei S410 bis zu dem Abschalten des Zahnradsteuerrelais 33 bei S440 aus. Als Beispiel wird die Verarbeitung gemäß 5 zusammen mit der Verarbeitung gemäß S420 und S430 durch abwechselndes Ausführen der Verarbeitung gemäß S420 und S430, und er gesamten oder eines Teils der Verarbeitung gemäß 5 ausgeführt. In der Verarbeitung (5) zur Erfassung der Abnormalität der Erregungsunfähigkeit, die in dieser Weise ausgeführt wird, wird das Überprüfungsergebnis bei S110 zu „JA”, und es wird die Verarbeitung für eine Abnormalitätserfassung bei S130 und nachfolgenden Schritten ausgeführt.
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Der Mikrocomputer 41 ist also so programmiert, dass er sowohl bei der anfänglichen Maschinenstartzeit als auch der Maschinenwiederanlasszeit die in 6 gezeigte Verarbeitung zur Erfassung einer Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung sowie die in 7 gezeigte Verarbeitung zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung (S400, S405) unmittelbar vor dem Einschalten des Zahnradsteuerrelais 33 durch die Anlassersteuerverarbeitung und der Verarbeitung (S435) zur Erfassung der Abnormalität der Erregungsunfähigkeit, die in 5 gezeigt ist, während des Vorgangs des Einschaltens des Zahnradsteuerrelais 33 durch die Anlassersteuerverarbeitung ausführt.
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In 9A ist eine Verarbeitung zur Diagnose während des Betriebs der Maschine gezeigt. Diese Verarbeitung wird wiederholt ausgeführt, beispielsweise mit festgelegtem Zeitintervall, während sich die Maschine 10 in Betrieb befindet.
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Wie in 9A gezeigt ist, wird, wenn der Mikrocomputer 41 mit der Ausführung der Verarbeitung zur Diagnose der Maschine während des Betriebs beginnt, die in 6 gezeigte Verarbeitung zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung bei S510 ausgeführt, und es wird die in 7 gezeigte Verarbeitung zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung bei dem nächsten Schritt S520 ausgeführt.
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Der Mikrocomputer 41 steuert generell die Transistoren 51 und 52 so an, dass sie sich in dem Ausschaltzustand befinden, da der Anlasser 13 während des Maschinenbetriebszustands oder dem Zustand der Leerlaufabschaltung nicht betrieben werden muss. Das Überprüfungsergebnis bei S210 bei der Verarbeitung (6) zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung, die in dem Schritt S510 ausgeführt wird, wird zu „JA”, und es wird die Abnormalitätsverarbeitung S230 und nachfolgenden Schritten ausgeführt. In gleichartiger Weise wird das Ergebnis der Überprüfung bei S310 in der Verarbeitung (7) zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung, die in S520 ausgeführt wird, zu „JA”, und es wird die Abnormalitätsverarbeitung bei S330 und nachfolgenden Schritten ausgeführt.
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Bei einem nächsten Schritt S530 wird lediglich der Transistor 52 von den Transistoren 51 und 52 eingeschaltet, um lediglich das Zahnradsteuerrelais 33 von den Relais 31 und 33 einzuschalten. Bei dem Schritt S540 wird die in 5 dargestellte Verarbeitung zur Erfassung der Unfähigkeit zur Erregung ausgeführt. Bei der in diesem Fall ausgeführten Verarbeitung (5) zur Erfassung der Abnormalität der Erregungsunfähigkeit wird das Überprüfungsergebnis bei S110 zu „JA”, und es wird die Abnormalitätserfassungsverarbeitung bei S130 und nachfolgenden Schritten ausgeführt. Bei einem nächsten Schritt S550 wird das Zahnradsteuerrelais 33 abgeschaltet, indem der Transistor 52 ausgeschaltet wird. Die Verarbeitung hinsichtlich des Maschinenbetriebs wird dann beendet.
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In 9B ist eine Verarbeitung zur Diagnose bei der Leerlaufabschaltung gezeigt. Diese Verarbeitung zur Diagnose bei der Leerlaufabschaltung ist gleichartig wie die in 9A gezeigte Verarbeitung zur Diagnose während des Maschinenbetriebs und wird wiederholt, beispielsweise mit einem festgelegten Zeitintervall, ausgeführt, während sich die Maschine 10 in dem Leerlaufabschaltzustand befindet.
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Der Mikrocomputer 41 führt sowohl in dem Maschinenbetriebszustand als auch in dem Leerlaufabschaltzustand die in 6 gezeigte Verarbeitung zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung sowie die in 7 (S510, S520) gezeigte Verarbeitung zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung in dem Zustand aus, dass das Zahnradsteuerrelais 33 so angesteuert wird, dass es sich in dem abgeschalteten Zustand befindet. Der Mikrocomputer 41 führt weiterhin sowohl in dem Maschinenbetriebszustand als auch in dem Zustand der Leerlaufabschaltung die in 5 (S530 bis S550) gezeigte Verarbeitung zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregung aus, indem lediglich das Zahnradsteuerrelais 33 zeitweilig eingeschaltet wird, ohne dass das Motorsteuerrelais 31 eingeschaltet wird.
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Wenn irgendeine Abnormalität bei der Verarbeitung gemäß den 5 bis 7 erfasst wird, führt der Mikrocomputer 41 eine Fehlersicherheitsverarbeitung durch, die in 10 gezeigt ist. in 10 bezeichnet ein Benutzer eine Person eines Fahrzeugs, meistens typischerweise einen Fahrer des Fahrzeugs, der zur Benutzung eines Fahrzeugs autorisiert ist.
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Wenn die Abnormalität zur Unfähigkeit zur Erregung durch die bei dem Schritt S540 ausgeführte Verarbeitung (5) zur Erfassung der Abnormalität der Erregungsunfähigkeit bei der Verarbeitung (9A) zur Diagnose der in Betrieb befindlichen Maschine erfasst wird (das heißt, die Kennung F1 auf „1” gesetzt ist bzw. wird), wird die nachfolgende Fehlersicherheitsverarbeitung A1 bis A3 durchgeführt, wie dies in 10 gezeigt ist.
- [A1] Es wird eine Warnung bereitgestellt, um einen Fahrer des Fahrzeugs darüber zu informieren, dass eine Abnormalität bzw. ein Fehler aufgetreten ist und vorhanden ist.
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Genauer gesagt wird ein Summer aktiviert, ein Warnlicht bzw. eine Warnlampe eingeschaltet und ausgeschaltet oder eine Nachricht, die angibt „ein Anlasser weist einen Fehler auf und muss demzufolge in einem Reparaturbetrieb geprüft werden”, wird auf einer Anzeigeeinrichtung als ein Satz angezeigt oder in Stimmform durch einen Lautsprecher erzeugt.
- [A2] Eine fördernde bzw. vorsorgliche Verarbeitung ist vorgesehen, eine Maschine nicht anzuhalten (Förderung der Nichtabschaltung der Maschine).
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Genauer gesagt, wird beispielsweise eine Nachricht, die angibt „eine Maschine wird nicht erneut angelassen werden, falls die Maschine abgeschaltet wird” auf einer Anzeigeeinrichtung als ein Satz angezeigt oder in akustischer Form von einem Lautsprecher generiert. Weiterhin ist es beispielsweise auch möglich, die Abschaltung der Maschine zu deaktivieren, bis eine Drucktaste, die zum Anlassen und Abschalten einer Maschine in einem Fahrzeug vorgesehen ist, kontinuierlich für mehr als eine vorbestimmte Zeitdauer gedrückt wird, die länger ist als eine normalerweise erforderliche Betätigungszeit.
- [A3] Die Leerlaufabschaltung (automatische Maschinenabschaltung) wird gesperrt.
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Wenn die Abnormalität der Erregungsunfähigkeit auftritt, die durch die Verarbeitung (5) zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregung erfasst wird, kann das Ritzel 21 nicht mit dem Zahnkranz 25 in Eingriff gebracht werden. Als Ergebnis dessen kann die Maschine 10 nicht erneut angelassen werden, sobald die Maschine 10 abgeschaltet worden ist, selbst wenn der Motor 17 erregt bzw. angesteuert wird, und es kann folglich das Fahrzeug nicht angetrieben werden. Aus diesem Grund wird durch die Ausführung der Verarbeitung A2 und A3 verhindert, dass die Maschine 10 manuell und/oder automatisch angehalten bzw. abgeschaltet wird, so dass das Fahrzeug nicht unfähig wird zu fahren. Um zu verhindern, dass die Maschine 10 einem Leerlaufabschaltvorgang unterzogen wird, gibt der Mikrocomputer 41 kontinuierlich Maschinentreibersignale an die Maschinensteueraktuatoren 12 für eine kontinuierliche Kraftstoffeinspritzung und Zündung selbst in dem Leerlaufzustand er Maschine aus.
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In einem Fall, bei dem die Abnormalität der Erregungsunfähigkeit durch die Verarbeitung (5) zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregung detektiert wird, die bei dem Schritt S540 der Verarbeitung (9B) zur Diagnose einer Leerlaufabschaltung der Maschine ausgeführt wird, werden die nachfolgenden Fehlersicherheitsverarbeitungen A4 und A5 ausgeführt, wie dies in 10 gezeigt ist.
- [A4] Die gleiche Verarbeitung (Warnung an einen Fahrer über das Vorhandensein der Abnormalität) wie bei A1 ist vorgesehen.
- [A5] Ein Gefahren- bzw. Warnlicht eines Fahrzeugs wird eingeschaltet und ausgeschaltet.
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Falls der Fehler der Erregungsunfähigkeit durch die Verarbeitung zur Erfassung der Abnormalität der Erregungsunfähigkeit während des Zustands der Leerlaufabschaltung erfasst wird, ist es möglich, dass die Maschine 10 im Anschluss hieran nicht erneut gestartet werden kann. Aus diesem Grund wird ein Warnlicht 61 eines Fahrzeugs eingeschaltet und ausgeschaltet, um hierdurch die Aufmerksamkeit eines Fahrers des nachfolgenden Fahrzeugs oder von anderen Fahrzeugen herbeizuführen und die Sicherheit zu erhöhten.
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In einem Fall, bei dem der Fehler der Erregungsunfähigkeit durch die Verarbeitung (5) zur Erfassung der Abnormalität der Erregungsunfähigkeit, die zusammen mit S420 und S430 der Maschinenanlasszeitverarbeitung (8) zum Zeitpunkt des erneuten Anlassens der Maschine 10 ausgeführt wird, detektiert wird, werden die nachfolgenden Fehlersicherheitsverarbeitungen A6 bis A8 ausgeführt, wie dies in 10 gezeigt ist.
- [A6] Die gleiche Verarbeitung (Warnung an einen Fahrer über das Vorhandensein des Fehlers) wie bei A1 ist vorgesehen.
- [A7] Die gleiche Verarbeitung (Einschalten und Ausschalten eines Warnlichts eines Fahrzeugs) wie bei A5 ist vorgesehen. In einem Fall, bei dem die Abnormalität der Erregungsunfähigkeit durch die Verarbeitung zur Erfassung der Abnormalität der Erregungsunfähigkeit zu dem Zeitpunkt des erneuten Anlassens der Maschine 10 aus dem Leerlaufabschaltzustand erfasst wird, ist es möglich bzw. wahrscheinlich, dass die Maschine 10 nicht erneut gestartet werden kann. Aus diesem Grund wird ein Warnlicht 51 eines Fahrzeugs eingeschaltet und ausgeschaltet, um hierdurch die Aufmerksamkeit eines Fahrers des nachfolgenden Fahrzeugs oder von anderen Fahrzeugen wachzurufen und die Sicherheit zu erhöhen.
- [A8] Die Motorerregungszeit bei der Anlassersteuerungsverarbeitung ist auf eine vorbestimmte Zeitperiode begrenzt. Genauer gesagt wird überprüft, ob eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Einschalten des Motorsteuerrelais 32 bei S420 von 8 verstrichen ist. Falls die vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, bevor bei S430 ermittelt bzw. bestimmt wird, dass die Maschine 10 die vollständige Verbrennung erreicht hat, werden die Transistoren 51 und 52 ausgeschaltet, indem zu dem Schritt S440 gesprungen wird.
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Wenn der Fehler der Erregungsunfähigkeit durch Verarbeitung zur Erfassung der Abnormalität der Erregungsunfähigkeit detektiert wird, kann das Ritzel 21 nicht mit dem Zahnkranz 25 in Eingriff gebracht werden. Als ein Ergebnis dreht der Motor 17 lediglich im Leerlauf bzw. lastfrei und kann die Maschine 10 nicht starten, selbst wenn die Relais 31 und 33 für eine Einschaltung (S410, S420) bei der Anlassersteuerverarbeitung angesteuert werden. Falls dieser Zustand für eine lange Zeitdauer andauert, ist es möglich bzw. wahrscheinlich, dass die Spule des Motors 17 durchbrennt. Aus diesem Grund wird eine Zeitdauer der Erregung des Motors 17 auf eine vorbestimmte Zeitperiode begrenzt, so dass der Motor 17 gegenüber einem Fehler bzw. Ausfall geschützt ist.
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In einem Fall, bei dem die Abnormalität der Erregungsunfähigkeit durch die Verarbeitung (5) zur Erfassung der Abnormalität der Erregungsunfähigkeit, die zusammen mit S420 und S430 bei Motorstartzeitverarbeitung (8) zu dem Zeitpunkt des anfänglichen Anlassens der Maschine 10 ausgeführt wird, erkannt wird, werden die nachfolgenden Fehlersicherheitsverarbeitung A9 und A10 ausgeführt.
- [A9] Die gleiche Verarbeitung (Warnung an einen Fahrer über das Vorhandensein der Abnormalität) wie bei A1 ist vorgesehen.
- [A10] Die gleiche Verarbeitung (Begrenzung der Motorerregungszeitdauer bei der Anlassersteuerverarbeitung auf eine vorbestimmte Zeitdauer) wie bei A8 ist vorgesehen. in Übereinstimmung mit dieser Verarbeitung A10 ist der Motor 17 gegenüber einem Fehler bzw. Ausfall selbst zu einem Zeitpunkt des anfänglichen Anlassens der Maschine 10 geschützt. In einem Fall, dass die Leitungsunterbrechung durch die Verarbeitung (7) zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung, die im Schritt S520 der Diagnoseverarbeitung (9A) zur Diagnose der Maschine während des Betriebs ausgeführt wird, erfasst wird (das heißt, die Kennung F3 wird oder ist auf „1” gesetzt), werden Fehlersicherheitsverarbeitungen B1 bis B3 ähnlich wie die vorstehend beschriebenen A1 bis A3 durchgeführt, wie dies in 10 gezeigt ist.
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Wenn eine Leitungsunterbrechung (Unterbrechung eines Drahts bzw. einer Leitung in dem Strompfad stromab von dem bestimmten Punkt P2) durch die Verarbeitung (7) zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung detektiert wird, kann das Ritzel 21 nicht mit dem Zahnkranz 25 in Eingriff gebracht werden. Als Ergebnis dessen kann die Maschine 10 dann, wenn die Maschine 10 angehalten wird, nicht erneut nochmals angelassen werden und es wird das Fahrzeug nicht mehr zum Fahren benutzbar. Durch die gleichartige Verarbeitung B2 und B3 wie bei den Verarbeitungen A2 und A3 wird die Maschine daran gehindert, manuell oder automatisch abgeschaltet zu werden. Hierdurch wird vermieden, dass das Fahrzeug zum Fahren unfähig wird.
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In einem Fall, bei dem die Leitungsunterbrechung durch die Verarbeitung (7) zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung, die in dem Schritt S520 der Verarbeitung (9B) zur Diagnose der Leerlaufabschaltung ausgeführt wird, erkannt wird, werden die gleichen Fehlersicherheitsverarbeitungen B4 und B5 wie die Verarbeitungen A4 und A5 ausgeführt, wie dies in 10 gezeigt ist.
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Falls eine Leitungsunterbrechung durch die Verarbeitung zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung während des Leerlaufabschaltzustands detektiert wird, ist es wahrscheinlich, dass die Maschine 10 danach nicht erneut gestartet werden kann. Aus diesem Grund wird ein Warnlicht 61 eines Fahrzeugs ein- und ausgeschaltet (B5), um hierdurch die Aufmerksamkeit eines Fahrers des nachfolgenden Fahrzeugs oder von anderen Fahrzeugen zu erregen und die Sicherheit zu verbessern.
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In einem Fall, bei dem eine Leitungsunterbrechung durch die Verarbeitung (7) zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung, die bei dem Schritt S405 der Maschinenstartzeitverarbeitung (8) zum Zeitpunkt des erneuten Anlassens der Maschine 10 ausgeführt wird, detektiert wird, werden die gleichen Verarbeitungen B6 bis B8 wie die Verarbeitungen A6 bis A8 ausgeführt, wie dies in 10 gezeigt ist.
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Es ist wahrscheinlich, dass die Maschine 10 zu dem Zeitpunkt des erneuten Anlassens der Maschine 10 aus dem Leerlaufabschaltzustand nicht erneut gestartet werden kann, wenn durch die Verarbeitung zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung die Leitungsunterbrechung detektiert wird. Daher wird ein Warnlicht 61 eines Fahrzeugs ein- und ausgeschaltet (B7), um hierdurch die Aufmerksamkeit eines Fahrers des nachfolgenden Fahrzeugs zu erregen und die Sicherheit zu fördern. In diesem Fall dreht der Motor 17 lediglich leer, selbst wenn die Maschine 10 angekurbelt wird, und es ist wahrscheinlich, dass der Motor 17 an einem Brennen bzw. Überhitzen der Spule leidet, Die Zeitdauer der Erregung des Motors 17 ist daher auf eine vorbestimmte Zeitdauer begrenzt (B8), so dass der Motor 17 gegenüber einem Ausfall geschützt ist.
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In dem Fall, dass die Leitungsunterbrechung durch die Verarbeitung (7) zur Erfassung der Leitungsunterbrechung, die bei S405 der Maschinenstartzeitverarbeitung (8) zu dem Zeitpunkt des anfänglichen Anlassens der Maschine 10 ausgeführt wird, detektiert wird, werden die gleichen Verarbeitungen B9 und B10 wie die Verarbeitungen A9 und A10 ausgeführt, wie dies in 10 gezeigt ist. Durch die gleiche Verarbeitung B10 wie die Verarbeitung A10 ist der Motor 17 gegenüber einem Fehler bzw. Ausfall zu dem Zeitpunkt des anfänglichen Anlassens der Maschine 10 geschützt.
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In dem Fall, dass die Abnormalität bzw. der Fehler der Unfähigkeit zur Erregungsfreigabe bzw. Erregungsbeendigung durch die Verarbeitung (6) zur Erfassung des Fehlers der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung, die bei S510 der Verarbeitung (9A) zur Diagnose der Maschine im Betrieb ausgeführt wird, detektiert wird (das heißt, die Kennung F2 auf „1” gesetzt ist bzw. wird), werden die nachfolgenden Fehlersicherheitsverarbeitungen C1 bis C5 ausgeführt, wie dies in 10 gezeigt ist.
- [C1] Die gleiche Verarbeitung wie A1 ist vorgesehen (Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs über das Vorhandensein der Abnormalität bzw. des Fehlers).
- [C2] Ein Fahrer des Fahrzeugs wird angewiesen, vorsorglich die Drehzahl der Maschine nicht zu erhöhen.
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Genauer gesagt wird beispielsweise eine Nachricht, die angibt „bitte die Maschinendrehzahl nicht erhöhen”, in einem Satz auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt oder in Sprachform von einem Lautsprecher bereitgestellt. Hierbei kann als Beispiel eine rote Zone, die in einer Tachometeranzeige vorgesehen ist, bis in einen niedrigeren Drehzahlbereich ausgedehnt werden, so dass die rote Zone von einem niedrigeren Drehzahlpunkt in einem Fahrzeug beginnt, das imstande ist, eine rote Zone variabel in einem Tachometer anzuzeigen.
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Dies bedeutet, dass das Ritzel 21 in Eingriff mit dem Zahnkranz 25 verbleibt, falls der Fehler der Unfähigkeit der Erregungsbeendigung vorhanden ist. Als ein Ergebnis ist es dann, wenn die Drehzahl der Maschine ansteigt, wahrscheinlich, dass sich das Ritzel abnutzt oder dass sich eine Einwegkupplung des Anlassers 13 verschlechtert. Aus diesem Grund werden die Komponententeile des Anlassers 13 gegenüber einer Abnutzung oder Verschlechterung geschützt, indem das Nicht-Erhöhen der Motordrehzahl gefördert bzw. empfohlen wird.
- [C3] Die gleiche Verarbeitung (Förderung bzw. Empfehlung der Nichtabschaltung der Maschine) wie die Verarbeitung A2 wird ausgeführt.
- [C4] Die gleiche Verarbeitung (Sperrung der Leerlaufabschaltung) wie die Verarbeitung A3 wird ausgeführt.
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Falls der Fehler der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung für eine lange Zeitdauer andauert, ist es wahrscheinlich, dass die Spule 23a durchbrennt und zerbrochen bzw. unterbrochen wird. In diesem Fall kann das Ritzel 21 nicht mehr mit dem Zahnkranz 25 in Eingriff gebracht werden und es kann die Maschine 10 nicht gestartet werden. Durch die Ausführung der gleichen Verarbeitung C3 und C4 wie die Verarbeitung A2 und A3 wird verhindert, dass die Maschine 10 manuell oder automatisch angehalten wird und das Fahrzeug zum Fahren unfähig wird.
- [C5] Die Drehzahl der Maschine wird begrenzt und es wird ein Warnlicht ein- und ausgeschaltet.
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Als eine Verarbeitung zur Begrenzung der Drehzahl der Maschine kann beispielsweise eine Kraftstoffabschaltung durchgeführt werden, so dass die Kraftstoffeinspritzung angehalten bzw. beendet wird, wenn die Drehzahl der Maschine auf eine vorbestimmte Drehzahl ansteigt. In einem Fahrzeug, das ein automatisches Getriebe aufweist, ist es auch möglich, ein Drehzahländerungsverhältnis des automatischen Getriebes auf ein kleineres Verhältnis zu ändern.
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Durch die in dieser Weise erfolgende Begrenzung der Drehzahl der Maschine kann mit Sicherheit unterdrückt bzw. verhindert werden, dass sich die Komponententeile des Anlassers 13 abnutzen und verschlechtern. Falls die Maschinendrehzahl begrenzt wird, ist es wahrscheinlich, dass das Fahrzeug dem Verkehrsfluss von anderen Fahrzeugen nicht folgen kann. In diesem Fall wird durch das Einschalten und Ausschalten des Warnlichts 61, das heißt durch das intermittierende Aktivieren des Warnlichts 61, eine Warnung bereitgestellt, durch die ein Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs und andere Fahrzeuge gewarnt werden, so dass die Sicherheit erhöht werden kann.
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In dem Fall, dass der Fehler der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung durch die Verarbeitung (6) zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung detektiert wird, die bei S510 in der Verarbeitung zur Diagnose während der Leerlaufabschaltung ausgeführt wird (9B), werden die nachfolgenden Fehlersicherheitsverarbeitungen C6 bis C8 ausgeführt, wie des in 10 gezeigt ist.
- [C6] Die gleiche Verarbeitung (Warnung an einen Fahrer des Fahrzeugs über das Vorhandensein einer Abnormalität bzw. eines Fehlers) wie die Verarbeitung A1 wird ausgeführt.
- [C7] Die gleiche Verarbeitung (Hinweis auf die Empfehlung der Nichterhöhung der Drehzahl der Maschine) wie die Verarbeitung C2 wird ausgeführt.
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Es ist effektiv, die Abnutzung oder Verschlechterung von Komponententeilen des Anlassers 13 dadurch zu verhindern, dass ein Fahrer des Fahrzeugs durch die Verarbeitung C7 selbst in dem Zustand der Leerlaufabschaltung darauf hingewiesen wird, die Drehzahl der Maschine nicht zu steigern.
- [C8] Eine Maschine wird angelassen.
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Genauer gesagt wird die Maschine 10 durch das Ankurbeln gestartet, indem die Transistoren 51 und 52 in der gleichartigen Weise wie bei der Anlassersteuerungsverarbeitung eingeschaltet werden. Es ist in diesem Fall möglich, lediglich den Transistor 51 einzuschalten, da Strom kontinuierlich zu der Spule 23a des Zahnradsteuersolenoids 23 gespeist wird, unabhängig von der Einschaltung/Ausschaltung des Transistors 52.
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Falls der Fehler der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung in dem Zustand der Leerlaufabschaltung detektiert wird, wird das erneute Anlassen der Maschine versucht, unabhängig davon, ob die Bedingung zum automatischen Anlassen zu diesem Zeitpunkt erfüllt ist oder nicht. Falls der Fehler der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung für eine lange Zeitdauer andauert, ist es wahrscheinlich, dass die Spule 23a aus- bzw. durchbrennt und dass das Anlassen der Maschine nicht möglich ist, wie dies vorstehend beschrieben ist. Durch das erneute Anlassen der Maschine 10 vor dem Durchbrennen der Spule 23a wird das Fahrzeug daher dagegen geschützt, unfähig zum Fahren zu werden.
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Die folgenden Fehlersicherheitsverarbeitungen C9 und C10 werden in einem Fall ausgeführt, bei dem der Fehler der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung durch die Verarbeitung (6) zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit der Erregungsbeendigung, die bei S400 der Maschinenanlasszeitverarbeitung (8) zu dem Zeitpunkt des erneuten Anlassens der Maschine 10 ausgeführt wird, detektiert wird, wie dies in 10 gezeigt ist.
- [C9] Die gleiche Verarbeitung (Warnung an einen Fahrer des Fahrzeugs über das Vorhandensein des Fehlers) wie die Verarbeitung A1 wird ausgeführt.
- [C10] Die gleiche Verarbeitung (Empfehlung, die Drehzahl der Maschine nicht zu erhöhen) wie die Verarbeitung C2 wird ausgeführt.
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Es ist effektiv, den Fahrer des Fahrzeugs durch die Verarbeitung C10 selbst in dem Fall, dass der Zeitpunkt des Maschinenanlassens gegeben ist, darauf hinzuweisen, dass die Drehzahl der Maschine nicht erhöht werden sollte, da hierdurch eine Abnutzung oder Verschlechterung von Komponententeilen des Anlassers 13 unterdrückt bzw. verhindert werden kann.
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In dem Fall, dass der Fehler der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung durch die Verarbeitung (6) zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung detektiert wird, die bei S400 bei der Maschinenstanzeitverarbeitung (8) zu dem Zeitpunkt des anfänglichen Anlassens der Maschine 10 ausgeführt wird, werden die nachfolgenden Fehlersicherheitsverarbeitungen C11 und C12 ausgeführt, die die gleichen sind, wie die Verarbeitungen C9 und C10, wie dies in 10 gezeigt ist.
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In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die elektronische Steuereinheit 11 Abnormalitäten, die in den Spalten (b) bis (d) von 3 angegeben sind, jeweils während der Maschinenbetriebszeit, der Leerlaufabschaltzeit und der anfänglichen Maschinenstartzeit separat mit einem einfachen Aufbau erfassen. Die vorstehend beschriebenen Vorteile im Hinblick auf jede der Fehlersicherheitsverarbeitungen können dadurch bereitgestellt werden, dass die Fehlersicherheitsverarbeitung, die in 10 gezeigt ist, in Übereinstimmung mit den Inhalten der erfassten Abnormalitäten bzw. Fehler und den Zuständen der Abnormalitätserfassung (Maschinenbetriebszeit, Leerlaufabschaltzeit, Maschinenwiederanlasszeit und anfängliche Maschinenanlasszeit) ausgeführt wird.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der elektromagnetische Schalter 19 der Motorerregungsschalteinrichtung, und es entspricht das Zahnradsteuerrelais 33 der Zahnradsteuerschalteinrichtung. Der Mikrocomputer 41 entspricht der Leerlaufabschaltsteuereinrichtung. Die Verarbeitung gemäß S410 bis S450 (Anlassersteuerverarbeitung) bei der Maschinenstartzeitverarbeitung gemäß 8 entspricht einer Steuereinrichtung.
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Die Verarbeitung gemäß S530 bis S550 bei der Verarbeitung zur Diagnose der Maschine während des Betriebs gemäß 9A entspricht einer Einrichtung zur Erfassung einer Abnormalität während der Betriebszeit. Die Verarbeitung gemäß S530 bis S550 bei der Verarbeitung zur Diagnose während der Leerlaufabschaltung gemäß 9B entspricht einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Abnormalität während der Leerlaufabschaltzeit. Die Verarbeitung gemäß 5 zur Erfassung einer Abnormalität hinsichtlich der Unfähigkeit zur Erregung, die zusammen mit S420 und S430 bei der Maschinenstartzeitverarbeitung gemäß 8 während der Maschinenwiederanlasszeit ausgeführt wird, entspricht einer Abnormalitätserfassungseinrichtung, beispielsweise der Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Abnormalität bei der Wiederanlasszeit bzw. Wiederanlass-Phase. Die Verarbeitung gemäß 5 zur Erfassung einer Abnormalität bezüglich der Erregungsunfähigkeit, die zusammen mit S420 und S430 bei der Maschinenstartzeitverarbeitung gemäß 8 bei der anfänglichen Maschinenanlasszeit bzw. anfänglichen Maschinenanlassphase ausgeführt wird, entspricht einer Abnormalitätserfassungseinrichtung, beispielsweise einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Abnormalität bei der Startzeit bzw. Startphase. Die zweite Schwellwertspannung Vth2, die in den zweiten Vergleicher 55 eingespeist wird, entspricht einem Referenzwert zur Bestimmung einer Erregungsunfähigkeit. In einem Fall, bei dem der zweite Vergleicher 55 nicht vorgesehen ist, entspricht die erste Schwellwertspannung Vth1, die in den ersten Vergleicher 54 eingespeist wird, dem Referenzwert zur Bestimmung der Erregungsunfähigkeit.
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Die Verarbeitung gemäß 6 zur Erfassung einer Abnormalität bezüglich der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung entspricht einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Abnormalität bezüglich der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung. Die erste Schwellwertspannung Vth1, die in den ersten Vergleicher 54 eingegeben wird, entspricht einem Referenzwert für die Bestimmung der Erregungsfixierung. In einem Fall, bei dem der erste Vergleicher 54 nicht vorgesehen ist, entspricht die zweite Schwellwertspannung Vth2, die in den zweiten Vergleicher 55 eingegeben wird, dem Referenzwert zur Bestimmung der Erregungsfixierung.
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Die Ausführung der Verarbeitung gemäß 6 zur Erfassung einer Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung bei S510 von 9A entspricht einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung während des Maschinenbetriebs. Die Ausführung der Verarbeitung gemäß 6 bei S510 von 9B bezüglich der Erfassung einer Abnormalität der Unfähigkeit der Erregungsbeendigung entspricht dem Betreiben der Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung während des Leerlaufabschaltbetriebs. Die Ausführung der Verarbeitung gemäß 6 bei S400 von 8 hinsichtlich der Erfassung einer Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung entspricht dem Betrieb der Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregungsbeendigung, bevor die Steuereinrichtung die Zahnradsteuerschalteinrichtung in den eingeschalteten Zustand schaltet, und zwar sowohl bei der anfänglichen Startzeit bzw. anfänglichen Anlassphase als auch bei der Wiederanlasszeit bzw. Wiederanlassphase.
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Die Diode D1 und die Widerstände R1 und R2 entsprechen einer Zwischenspannungserzeugungseinrichtung, und es entspricht die erzeugte Spannung Vop einer Zwischenspannung. Die Verarbeitung zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung entspricht einer Leitungsunterbrechungserfassungseinrichtung. Die Durchführung der Leitungsunterbrechungserfassungsverarbeitung gemäß 7 bei S520 in 9A entspricht dem Betrieb der Leitungsunterbrechungserfassungseinrichtung während der Zeitdauer des Betriebs der Maschine. Die Ausführung der Leitungsunterbrechungserfassungsverarbeitung gemäß 7 bei S520 in 9B entspricht dem Betrieb der Leitungsunterbrechungserfassungseinrichtung während der Leerlaufabschaltzeit bzw. -phase. Die Ausführung der Leitungsunterbrechungserfassungsverarbeitung gemäß 7 bei S405 in 8 bei der Maschinenwiederanlasszeit bzw. -phase entspricht dem Betrieb der Leitungsunterbrechungserfassungseinrichtung, bevor die Steuereinrichtung die Zahnradsteuerschalteinrichtung in den eingeschalteten Zustand zum Zeitpunkt des Wiederanlassens der Maschine (Maschinenwiederanlasszeit) steuert. Die Ausführung der Leitungsunterbrechungserfassungsverarbeitung gemäß 7 bei S405 in 8 bei der anfänglichen Maschinenanlasszeit entspricht dem Betrieb der Leitungsunterbrechungserfassungseinrichtung, bevor die Steuereinrichtung die Zahnradsteuerschalteinrichtung in den eingeschalteten Zustand bei der anfänglichen Maschinenanlasszeit steuert.
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Die vorliegende Erfindung ist vorstehend unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel erläutert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein solches Ausführungsbeispiel beschränkt und kann in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen implementiert werden, ohne von dem Gehalt der Erfindung abzuweichen.
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Als ein Beispiel kann die Verarbeitung S530 bis S550 bei der Diagnoseverarbeitung zur Diagnose der Maschine im Betrieb gemäß 9a (das heißt die Ausführung der Verarbeitung zur Erfassung der Abnormalität der Unfähigkeit zur Erregung gemäß 5 nach dem Einschalten des Zahnradsteuerrelais 33 während des Maschinenbetriebs) lediglich dann implementiert werden, wenn die Drehzahl der Maschine niedriger ist als ein vorbestimmter Wert (genauer gesagt lediglich in dem Fall, dass die Maschinendrehzahl niedriger ist als der vorbestimmte Wert, jedoch die automatische Abschaltbedingung für die Leerlaufabschaltung nicht erfüllt ist).
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Die Funktion als die Leerlaufabschaltsteuereinrichtung kann durch einen zusätzlichen Mikrocomputer (nicht gezeigt), der sich von dem Mikrocomputer 41 unterscheidet, oder durch eine zusätzliche elektronische Steuereinheit ECU, die sich von der ECU 11 unterscheidet, bereitgestellt werden. Diese zusätzliche elektronische Steuereinheit kann, wie dies in 1 durch eine gestrichelte Linie angezeigt ist, als eine elektronische Motorsteuereinheit ECU oder als eine elektronische Steuereinheit 11a für die Leerlaufabschaltsteuerung, die Maschinensteueraktuatoren 12 für die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung in Abhängigkeit von der Luftmenge, der Maschinendrehzahl und dergleichen in der herkömmlichen Weise steuert, bereitgestellt werden. In dem letzteren Fall kann die elektronische Steuereinheit ECU 11a so konfiguriert sein, dass sie wie folgt arbeitet. Die elektronische Steuereinheit 11a überprüft zunächst, ob die automatische Abschaltbedingung während des Maschinenbetriebs erfüllt ist. Wenn ermittelt bzw. bestimmt wird, dass die automatische Abschaltbedingung erfüllt ist, schaltet die elektronische Steuereinheit 11a die Maschine 11 automatisch ab und speist eine Zustandsinformation, die den Leerlaufabschaltzustand anzeigt, zu der elektronischen Steuereinheit 11. Die elektronische Steuereinheit 11a überprüft dann, ob die Bedingung für den automatischen Start (erneutes Anlassen) erfüllt ist. Wenn ermittelt wird, dass die automatische Startbedingung bzw. Anlassbedingung erfüllt ist, gibt die elektronische Steuereinheit 11a einen Befehl für das erneute Anlassen der Maschine an die elektronische Steuereinheit 11 ab. In der elektronischen Steuereinheit 11 erkennt der Mikrocomputer 41 den Maschinenbetriebszustand und den Leerlaufabschaltzustand als Reaktion auf die Zustandsinformation. Der Mikrocomputer 41 führt die Maschinenstartzeitverarbeitung gemäß 8 als Reaktion auf den Befehl für das erneute Anlassen aus. Falls die Abnormalität der Erregungsunfähigkeit durch den Mikrocomputer 41 in der elektronischen Steuereinheit 11 aufgrund der Ausführung der Verarbeitung (9A) zur Diagnose der Maschine in Betrieb erkannt wird, legt der Mikrocomputer 41 ein Ausgangssignal an die elektronische Steuereinheit 11a an, das die Verhinderung bzw. Sperrung des Leerlaufabschaltvorgangs anzeigt. Die elektronische Steuereinheit 11a steuert folglich die Maschinensteueraktuatoren 12 hinsichtlich der Beibehaltung der Kraftstoffeinspritzung und der Zündung selbst dann, wenn die vorbestimmte Leerlaufabschaltbedingung erfüllt ist.
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In dem Fall, dass die Verarbeitung gemäß 7 zur Erfassung einer Leitungsunterbrechung nicht ausgeführt wird, ist es nicht notwendig, einen der Vergleicher 54 und 55, die Diode D1 und die Widerstände R1 und R2 vorzusehen. Auch wenn dies nicht so praktisch ist, kann der elektromagnetische Schalter 19 als ein separater Körper getrennt von dem Anlasser 13 vorgesehen sein. Das Zahnradsteuersolenoid 23 kann anfänglich als ein separater Körper getrennt von dem Anlasser 13 hergestellt und später mit dem Anlasser 13 bei einem Vorgang der Herstellung eines Fahrzeugs zusammengebaut werden.
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Im Hinblick auf den Stromzufuhrpfad von der Batterie 15 zu der Spule 19a des elektromagnetischen Schalters 19 können ein Kurzschluss zu der Masseleitung, ein Kurzschluss zu der Batteriespannung VB und ein Brechen des Drahts bzw. eine Unterbrechung der Leitung separat mit einer gleichartigen Konfiguration und Verarbeitung wie bei der Abnormalitätserfassung um bzw. bei dem Stromzufuhrpfad zu der Spule 23a detektiert werden.
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Der Stromzufuhrpfad für das Zahnradsteuersolenoid 23 kann unterschiedlich gegenüber dem in 1 gezeigten Stromzufuhrpfad ausgestaltet sein, und es kann die Abnormalität zur Unfähigkeit der Erregung in dem Stromzufuhrpfad des Zahnradsteuersolenoids 23 auf der Basis von anderen Parametern als der Spannung an dem bestimmten Punkt P2 ermittelt werden. Als Beispiel kann ein Strom, der in dem Stromzufuhrpfad für das Zahnradsteuersolenoid 23 flieht, für die Ermittlung der Erregungsunfähigkeit direkt gemessen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 11-30139 A [0006]
- JP 2008-111343 A [0006]
- US 2010/0264670 A1 [0029]