JP2006022661A

JP2006022661A - スタータ駆動制御回路

Info

Publication number: JP2006022661A
Application number: JP2004199220A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Abe; 秀文阿部
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2004-07-06
Filing date: 2004-07-06
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2024-07-06
Also published as: JP4174037B2

Abstract

【課題】簡易な構成であって、バッテリ電圧がＥＣＵの最低動作電圧を下回りＥＣＵの動作が停止した場合でもスタータモータへの電力の供給を継続し、エンジンを始動させることができると共に、エンジンが始動した後はスタータモータの駆動を停止させることができ、よってエンジン始動の信頼性および商品性を向上させるようにした車両用スタータモータの駆動制御回路を提供する。
【解決手段】スタータリレー１４の励磁コイル１４ｂにコレクタ端子が接続され、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第１のトランジスタ２４と、セルフバイアス回路３０と、第１の抵抗と第２の抵抗の接続点にコレクタ端子が接続される一方、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第２のトランジスタ３２とを備え、第２のトランジスタのベース端子に電子制御ユニット（ＣＰＵ３８）を接続する。
【選択図】図１

Description

この発明は、スタータ駆動制御回路に関し、より詳しくは、電子制御ユニットが電圧レベルの低下により動作不能になった場合でもエンジンを始動できる車両用スタータモータの駆動制御回路に関する。

従来、運転者（ドライバ）はイグニッションキーを操作してスタータ・オン・ポジションまで回動させ、バッテリからスタータモータに動作電源（電力）を供給してスタータモータを駆動させることでエンジンを始動させている。このとき、運転者はエンジンが始動したことをエンジン音などで確認した後、イグニッションキーから手を離してスタータモータの駆動を停止させるようにしている。

従って、エンジンが完全に始動していても、運転者がイグニッションキーから手を離さない、逆に言えば運転者がエンジンの始動を未だ意図する行動をとると、スタータモータを過度な時間駆動させてしまい、スタータクラッチなどの劣化や噛込み騒音が発生していた。また、エンジンの低音化に伴ってアイドリング状態であることに気がつかず、エンジンが始動しているにも拘らず再びスタータモータを駆動させてしまうことがあった。

そこで、近年、イグニッションキー（イグニッションスイッチ）からスタータリレーを介して直接スタータモータを駆動させるのではなく、運転者がイグニッションスイッチをスタータ・オン・ポジションまで廻したことを、スタータ・オン信号として電子制御ユニット（Electronic Control Unit（ＥＣＵ））が認識し、スタータモータを駆動させてもよいという条件を満たしたときに、電子制御ユニットがスタータリレーを駆動してエンジンの始動制御を行うようにした車両用スタータモータの駆動制御回路が知られている。

しかしながら、上記した一連の動作を電子制御ユニットが介在して行うため、電子制御ユニットの最低動作電圧（電圧低下閾値）が問題となる。即ち、エンジンを始動させるためにスタータモータが駆動されるが、スタータモータを停止状態から最初に駆動させるときのスタータモータへ供給される動作電源（電力）が多大なため、バッテリからの持ち出し電流が過大となり、クランキング時のバッテリ電圧が大きく低下する。このときバッテリ電圧が電子制御ユニットの最低動作電圧を下回ってしまうと、エンジンが完全に始動する前に電子制御ユニットが停止してしまう。これにより、スタータモータに動作電源が供給されなくなってエンジンを始動させることができないといった不具合が生じる。また、運転者はイグニッションスイッチをスタータ・オン・ポジションまで廻してエンジンを始動させるという意思があるにも拘らず、クランキングが停止してしまい、違和感を覚えることがあった。

そこで、上記した問題を解消するため、例えば特許文献１に見られるように、ノーマルクローズリレーを設け、そのノーマルクローズリレーはイグニッションスイッチ（スタータスイッチ）と電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）とスタータモータとに接続されると共に、電子制御ユニットから励磁コイルに通電された場合にはスタータスイッチとスタータモータとの間を非通電状態に、励磁コイルに通電されない場合にはスタータスイッチとスタータモータとの間を通電状態にすることで、電子制御ユニットの不作動時にエンジンを始動させるようにした車両用スタータモータの駆動制御回路が提案されている。
特開２００３−２９３９１６号公報（段落００３５、図１など）

しかしながら、上記した特許文献１にあっては、スタータモータを駆動可能とする過大な電流に耐えられるような比較的高容量のリレーが２つ必要になると共に、スタータモータへの給電ラインが並列に２系統必要になるため、駆動制御回路の構成が複雑になるという不都合がある。

さらに、前記リレーはメカ的な接触によってオン／オフを切り換えているため、過大な電流を流すと、オンからオフへ切り換える際、アーク放電によりオン故障してしまう可能性がある。その場合、スタータスイッチをオフにしない限り、スタータモータの駆動を停止させることができない。また、このようなリレーのオン故障の可能性はトランジスタの故障に比べて高い傾向があるため、エンジン始動の信頼性および商品性を満足させるものではなかった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、簡易な構成であって、バッテリ電圧がＥＣＵの最低動作電圧を下回りＥＣＵの動作が停止した場合でも、スタータモータへの電力の供給は運転者の意思通りに続けられてエンジンを始動させることができると共に、エンジンが始動した後は、運転者がイグニッションキーから手を離さずともスタータモータの駆動を停止させることができ、よってエンジン始動の信頼性および商品性を向上させるようにした車両用スタータモータの駆動制御回路を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１にあっては、車両のエンジンを始動させるスタータモータと、スタータリレーと、前記スタータリレーの可動スイッチを介して前記スタータモータに接続されるバッテリと、前記スタータリレーの励磁コイルと前記バッテリの間に介挿されたイグニッションスイッチと、前記イグニッションスイッチの操作に応じて前記バッテリから動作電源の供給を受ける電子制御ユニットとを備えると共に、前記電子制御ユニットが、前記イグニッションスイッチの操作に応じて前記励磁コイルに通電して前記可動スイッチを導通させ、前記バッテリから前記スタータモータに動作電源を供給することによって前記スタータモータの駆動を制御する車両用スタータモータの駆動制御回路において、前記励磁コイルにコレクタ端子が接続される一方、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第１のトランジスタと、前記励磁コイルと前記第１のトランジスタのベース端子との間に介挿された第１の抵抗と、前記第１のトランジスタのベース端子の接地側に介挿された第２の抵抗とから構成されるセルフバイアス回路と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗の接続点にコレクタ端子が接続される一方、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第２のトランジスタと、を備えると共に、前記第２のトランジスタのベース端子に前記電子制御ユニットを接続するように構成した。

請求項２にあっては、さらに、前記エンジンの始動を検出する始動検出手段を備えると共に、前記電子制御ユニットは、前記エンジンの始動が検出されたとき、前記第２のトランジスタのベース端子にハイレベル出力を供給するように構成した。

請求項１に係る車両用スタータモータの駆動制御回路にあっては、スタータリレーの励磁コイルにコレクタ端子が接続される一方、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第１のトランジスタと、前記励磁コイルと前記第１のトランジスタのベース端子との間に介挿された第１の抵抗と、前記第１のトランジスタのベース端子の接地側に介挿された第２の抵抗とから構成されるセルフバイアス回路と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗の接続点にコレクタ端子が接続される一方、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第２のトランジスタとを備え、前記第２のトランジスタのベース端子に電子制御ユニットを接続するように構成したので、簡易な構成でありながら、バッテリ電圧の低下により電子制御ユニットの動作が停止した場合でも、スタータモータへの電力の供給は運転者の意思通りに継続されてエンジンを始動させることができると共に、エンジンが始動した後は、運転者がイグニッションキーから手を離さずともスタータモータの駆動を停止させることができ、よってエンジン始動の信頼性および商品性を向上させることができる。

請求項２に係る車両用スタータモータの駆動制御回路にあっては、さらに、エンジンの始動を検出する始動検出手段を備えると共に、電子制御ユニットは、前記エンジンの始動が検出されたとき、第２のトランジスタのベース端子にハイレベル出力を供給するように構成したので、上記した効果に加えて、エンジンが始動した後は、スタータモータの駆動を停止させてクランキングを直ちに停止させることができ、よってエンジン始動の信頼性および商品性をより一層向上させることができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係る車両用スタータモータの駆動制御回路の最良の形態について説明する。

図１は、この発明の第１実施例に係る車両用スタータモータの駆動制御回路の構成例を示す回路図である。

図１において、符号１０は車両用スタータモータの駆動制御回路（以下「スタータ駆動制御回路１０」という）を示す。スタータ駆動制御回路１０は、車両のエンジン（図示せず）を始動させるスタータモータ１２と、スタータモータ１２と接続されるスタータリレー１４と、スタータリレー１４の可動スイッチ１４ａを介してスタータモータ１２に接続されるバッテリ１６と、スタータリレー１４の励磁コイル１４ｂとバッテリ１６の間に介挿されるイグニッションスイッチ１８と、イグニッションスイッチ１８の操作に応じてバッテリ１６から動作電源の供給を受ける電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０とからなる。

スタータ駆動制御回路１０の説明を続ける前に、スタータ駆動制御回路１０のイグニッションスイッチ１８の構成および機能について概説する。図２（ａ）から（ｄ）は、スタータモータ１２、スタータリレー１４、バッテリ１６、およびイグニッションスイッチ１８の回路図である。

イグニッションスイッチ１８は、運転者によってイグニッションキーが鍵穴に差し込まれ、運転者の所望する位置に回動させられることによって操作される。このイグニッションスイッチ１８は、イグニッションキーを抜き差しするオフ（ＯＦＦ）・ポジション、カーオーディオなどのアクセサリ電装機器に動作電源をバッテリ１６から供給させるためのアクセサリ（ＡＣＣ）・ポジション、エンジンの点火系のイグニッションコイルやＥＣＵ２０（図２で図示せず）などに動作電源をバッテリ１６から供給させるためのイグニッション（ＩＧ）・ポジション、およびエンジンを始動させるスタータモータ１２に動作電源をバッテリ１６から供給させるためのスタータ・オン（ＯＮ）・ポジションを有している。

運転者によってイグニッションキーがアクセサリ・ポジションの位置まで回動させられると、イグニッションスイッチ１８の接点１８ａが、図２（ｂ）に示すようにアクセサリ端子（アクセサリ電装機器側の端子）に接続され、バッテリ１６からアクセサリ電装機器に動作電源が供給される。

また、イグニッションキーがイグニッション・ポジションの位置まで回動させられると、イグニッションスイッチ１８の接点１８ａが、図２（ｃ）に示すようにアクセサリ端子およびイグニッション端子（イグニッションコイルおよびＥＣＵ側の端子）に接続され、上述のアクセサリ電装機器に加えて、バッテリ１６からイグニッションコイルやＥＣＵなどへ動作電源が供給される。

また、イグニッションキーがスタータ・オン・ポジションの位置まで回動させられる、別言すれば、エンジンを始動させる場合には、イグニッションスイッチ１８の接点１８ａが、図２（ｄ）に示すようにイグニッション端子とスタータリレー端子（スタータリレー１４側の端子）に接続され、上述のイグニッションコイルおよびＥＣＵなどに加えて、第１のトランジスタ（後述）がオン状態であれば、バッテリ１６からスタータリレー１４の励磁コイル１４ｂに動作電源に通電されて可動スイッチ１４ａが導通し、バッテリ１６からスタータモータ１２に動作電源が供給される。これにより、クランキングが実行されてエンジンが始動する。尚、イグニッションキーはスタータ・オン・ポジションの位置においては、運転者が手を離すと、イグニッション・ポジションに戻るように構成される。

スタータ駆動制御回路１０の説明に戻ると、図１に示す如く、スタータ駆動制御回路１０のＥＣＵ２０は、スタータリレー１４の励磁コイル１４ｂの一端にコレクタ端子が接続される一方、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第１のトランジスタ２４と、スタータリレー１４の励磁コイル１４ｂの他端（イグニッションスイッチ１８のスタータリレー端子）と第１のトランジスタ２４のベース端子との間に介挿された第１の抵抗２６、および第１のトランジスタ２４のベース端子の接地側に介挿された第２の抵抗２８から構成されるセルフバイアス回路３０と、第１の抵抗２６と第２の抵抗２８の接続点にコレクタ端子が接続される一方、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第２のトランジスタ３２とを備える。また、第２のトランジスタ３２のベース端子に第３の抵抗３６を介してＣＰＵ３８が接続される。尚、第２のトランジスタ３２のベース端子と第３の抵抗３６との接続点が、第１のプルダウン抵抗４０を介して接地される。

また、スタータリレー１４の励磁コイル１４ｂの他端（イグニッションスイッチ１８のスタータリレー端子）に第４の抵抗４４を介してベース端子が接続される一方、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第３のトランジスタ４６を備え、第３のトランジスタ４６のコレクタ端子にＣＰＵ３８が接続される。尚、第３のトランジスタ４６のベース端子と第４の抵抗４４との接続点が第２のプルダウン抵抗４８を介して接地されると共に、第３のトランジスタ４６のコレクタ端子とＣＰＵ３８との接続点にプルアップ抵抗５０が接続される。

ＣＰＵ３８は、図示しないＲＯＭなどのメモリに記憶されているプログラムに基づいて装置全体を統括的に制御するマイクロコンピュータである。ＣＰＵ３８は、エンジンが始動したか否か、例えば、図示しないクランク角センサの出力をカウンタでカウントしてエンジン回転数Ｎｅを検出し、そのエンジン回転数Ｎｅが所定値（例えば３００ｒｐｍ）を超えたか否かを判断すると共に、図示は省略するがバッテリ電圧の低下を監視する監視回路が接続される。

次に、上記の如く構成されたスタータ駆動制御回路１０の制御について、図１および図３を参照して具体的に説明する。

図３は、ＣＰＵ３８によるエンジン始動制御を示すフローチャートである。

図３のプログラムは、運転者によってイグニッションスイッチ１８がイグニッション・ポジションの位置まで回動させられた後、即ち、バッテリ１６からＥＣＵ２０（ＣＰＵ３８）へ動作電源が供給されるときに実行される。ＥＣＵ２０内のＣＰＵ３８は、動作電源が供給される（電源がオンになる）と、ステップＳ１で初期化処理を行って通常動作モードに移行する。

次いでステップＳ２に進み、スタータリレー駆動ポートＰからの出力（第２のトランジスタ３２への出力）をローレベル“Ｌ”にセットする。尚、ＥＣＵ２０への動作電源の供給を開始したときより、スタータリレー駆動ポートＰからの出力は第１のプルダウン抵抗４０によってローレベル“Ｌ”を保持する（第２のトランジスタ３２がオフ状態を保持する）ようになっているため、ステップＳ２の処理をスキップすることもできる。

続いてステップＳ３で通常のＦＩ（Fuel Injection）および点火制御を行い、ステップＳ４でイグニッションスイッチ１８がスタータ・オン・ポジションの位置にあるか否かを判断する。

ここで、ステップＳ４のスタータ・オン・ポジションの位置にあるか否かの判断について説明すると、イグニッションスイッチ１８がスタータ・オン・ポジションの位置にない場合は、図１に示す如く、第３のトランジスタ４６のベース端子への出力が第２のプルダウン抵抗４８によってローレベル“Ｌ”を保持するため、第３のトランジスタ４６がオフ状態となり、よってコレクタ端子からの出力はプルアップ抵抗５０によってハイレベル“Ｈ”を保持する。

一方、イグニッションスイッチ１８がスタータ・オン・ポジションの位置にある場合は、第３のトランジスタ４６のベース端子への出力がハイレベル“Ｈ”になるため、第３のトランジスタ４６がオン状態となり、よってコレクタ端子からの出力はローレベル“Ｌ”となる。

従って、ＥＣＵ２０内のＣＰＵ３８は、第３のトランジスタ４６のコレクタ端子の出力状態（ハイレベル“Ｈ”あるいはローレベル“Ｌ”）を検出することにより、イグニッションスイッチ１８がスタータ・オン・ポジションの位置にあるか否かを判断する。

図３の説明に戻ると、ＥＣＵ２０内のＣＰＵ３８は、ステップＳ４で否定されるときは、ステップＳ２に戻って上述と同様の動作を行う一方、肯定されたときはステップＳ５へ進み、エンジン（ＥＮＧ）が始動したか否かを判断する。

例えば、検出されたエンジン回転数Ｎｅと所定値とを比較し、エンジン回転数Ｎｅが所定値以下のとき、未だエンジンは始動していないと判断され、ステップＳ２に戻る。一方、エンジンの回転数Ｎｅが所定値を超えているとき、エンジンが始動したと判断され、ステップＳ６に進み、スタータリレー駆動ポートＰからの出力（第２のトランジスタ３２への出力）をハイレベル“Ｈ”にセットする。

スタータリレー駆動ポートＰからの出力がハイレベル“Ｈ”になると、第２のトランジスタ３２がオン状態となるため、第１のトランジスタ２４がオフ状態となる。それによって、スタータリレー１４の励磁コイル１４ｂに通電されなくなって可動スイッチ１４ａが非導通状態となるため、バッテリ１６からスタータモータ１２に動作電源が供給されなくなり、スタータモータ１２の駆動が停止される、即ち、クランキングが行われなくなる。

次いで上記したスタータ駆動制御回路１０において、バッテリ電圧がＥＣＵ２０の最低動作電圧を下回ったときの動作について説明する。図４は、スタータ駆動制御回路１０の動作であって、バッテリ電圧がＥＣＵの最低動作電圧を下回るときを示すタイミングチャートである。

前述した如く、イグニッションスイッチ１８がスタータ・オン・ポジションまで回動させられると、図３のステップＳ２でＣＰＵ３８のスタータリレー駆動ポートＰから（第２のトランジスタ３２へ）ローレベル“Ｌ”が出力され、第２のトランジスタ３２がオフ状態を保持するため、第１のトランジスタ２４がオン状態となり、これによりスタータリレー１４の励磁コイル１４ｂに通電されて可動スイッチ１４ａが導通状態となる。従って、バッテリ１６からスタータモータ１２に動作電源が供給され、スタータモータ１２が駆動される、即ち、クランキングが行われる。

このクランキングが始まった直後は、バッテリ１６の電圧（スタータモータ１２の電圧）は、図４に示すように、最低動作電圧（図４に「電圧低下閾値」と示す）を超えているが、エンジンが始動しない状態が長く続く、換言すれば、スタータモータ１２に動作電源が供給され続けてクランキングが長く続くと、バッテリ電圧が電圧低下閾値未満に低下する（最低動作電圧を下回る）。

バッテリ電圧の低下を監視する監視回路は、上述したようにバッテリ１６の電圧を常時監視し、その電圧が電圧低下閾値未満になると、ＥＣＵ２０内のＣＰＵ３８へ信号が出力される。その出力された信号に応じてＣＰＵ３８は、リセット信号（ＲＥＳ）または強制割込信号（ＮＭＩ）をハイレベル“Ｈ”にしてＥＣＵ２０（ＣＰＵ３８）の動作を停止させる。

このようにＥＣＵ２０内のＣＰＵ３８の動作が停止した場合でも、この発明に係るスタータ駆動制御回路１０にあっては、第２のトランジスタ３２への出力は第１のプルダウン抵抗４０によってローレベル“Ｌ”のままであると共に、第１のトランジスタ２４はセルフバイアス回路３０によりオン状態を保持するため、スタータリレー１４（ＳＴＲ）の励磁コイル１４ｂは通電されて可動スイッチ１４ａが導通状態のままとなる。従って、バッテリ１６からスタータモータ１２に動作電源が供給され続け、スタータモータ１２（ＳＴＭ）が駆動され続ける。

尚、この状態において、運転者がスタータモータ１２の停止を意図してイグニッションキーから手を離す場合は、第１のトランジスタ２４はオフ状態となるため、スタータリレー１４の励磁コイル１４ｂに通電されなくなって可動スイッチ１４ａが非導通状態となり、よってスタータモータ１２に動作電源が供給されなくなり、スタータモータ１２の駆動が停止される。従って、エンジンを始動させる（クランキングを実行する）あるいはエンジン始動制御を停止する（クランキングを停止する）という運転者の意思に即して、スタータモータ１２が駆動・停止される。

以上から、ＥＣＵ２０内のＣＰＵ３８の動作が停止している状態であっても、スタータモータ１２への動作電源の供給が継続され、スタータモータ１２の駆動（クランキング）が継続される。

ところで、前述の如く、スタータモータ１２を停止状態から最初に駆動させるとき、多大な動作電源（電力）がスタータモータ１２へ供給されるが、ＣＰＵ３８の動作が停止している状態であってスタータモータ１２が駆動されてクランキングが一定期間継続されると、スタータモータ１２のモータ軸は回転させられ続けるため、モータ電流は過度電流領域から低電流領域へ移行し、それに伴って、バッテリ１６からスタータモータ１２への持ち出し電流が減少する。これによって、バッテリ１６の電圧が上昇して電圧低下閾値以上となる。バッテリ電圧が電圧低下閾値以上となって予め設定された所定時間を経過すると、監視回路によってＥＣＵ２０内のＣＰＵ３８へ信号が出力される。その出力された信号に応じてＣＰＵ３８は、リセット信号（ＲＥＳ）または強制割込信号（ＮＭＩ）をローレベル“Ｌ”にしてＥＣＵ２０（ＣＰＵ３８）を動作させる。これによってエンジンが始動し、図示しないオルタネータ（発電機）による発電によってバッテリ１６の電圧は所定値へ上昇する。

これにより、ＥＣＵ２０内のＣＰＵ３８は、再び図３の処理を開始し、ステップＳ５でエンジンが始動したと判断されると、スタータリレー駆動ポートＰからの出力がハイレベル“Ｈ”になり、第２のトランジスタ３２がオン状態となるため、第１のトランジスタ２４がオフ状態となる。それによって、スタータリレー１４の励磁コイル１４ｂに通電されなくなって可動スイッチ１４ａが非導通状態となるため、バッテリ１６からスタータモータ１２に動作電源が供給されなくなり、スタータモータ１２の駆動が停止される、即ち、クランキングが行われなくなる。従って、エンジンが完全に始動しているにも拘らず、運転者がイグニッションキーから手を離さない、即ち、イグニッションスイッチがスタータ・オン・ポジションの位置に回動させられ続ける場合（図４に「過剰時間」で示す）であっても、スタータモータ１２の駆動が停止させられる。

このように、第１実施例の車両用スタータモータの駆動制御回路にあっては、スタータリレー１４の励磁コイル１４ｂにコレクタ端子が接続される一方、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第１のトランジスタ２４と、励磁コイル１４ｂと第１のトランジスタ２４のベース端子との間に介挿された第１の抵抗２６と、第１のトランジスタ２４のベース端子の接地側に介挿された第２の抵抗２８とから構成されるセルフバイアス回路３０と、第１の抵抗２６と第２の抵抗２８の接続点にコレクタ端子が接続される一方、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第２のトランジスタ３２とを備え、第２のトランジスタ３２のベース端子にＣＰＵ３８を接続するように構成したので、簡易な構成でありながら、バッテリ１６の電圧の低下によりＥＣＵ２０（ＣＰＵ３８）の動作が停止した場合でも、スタータモータ１２への電力の供給は運転者の意思通りに継続されてエンジンを始動させることができると共に、エンジンが始動した後は、運転者がイグニッションキーから手を離さずともスタータモータ１２の駆動を停止させることができ、よってエンジン始動の信頼性および商品性を向上させることができる。

また、さらに、エンジンの始動を検出する始動検出手段を備えると共に、ＥＣＵ２０（ＣＰＵ３８）は、エンジンの始動が検出されたとき、第２のトランジスタ３２のベース端子にハイレベル出力を供給するように構成したので、上記した効果に加えて、エンジンが始動した後は、スタータモータ１２の駆動を停止させてクランキングを直ちに停止させることができ、よってエンジン始動の信頼性および商品性をより一層向上させることができる。

尚、バッテリ電圧がほとんどなくなっている場合にあっては、スタータ駆動制御回路１０のスタータリレー１４がオン状態（可動スイッチ１４ａが導通状態）に保持され、スタータモータ１２へ動作電源が供給され続けても全くエンジンが始動しないことも想定される。しかしながら、運転者が、エンジンが全く始動しないことを判断し、イグニッションキーをイグニッション・ポジションに戻せば、ＥＣＵ２０（ＣＰＵ３８）の動作が停止していてもスタータリレー１４がオフ状態（可動スイッチ１４ａが非導通状態）となり、スタータモータ１２へ動作電源の供給が停止される。

尚、上記において、イグニッションスイッチ１８がイグニッションキーによって操作されるように構成したが、イグニッションスイッチ１８の鍵穴に代えて、ノブ（つまみ）を配置すると共に、イグニッションキーに代えて、微弱な電波を送受信する運転者用送受信機を運転者が携帯し、前記運転者用送受信機と通信自在な車両用送受信機を車両に備えるように構成してもよい。即ち、車両用送受信機は、運転者用送受信機の電波を受信して正規の運転者が車両の中あるいは近傍にいると判断されたとき、イグニッションスイッチ１８のノブの回動が許可されると共に、運転者によってイグニッションスイッチ１８のノブが回動させられると、その回動に応じて、イグニッションキーと同様、イグニッションスイッチ１８の接点１８ｂをアクセサリ端子、イグニッション端子などに接続させるような構成にしてもよい。

また、第１のトランジスタ２８、第２のトランジスタ３２、第３のトランジスタ４６およびセルフバイアス回路３０を含む回路群をＥＣＵ２０の内部に備えるように構成したが、その回路群の一部もしくは全部をＥＣＵ２０の外部に備えるようにしてもよい。

以上の如く、この発明の第１実施例にあっては、車両のエンジンを始動させるスタータモータ（１２）と、スタータリレー（１４）と、前記スタータリレー（１４）の可動スイッチ（１４ａ）を介して前記スタータモータ（１２）に接続されるバッテリ（１６）と、前記スタータリレー（１４）の励磁コイル（１４ｂ）と前記バッテリ（１６）の間に介挿されたイグニッションスイッチ（１８）と、前記イグニッションスイッチ（１８）の操作に応じて前記バッテリ（１６）から動作電源の供給を受ける電子制御ユニット（ＥＣＵ２０（ＣＰＵ３８））とを備えると共に、前記電子制御ユニット（ＥＣＵ２０（ＣＰＵ３８））が、前記イグニッションスイッチ（１８）の操作に応じて前記励磁コイル（１４ｂ）に通電して前記可動スイッチ（１４ａ）を導通させ、前記バッテリ（１６）から前記スタータモータ（１２）に動作電源を供給することによって前記スタータモータ（１２）の駆動を制御する車両用スタータモータの駆動制御回路（スタータ駆動制御回路１０）において、前記励磁コイル（１４ｂ）にコレクタ端子が接続される一方、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第１のトランジスタ（２４）と、前記励磁コイル（１４ｂ）と前記第１のトランジスタ（２４）のベース端子との間に介挿された第１の抵抗（２６）と、前記第１のトランジスタ（２４）のベース端子の接地側に介挿された第２の抵抗（２８）とから構成されるセルフバイアス回路（３０）と、前記第１の抵抗（２６）と前記第２の抵抗（２８）の接続点にコレクタ端子が接続される一方、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第２のトランジスタ（３２）と、を備えると共に、前記第２のトランジスタ（３２）のベース端子に前記電子制御ユニット（具体的にはその中のＣＰＵ３８）を接続するように構成した。

また、さらに、前記エンジンの始動を検出する始動検出手段（クランク角センサ。ＣＰＵ３８）を備えると共に、前記電子制御ユニット（ＥＣＵ２０（ＣＰＵ３８））は、前記エンジンの始動が検出されたとき、前記第２のトランジスタ（３６）のベース端子にハイレベル出力を供給するように構成した。

この発明の第１実施例に係る車両用スタータモータの駆動制御回路の構成例を示す回路図である。図１に示すスタータモータ、スタータリレー、バッテリおよびイグニッションスイッチの回路図である。図１に示すＣＰＵによるエンジン始動制御を示すフローチャートである。図１に示すスタータ駆動制御回路の動作であって、バッテリ電圧がＥＣＵの最低動作電圧を下回るときを示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０スタータ駆動制御回路（車両用スタータモータの駆動制御回路）
１２スタータモータ
１４スタータリレー
１４ａ可動スイッチ
１４ｂ励磁コイル
１６バッテリ
１８イグニッションスイッチ
２０ＥＣＵ（電子制御ユニット）
２４第１のトランジスタ
２６第１の抵抗
２８第２の抵抗
３０セルフバイアス回路
３２第２のトランジスタ
３８ＣＰＵ

Claims

車両のエンジンを始動させるスタータモータと、スタータリレーと、前記スタータリレーの可動スイッチを介して前記スタータモータに接続されるバッテリと、前記スタータリレーの励磁コイルと前記バッテリの間に介挿されたイグニッションスイッチと、前記イグニッションスイッチの操作に応じて前記バッテリから動作電源の供給を受ける電子制御ユニットとを備えると共に、前記電子制御ユニットが、前記イグニッションスイッチの操作に応じて前記励磁コイルに通電して前記可動スイッチを導通させ、前記バッテリから前記スタータモータに動作電源を供給することによって前記スタータモータの駆動を制御する車両用スタータモータの駆動制御回路において、
前記励磁コイルにコレクタ端子が接続される一方、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第１のトランジスタと、
前記励磁コイルと前記第１のトランジスタのベース端子との間に介挿された第１の抵抗と、前記第１のトランジスタのベース端子の接地側に介挿された第２の抵抗とから構成されるセルフバイアス回路と、
前記第１の抵抗と前記第２の抵抗の接続点にコレクタ端子が接続される一方、エミッタ端子が接地させられたＮＰＮ型の第２のトランジスタと、
を備えると共に、前記第２のトランジスタのベース端子に前記電子制御ユニットを接続したことを特徴とする車両用スタータモータの駆動制御回路。
さらに、
前記エンジンの始動を検出する始動検出手段、
を備えると共に、前記電子制御ユニットは、前記エンジンの始動が検出されたとき、前記第２のトランジスタのベース端子にハイレベル出力を供給することを特徴とする請求項１記載の車両用スタータモータの駆動制御回路。