JP2006322362A

JP2006322362A - エンジン自動停止始動制御装置

Info

Publication number: JP2006322362A
Application number: JP2005145315A
Authority: JP
Inventors: Ichiyo Yamaguchi; 一陽山口
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2005-05-18
Filing date: 2005-05-18
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】電気負荷への電力供給源としてエンジン駆動時用に第一の電源及びエンジン停止時用に第二の電源を備える車両におけるエンジン自動停止始動制御装置において、スタータ電源切替リレーの異常を検出することができるようにする。
【解決手段】エンジン自動停止始動制御装置が、スタータへの電力供給源として、キー始動時には第一の電源３０が使用される一方、自動始動時には第二の電源３２が使用されるようにするためのスタータ電源切替リレー４０と、その第一及び／又は第二の電源の電流及び／又は電圧を検出する検出手段４６、４８、５０及び５２と、その検出手段の出力に基づいてキー始動時に第一の電源からの放電状態を監視することにより、スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常の有無を判定する判定手段３４と、を備えるように構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両におけるエンジン自動停止始動制御装置に関する。

アイドリング中のエネルギ消費を低減するため、エンジン自動停止始動制御装置（アイドリングストップシステム、エコランシステム等ともいう。）が実用化されている。エンジン自動停止始動制御装置を備えた車両においては、走行状態からブレーキ踏みにて停止状態移行後一定時間経過後にエンジンが自動的に停止する一方、エンジン停止中にブレーキリリースやシフト操作などでエンジンが自動的に始動せしめられる。

エコランシステムを採用する車両では、例えば、Ｐｂ（鉛）バッテリ及びＬｉ（リチウムイオン）バッテリといった二つの電源が搭載される場合がある。ここで、Ｐｂバッテリは、エンジン駆動（通常走行）状態での補機への電力供給源として使用され、一方、Ｌｉバッテリは、エコラン（エンジン停止）中の補機への電力供給源として使用される。

このように、２電源搭載のエコランシステムでは、バッテリの使用用途が区別（差別化）されている。そのため、初回エンジン始動（キー始動）時とエコラン状態からのエンジン再始動時において、スタータへ電力供給を行うバッテリを切り替える必要がある。そのため、２電源（バッテリ）搭載のエコラン車にはスタータの電源を切り替えるリレーが搭載されている。

すなわち、キー始動時におけるスタータへの電力供給は、図１に示されるように、Ｐｂバッテリから行われ、一方、エコラン状態からのエンジン再始動時におけるスタータへの電力供給は、図２に示されるように、Ｌｉバッテリから行われる。

このように、２電源（バッテリ）搭載のエコラン車にはスタータ電源切替リレーが搭載されているが、リレーの固着故障を検出する上で以下の問題が挙げられる。なお、スタータ電源切替リレーのＯＦＦ側がＰｂバッテリに対応し、スタータ電源切替リレーのＯＮ側がＬｉバッテリに対応するものとする。

第一の問題点として、初回エンジン始動時にＯＮ固着している場合には、Ｌｉバッテリより電力供給が行われることとなるが、例えば、エンジン回転数が６００［ｒｐｍ］まで上昇しないとＬｉ電池リレー（図１及び図２においてＬｉバッテリの下にあるリレー）がＯＮされない仕様となっているときには、ＯＮ固着時にはスタータモータへの電力供給ができない。この場合、エンジンをかけることができず、また、ユーザへの異常通知（チェックランプ点灯）もすることができない。

第二の問題点として、スタータモータのパワーラインが断線した場合には、電流が流れないため、スタータ電源切替リレーが正常にＯＮ（Ｌｉ側）であった場合でも、ＯＦＦ固着異常を検出してしまう。すなわち、誤ダイアグ（異常）検出をしてしまう。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、第一及び第二の電源を備える車両におけるエンジン自動停止始動制御装置（エコランシステム）であって、スタータ電源切替リレーのＯＮ固着異常（第二の電源側への固着異常）時に、車両が異常状態であることをユーザへ通知し車両異常コードを記憶するためＯＮ固着を検出することができるものを提供することにある。

また、本発明の更なる目的は、キー始動時にＯＮ固着異常となった場合にはエンジンを始動することができず、車両の移動やディーラへの車両の持ち込みもできないことに鑑み、スタータ電源切替リレーのＯＮ固着異常時にあってもエンジンを始動することができるエンジン自動停止始動制御装置（エコランシステム）を提供することにある。

また、本発明の更に他の目的は、スタータの異常時には、スタータ電源切替リレーの固着判定を実施すると誤ダイアグ検出する可能性があり、誤った異常コードを車両が記憶するおそれがあることに鑑み、誤ダイアグを防止することができるエンジン自動停止始動制御装置（エコランシステム）を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、電気負荷への電力供給源としてエンジン駆動時用に第一の電源及びエンジン停止時用に第二の電源を備える車両において、所定のエンジン自動停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止させ、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを自動的に始動させるエンジン自動停止始動制御装置であって、スタータへの電力供給源として、キー始動時には前記第一の電源が使用される一方、自動始動時には前記第二の電源が使用されるようにするためのスタータ電源切替リレーと、前記第一の電源の電流、前記第二の電源の電流、前記第一の電源の電圧及び前記第二の電源の電圧のうちの少なくとも一つを検出する検出手段と、前記検出手段の出力に基づいてキー始動時に前記第一の電源からの放電状態を監視することにより、前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常の有無を判定する判定手段と、を具備することを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置が提供される。

一つの好適な態様では、前記判定手段は、キー始動時における前記第一の電源からの放電電流が所定の閾値以下である場合に前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常ありと判定する。

一つの好適な態様では、前記判定手段は、キー始動前とキー始動中とにおける前記第一の電源の電圧値の差が所定の閾値以下である場合に前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常ありと判定する。

一つの好適な態様では、前記判定手段は、キー始動時における前記第一の電源からの放電電流が所定の閾値以下であり且つキー始動前とキー始動中とにおける前記第一の電源の電圧値の差が所定の閾値以下である場合に前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常ありと判定する。

一つの好適な態様では、前記判定手段によって前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常ありと判定された場合に、キー始動時におけるスタータへの電力供給源として前記第二の電源が使用されるように制御する始動処理手段、を更に具備する。

一つの好適な態様では、スイッチング素子及び電流センサからなる回路を設け、スタータ異常時にあっても誤判定をすることなく前記スタータ電源切替リレーの第一又は第二の電源側への固着異常の有無を判定する第二の判定手段、を更に具備する。

一つの好適な態様では、前記第二の判定手段は、前記スタータ電源切替リレーが前記第一の電源への接続指示を受けているときに、前記スイッチング素子をＯＮとし、前記回路内に流れる電流値が所定の閾値以上である場合に前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常ありと判定する。

一つの好適な態様では、前記第二の判定手段は、エンジン自動停止状態移行後に、前記スイッチング素子をＯＮとし、前記回路内に流れる電流値が所定の閾値以下である場合に前記スタータ電源切替リレーの第一の電源側への固着異常ありと判定する。

一つの好適な態様では、キー始動時に前記第二の判定手段による前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常判定履歴があるか否かを判定し、該履歴があり且つキー始動したにもかかわらずエンジン回転数が所定の閾値以下の状態が所定時間以上成立した場合に、スタータへの電力供給源として前記第二の電源が使用されるように制御する始動処理手段、を更に具備する。

一つの好適な態様では、予めスタータの異常が検出されている場合には前記スタータ電源切替リレーの異常判定を実施しない。

また、本発明によれば、電気負荷への電力供給源としてエンジン駆動時用に第一の電源及びエンジン停止時用に第二の電源を備える車両において、所定のエンジン自動停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止させ、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを自動的に始動させるエンジン自動停止始動制御方法であって、スタータへの電力供給源として、キー始動時には前記第一の電源が使用される一方、自動始動時には前記第二の電源が使用されるようにするためのスタータ電源切替ステップと、前記第一の電源の電流、前記第二の電源の電流、前記第一の電源の電圧及び前記第二の電源の電圧のうちの少なくとも一つを検出する検出ステップと、前記検出ステップの出力に基づいてキー始動時に前記第一の電源からの放電状態を監視することにより、前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常の有無を判定する判定ステップと、を具備することを特徴とするエンジン自動停止始動制御方法が提供される。

また、本発明によれば、電気負荷への電力供給源としてエンジン駆動時用に第一の電源及びエンジン停止時用に第二の電源を備える車両において、所定のエンジン自動停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止させ、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを自動的に始動させるエンジン自動停止始動制御システムであって、スタータへの電力供給源として、キー始動時には前記第一の電源が使用される一方、自動始動時には前記第二の電源が使用されるようにするためのスタータ電源切替部と、前記第一の電源の電流、前記第二の電源の電流、前記第一の電源の電圧及び前記第二の電源の電圧のうちの少なくとも一つを検出する検出部と、前記検出部の出力に基づいてキー始動時に前記第一の電源からの放電状態を監視することにより、前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常の有無を判定する判定部と、を具備することを特徴とするエンジン自動停止始動制御システムが提供される。

初回キー始動時にスタータ電源切替リレーがＯＮ固着（第二の電源側への固着）していた場合には、従来技術ではＯＮ固着異常判定を実施していなかったため、エンジンが始動しないにもかかわらず、ユーザに何も情報が通知されなかった。しかし、本発明によりＯＮ固着判定を実施することができるため、ＯＮ固着した場合にユーザに車両が異常状態にあることを通知することが可能となる。

従来技術では、初回キー始動時にスタータ電源切替リレーがＯＮ固着していた場合に、スタータへの電力供給が実施されないため、エンジンを始動することができなかった。そのため、車両を移動したり、ディーラへ車両を持ち込むこともできなかった。しかし、本発明によるエンジン始動処理（フェールセーフ処理）によりエンジンが始動されるため、ディーラへの車両の持ち込みや車両の移動が可能となる。

従来技術ではスタータ異常時に誤ダイアグの可能性があり、スタータ電源切替リレーの固着検出が正常に実施できなかったが、本発明により、スタータ異常時でもスタータ電源切替リレーの固着検出が正常に実施することが可能となる。そのため、車両に誤った異常コードを格納したり、ユーザに誤って通知するケースを回避することができる。

従来技術では初回キー始動時にスタータ電源切替リレーがＯＮ固着していた場合に、スタータへの電力供給が実施できないため、エンジンを始動することができなかった。そのため、車両を移動したり、ディーラへ車両を持ち込むこともできなかった。しかし、キー始動時にＯＮ固着異常コードが記憶されているか否かを判定し、異常コードが記憶されている場合には、エンジン始動処理（フェールセーフ処理）を実行し、エンジンを始動させることで、ディーラへの車両の持ち込みや車両の移動が可能となる。

従来技術ではスタータ電源切替リレーが正常であっても、スタータ異常（断線異常）時にはスタータへの放電がないため、誤ってスタータ電源切替リレーも異常であると判定されていた。しかし、スタータ異常時にはスタータ電源切替リレーの固着検出をマスクすることにより、誤ダイアグを防止することが可能となる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図３は、本発明によるエンジン自動停止始動制御装置が適用されるシステムの一例を示すブロック図である。同図において、２０はスタータモータ、２２はイグニションスイッチ、２４は補機、２６は電動オイルポンプ、２８はＤＣ−ＤＣコンバータ、３０はＰｂバッテリ（第一の電源）、３２はＬｉバッテリ（第二の電源）、３４はエコランＥＣＵ（電子制御ユニット）、３６はＬｉ電池ＥＣＵ、３８はニュートラルスイッチ、４０はスタータ電源切替リレー、４２はＬｉ電池リレー、４４はスタータリレー、４６はＰｂバッテリ用電流センサ、４８はＰｂバッテリ用電圧センサ、５０はＬｉバッテリ用電流センサ、５２はＬｉバッテリ用電圧センサ、をそれぞれ示す。

なお、例として、第一の電源をＰｂバッテリ、第二の電源をＬｉバッテリとして説明するが、この組み合わせに限らず、他の組み合わせ（第一の電源及び第二の電源ともにＰｂバッテリ、第一の電源及び第二の電源ともにＬｉバッテリ、或いはＮｉ−Ｈバッテリ等）であってもよい。

なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８は、Ｐｂバッテリ３０の出力電圧（約１３［Ｖ］）を昇圧してＬｉバッテリ３２に供給する機能と、Ｌｉバッテリ３２の出力電圧（約１６［Ｖ］）を降圧して電気負荷側に供給する機能とを有する。Ｌｉ電池ＥＣＵ３６は、Ｌｉ電池リレー４２を制御するものである。

エコランＥＣＵ３４は、スタータ電源切替リレー４０をＯＦＦとすることにより、スタータへの電力供給源としてＰｂバッテリ３０を選択する一方、スタータ電源切替リレー４０をＯＮとすることにより、スタータへの電力供給源としてＬｉバッテリ３２を選択することができる。また、エコランＥＣＵ３４は、スタータリレー４４をＯＮとすることにより、エンジンを自動的に始動させることができる。

また、エコランＥＣＵ３４は、Ｐｂバッテリ用電流センサ４６、Ｐｂバッテリ用電圧センサ４８、Ｌｉバッテリ用電流センサ５０及びＬｉバッテリ用電圧センサ５２の各出力を入力する。そして、エコランＥＣＵ３４は、初回キー始動時にＰｂバッテリ３０からの放電状態を検出し、スタータ電源切替リレー４０のＯＮ固着異常状態を判定する。次に、この判定処理の具体例について説明する。

図４は、エコランＥＣＵによるスタータ電源切替リレーのＯＮ固着異常判定処理の第一の例を示すフローチャートである。この判定処理においては、初回キー始動時におけるＰｂバッテリ３０からの放電電流が検出される。ここで、スタータ電源切替リレー４０が通常状態（ＯＦＦ側）にあれば、Ｐｂバッテリ３０からスタータ２０へ電力が供給されるが、ＯＮ固着していた場合には、Ｐｂバッテリ３０からの電力供給が実施されないため、通常時と比べ微小程度の電流しか放電しない。そこで、当該判定処理は、キー始動時にＰｂバッテリ３０からの放電電流が所定の閾値以下である状態が所定時間以上継続した場合にＯＮ固着異常と判定してユーザへ通知するものである。

具体的には、まず、ステップ１０２において、キーによる始動中か否かを判定し、当該始動中でなければ、ステップ１０８に進み、異常検出をしないようにして、本ルーチンを終了し、一方、キーによる始動中であれば、ステップ１０４に進む。ステップ１０４では、別途実行されている他の診断ルーチンの結果に基づいて、Ｐｂバッテリ用電流センサ４６が有効か否かを判定し、Ｐｂバッテリ用電流センサ４６が有効でない場合には、ステップ１０８に進み、異常検出をしないようにして、本ルーチンを終了し、一方、Ｐｂバッテリ用電流センサ４６が有効な場合には、ステップ１０６に進む。

ステップ１０６では、別途実行されている他の診断ルーチンの結果に基づいて、スタータ異常コードが記憶されていないかどうかを判定し、スタータ異常コードが記憶されている場合には、ステップ１０８に進み、異常検出をしないようにして、本ルーチンを終了し、一方、スタータ異常コードが記憶されていない場合には、ステップ１１０に進む。ステップ１１０では、Ｐｂバッテリ用電流センサ４６による検出値がＡ₀［Ａ］以下の状態がＴ₀［ｍｓ］以上経過しているか否かを判定し、経過していない場合には、ステップ１０２にループバックし、一方、経過している場合には、ステップ１１２に進む。

ステップ１１２では、スタータ電源切替リレーがＯＮ固着異常状態にあるとの判定結果を確定させる。次いで、ステップ１１４では、チェック（異常警告）ランプを点灯させることにより、異常をユーザに報知して、本ルーチンを終了する。

なお、本実施形態では、Ｐｂバッテリ電流を検出することで異常検出を行ったが、これに限らず、Ｐｂバッテリの電流若しくは電圧又はＬｉバッテリの電流若しくは電圧の少なくとも一つを検出することにより異常検出を行ってもよい。

図５は、エコランＥＣＵによるスタータ電源切替リレーのＯＮ固着異常判定処理の第二の例を示すフローチャートである。この判定処理においては、初回キー始動前とキー始動中とにおけるＰｂバッテリ３０の電圧が比較され、Ｐｂバッテリ３０からの放電度合いが検出される。ここで、スタータ電源切替リレー４０が通常状態（ＯＦＦ側）にあれば、Ｐｂバッテリ３０からスタータ２０への電力供給が実施されるが、ＯＮ固着していた場合には、Ｐｂバッテリ３０からの電力供給が実施されないため、通常時と比べ突入電流が小さくなり電圧降下率が低下する。そこで、当該判定処理は、キー始動前のＰｂバッテリ電圧を予め記憶しておき、その記憶値とキー始動中のＰｂバッテリ電圧とを比較し、その差が所定の閾値以下の状態が所定時間以上継続した場合に、ＯＮ固着異常と判定し、ユーザへ通知するものである。

具体的には、まず、ステップ２０２において、イグニションスイッチＯＮ後Ｔ₁［ｍｓ］以上経過するまで待機する。次いで、ステップ２０４では、Ｐｂバッテリ用電圧センサ４８の出力に基づいて現在のＰｂバッテリ３０の電圧値を記憶する。次いで、ステップ２０６では、キーによる始動中か否かを判定し、当該始動中でなければ、ステップ２１２に進み、異常検出をしないようにして、本ルーチンを終了し、一方、キーによる始動中であれば、ステップ２０８に進む。ステップ２０８では、別途実行されている他の診断ルーチンの結果に基づいて、Ｐｂバッテリ用電圧センサ４８が有効か否かを判定し、Ｐｂバッテリ用電圧センサ４８が有効でない場合には、ステップ２１２に進み、異常検出をしないようにして、本ルーチンを終了し、一方、Ｐｂバッテリ用電圧センサ４８が有効な場合には、ステップ２１０に進む。

ステップ２１０では、別途実行されている他の診断ルーチンの結果に基づいて、スタータ異常コードが記憶されていないかどうかを判定し、スタータ異常コードが記憶されている場合には、ステップ２１２に進み、異常検出をしないようにして、本ルーチンを終了し、一方、スタータ異常コードが記憶されていない場合には、ステップ２１４に進む。ステップ２１４では、電圧記憶値から現在のＰｂバッテリ用電圧センサ４８による検出値を減じた値がＶ₀［Ｖ］以下である状態がＴ₂［ｍｓ］以上経過しているか否かを判定し、経過していない場合には、ステップ２０６にループバックし、一方、経過している場合には、ステップ２１６に進む。

ステップ２１６では、スタータ電源切替リレーがＯＮ固着異常状態にあるとの判定結果を確定させる。次いで、ステップ２１８では、チェック（異常警告）ランプを点灯させることにより、異常をユーザに報知して、本ルーチンを終了する。

図６は、エコランＥＣＵによるスタータ電源切替リレーのＯＮ固着異常判定処理の第三の例を示すフローチャートである。この判定処理は、初回キー始動時の放電電流値と、キー始動前及びキー始動中におけるＰｂバッテリ電圧比較値と、を用い、Ｐｂバッテリ３０の放電状態を電流値と電圧値との両方で検出することにより、Ｐｂバッテリ３０からの放電状態を確実に検出する。すなわち、スタータ電源切替リレー４０が通常状態（ＯＦＦ側）にあれば、Ｐｂバッテリ３０からスタータ２０への電力供給が実施されるが、ＯＮ固着していた場合には、その電力供給が実施されないため、通常時と比べ電圧降下率が低く、Ｐｂバッテリ３０からの放電電流は微小となる。そこで、この判定処理は、キー始動前のＰｂバッテリ電圧を予め記憶しておき、その記憶値とキー始動中のＰｂバッテリ電圧とを比較し、その差が所定の閾値以下であり、かつ、Ｐｂバッテリ３０からの放電電流値が所定の閾値以下の状態が所定時間以上継続した場合に、ＯＮ固着異常と判定し、ユーザへ通知する。

具体的には、まず、ステップ３０２において、イグニションスイッチＯＮ後Ｔ₂［ｍｓ］以上経過するまで待機する。次いで、ステップ３０４では、Ｐｂバッテリ用電圧センサ４８の出力に基づいて現在のＰｂバッテリ３０の電圧値を記憶する。次いで、ステップ３０６では、キーによる始動中か否かを判定し、当該始動中でなければ、ステップ３１２に進み、異常検出をしないようにして、本ルーチンを終了し、一方、キーによる始動中であれば、ステップ３０８に進む。ステップ３０８では、別途実行されている他の診断ルーチンの結果に基づいて、Ｐｂバッテリ用電圧センサ４８が有効か否かを判定し、Ｐｂバッテリ用電圧センサ４８が有効でない場合には、ステップ３１２に進み、異常検出をしないようにして、本ルーチンを終了し、一方、Ｐｂバッテリ用電圧センサ４８が有効な場合には、ステップ３１０に進む。

ステップ３１０では、別途実行されている他の診断ルーチンの結果に基づいて、スタータ異常コードが記憶されていないかどうかを判定し、スタータ異常コードが記憶されている場合には、ステップ３１２に進み、異常検出をしないようにして、本ルーチンを終了し、一方、スタータ異常コードが記憶されていない場合には、ステップ３１４に進む。ステップ３１４では、電圧記憶値から現在のＰｂバッテリ用電圧センサ４８による検出値を減じた値がＶ₁［Ｖ］以下であるか否かを判定し、Ｖ₁［Ｖ］以下でない場合には、ステップ３０６にループバックし、一方、Ｖ₁［Ｖ］以下である場合には、ステップ３１６に進む。

ステップ３１６では、Ｐｂバッテリ用電流センサ４６による検出値がＡ₁［Ａ］以下であるか否かを判定し、Ａ₁［Ａ］以下でない場合には、ステップ３０６にループバックし、一方、Ａ₁［Ａ］以下である場合には、ステップ３１８に進む。ステップ３１８では、上述の状態がＴ₃［ｍｓ］以上経過しているか否かを判定し、経過していない場合には、ステップ３０６にループバックし、一方、経過している場合には、ステップ３２０に進む。

ステップ３２０では、スタータ電源切替リレーがＯＮ固着異常状態にあるとの判定結果を確定させる。次いで、ステップ３２２では、チェック（異常警告）ランプを点灯させることにより、異常をユーザに報知して、本ルーチンを終了する。

図７は、スタータ電源切替リレーのＯＮ固着異常を検出したときのエンジン始動処理を示すフローチャートである。図４、図５又は図６の処理によってキー始動時にスタータ電源切替リレー４０のＯＮ固着異常を検出した場合には、図７に示すエンジン始動処理をフェールセーフ処理として実施することができる。

まず、ステップ４０２では、Ｌｉ電池リレー４２をＯＮとし、Ｌｉバッテリ３２からスタータモータ２０へ電力を供給する。そして、ステップ４０４、４０６及び４０８では、エンジンが始動したか否かを判定する。すなわち、エンジン回転数がＮ₀［ｒｐｍ］以上の状態がＴ₈［ｍｓ］以上経過した場合（ステップ４０４）、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の起動が完了した場合（ステップ４０６）又はスタータリレー４４がＯＦＦとなった（キー操作が終了した）場合（ステップ４０８）には、ステップ４１０に進み、Ｌｉ電池リレー４２をＯＦＦし通常制御に移行する。

なお、イグニションスイッチＯＮ後、エンジン回転が上昇し、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が起動完了となると、Ｌｉ電池リレー４２の故障検査を実行するため、エンジン始動処理実行後にＬｉ電池リレー４２をＯＦＦする。かくして、通常制御（Ｌｉ電池リレーの故障検査）に移行することができる。かかるエンジン始動処理によれば、スタータ電源切替リレー４０にＯＮ固着異常があっても、図８に示されるように、キー始動時におけるスタータ２０への電力供給源としてＬｉ電池リレー４２が使用可能となることで、エンジンの始動が可能となる。

図９は、図３の回路に誤ダイアグ防止回路６０を追加した実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、スタータ異常（断線異常）時にあっても、スタータ電源切替リレー４０の固着異常を検出することができるようにするものである。誤ダイアグ防止回路６０は、２個のトランジスタＴｒ１及びＴｒ２と電流センサ６２とからなる。

スタータ電源切替リレー４０のＯＮ固着異常を検出するのには、誤ダイアグ防止回路６０におけるトランジスタＴｒ１及びＴｒ２をＯＮとした際、図１０（Ａ）のように電流センサ６２に電流が流れることが利用される。一方、スタータ電源切替リレー４０のＯＦＦ固着異常を検出するのには、誤ダイアグ防止回路６０におけるトランジスタＴｒ１及びＴｒ２をＯＮとした際、図１０（Ｂ）のように閉ループが形成されて電流センサ６２に電流が流れないことが利用される。かくして、スタータ（断線）異常時にあっても、電流センサ６２による電流検出値に基づいてスタータ電源切替リレー４０の固着異常を検出することが可能となる。

図１１及び図１２は、図９の構成におけるスタータ電源切替リレーのＯＮ固着異常判定処理を示すフローチャートである。まず、ステップ５０２では、別途実行されている他の診断ルーチンの結果に基づいて、電流センサ６２が有効か否かを判定し、電流センサ６２が有効でない場合には、ステップ５２０に進み、異常検出無しとして、本ルーチンを終了し、一方、電流センサ６２が有効な場合には、ステップ５０４に進む。ステップ５０４では、別途実行されている他の診断ルーチンの結果に基づいて、トランジスタ回路（Ｔｒ１，Ｔｒ２）が異常状態でないかどうかを判定し、トランジスタ回路（Ｔｒ１，Ｔｒ２）が異常状態である場合には、ステップ５２０に進み、異常検出無しとして、本ルーチンを終了し、一方、トランジスタ回路（Ｔｒ１，Ｔｒ２）が異常状態でない場合には、ステップ５０６に進む。

ステップ５０６では、スタータ電源切替リレー４０に対してＯＦＦを指示している状態にあるか否かを判定し、ＯＦＦ指示状態にない場合には、ステップ５０２にループバックし、一方、ＯＦＦ指示状態にある場合には、ステップ５０８に進む。ステップ５０８では、車速がＳ₀［ｋｍ／ｈ］以上であるか否かを判定し、車速がＳ₀以上でない場合には、ステップ５０２にループバックし、一方、車速がＳ₀以上である場合には、ステップ５１０に進む。ステップ５１０では、Ｌｉ電池リレー４２をＯＮしているか否かを判定し、Ｌｉ電池リレー４２をＯＮしていない場合には、ステップ５０２にループバックし、一方、Ｌｉ電池リレー４２をＯＮしている場合には、ステップ５１２に進む。

ステップ５１２では、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８を停止させ、次いで、ステップ５１４では、トランジスタ回路Ｔｒ１及びＴｒ２をＯＮする。次いで、ステップ５１６では、トランジスタＯＮからの経過時間がＴ₄［ｍｓ］未満か否かを判定し、Ｔ₄［ｍｓ］以上の場合には、ステップ５２２に進み、異常検出なしと判定し、ステップ５２８に進む。一方、Ｔ₄［ｍｓ］未満の場合には、ステップ５１８に進む。ステップ５１８では、電流センサ６２による検出値がＡ₂［Ａ］以上の状態がＴ₅［ｍｓ］以上経過しているか否かを判定し、経過していない場合には、ステップ５１６にループバックし、一方、経過している場合には、ステップ５２４に進む。

ステップ５２４では、スタータ電源切替リレーがＯＮ固着異常状態にあると判定する。次いで、ステップ５２６では、チェック（異常警告）ランプを点灯させることにより、異常をユーザに報知する。次いで、ステップ５２８では、トランジスタ回路Ｔｒ１及びＴｒ２をＯＦＦし、ステップ５３０では、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８を起動して、本ルーチンを終了する。

図１３及び図１４は、図９の構成におけるスタータ電源切替リレーのＯＦＦ固着異常判定処理を示すフローチャートである。まず、ステップ６０２では、別途実行されている他の診断ルーチンの結果に基づいて、電流センサ６２が有効か否かを判定し、電流センサ６２が有効でない場合には、ステップ６１４に進み、異常検出無しとして、本ルーチンを終了し、一方、電流センサ６２が有効な場合には、ステップ６０４に進む。ステップ６０４では、別途実行されている他の診断ルーチンの結果に基づいて、トランジスタ回路（Ｔｒ１，Ｔｒ２）が異常状態でないかどうかを判定し、トランジスタ回路（Ｔｒ１，Ｔｒ２）が異常状態である場合には、ステップ６１４に進み、異常検出無しとして、本ルーチンを終了し、一方、トランジスタ回路（Ｔｒ１，Ｔｒ２）が異常状態でない場合には、ステップ６０６に進む。

ステップ６０６では、エコラン（アイドリングストップ）状態にあるか否かを判定し、エコラン状態にない場合には、ステップ６０２にループバックし、一方、エコラン状態にある場合には、ステップ６０８に進む。ステップ６０８では、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２をＯＮする。次いで、ステップ６１０では、トランジスタＯＮからの経過時間がＴ₆［ｍｓ］未満か否かを判定し、Ｔ₆［ｍｓ］以上の場合には、ステップ６１６に進み、異常検出なしと判定し、ステップ６２２に進む。一方、Ｔ₆［ｍｓ］未満の場合には、ステップ６１２に進む。

ステップ６１２では、電流センサ６２による検出値がＡ₃［Ａ］未満の状態がＴ₇［ｍｓ］以上経過しているか否かを判定し、経過していない場合には、ステップ６１０にループバックし、一方、経過している場合には、ステップ６１８に進む。ステップ６１８では、スタータ電源切替リレーがＯＦＦ固着異常状態にあると判定する。次いで、ステップ６２０では、チェック（異常警告）ランプを点灯させることにより、異常をユーザに報知する。次いで、ステップ６２２では、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２をＯＦＦして、本ルーチンを終了する。

図１５は、図９の構成におけるエンジン始動処理を示すフローチャートである。まず、ステップ７０２では、イグニションスイッチＯＮ時（スタータＯＮ前）にスタータ電源切替リレーＯＮ固着異常コードが有るか無いかを判定し、無い場合には、ステップ７１６に進み、通常通りエンジンを始動し、一方、有る場合には、ステップ７０４に進む。ステップ７０４では、エンジン回転が上昇しないかどうかを判定し、エンジン回転が上昇する場合には、ステップ７１６に進み、通常通りエンジンを始動し、一方、エンジン回転が上昇しない場合には、スタータ電源切替リレーがＯＮ固着していると判断して、ステップ７０６に進み、フェールセーフ処理としてのエンジン始動処理に移行する。

まず、ステップ７０６では、Ｌｉ電池リレー４２をＯＮとし、Ｌｉバッテリ３２からスタータモータ２０へ電力を供給する。そして、ステップ７０８、７１０及び７１２では、エンジンが始動したか否かを判定する。すなわち、エンジン回転数がＮ₀［ｒｐｍ］以上の状態がＴ₈［ｍｓ］以上経過した場合（ステップ７０８）、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の起動が完了した場合（ステップ７１０）又はスタータリレー４４がＯＦＦとなった（キー操作が終了した）場合（ステップ７１２）には、ステップ７１４に進み、Ｌｉ電池リレー４２をＯＦＦとして通常制御に移行する。

なお、イグニションスイッチＯＮ後、エンジン回転が上昇し、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が起動完了となると、Ｌｉ電池リレー４２の故障検査を実行するため、エンジン始動処理実行後にＬｉ電池リレー４２をＯＦＦする。かくして、通常制御（Ｌｉ電池リレーの故障検査）に移行することができる。

ところで、図１６に示されるように、スタータモータ２０のパワーラインが断線している場合には、スタータ電源切替リレー４０がＯＮ固着していないときであっても、スタータモータ２０への電力供給ができず、Ｐｂバッテリ３０の電流が微小となり、また電圧降下率が低くなる。そのため、スタータ電源切替リレー４０はＯＮ固着していないにもかかわらず、誤って異常判定を実施するケースが発生する。そこで、スタータ異常（断線異常）時にはスタータ電源切替リレー４０の異常判定をマスクすることにより、誤ダイアグを防止するようにしてもよい。

なお、上述した実施形態では、エコランＥＣＵによる制御について説明したが、これに限定されることはなく、例えば、本発明に関係する制御全てを行うといった統合型ＥＣＵにも適用可能である。

キー始動時におけるスタータへの電力供給を示す図である。エコラン状態からのエンジン再始動時におけるスタータへの電力供給を示す図である。本発明によるエンジン自動停止始動制御装置が適用されるシステムの一例を示すブロック図である。エコランＥＣＵによるスタータ電源切替リレーのＯＮ固着異常判定処理の第一の例を示すフローチャートである。エコランＥＣＵによるスタータ電源切替リレーのＯＮ固着異常判定処理の第二の例を示すフローチャートである。エコランＥＣＵによるスタータ電源切替リレーのＯＮ固着異常判定処理の第三の例を示すフローチャートである。スタータ電源切替リレーのＯＮ固着異常を検出したときのエンジン始動処理を示すフローチャートである。スタータ電源切替リレーＯＮ固着異常状態でのエンジン始動処理におけるスタータへの電力供給を示す図である。誤ダイアグ防止回路を追加した本発明の実施形態を示すブロック図である。誤ダイアグ防止回路の作用を説明するための図であって、（Ａ）はスタータ電源切替リレーのＯＮ固着異常を検出する場合、（Ｂ）はスタータ電源切替リレーのＯＦＦ固着異常を検出する場合、をそれぞれ示す。図９の構成におけるスタータ電源切替リレーのＯＮ固着異常判定処理を示すフローチャート（１／２）である。図９の構成におけるスタータ電源切替リレーのＯＮ固着異常判定処理を示すフローチャート（２／２）である。図９の構成におけるスタータ電源切替リレーのＯＦＦ固着異常判定処理を示すフローチャート（１／２）である。図９の構成におけるスタータ電源切替リレーのＯＦＦ固着異常判定処理を示すフローチャート（２／２）である。図９の構成におけるエンジン始動処理を示すフローチャートである。スタータモータのパワーラインが断線している場合を示す図である。

符号の説明

２０スタータモータ
２２イグニションスイッチ
２４補機
２６電動オイルポンプ
２８ＤＣ−ＤＣコンバータ
３０Ｐｂバッテリ
３２Ｌｉバッテリ
３４エコランＥＣＵ
３６Ｌｉ電池ＥＣＵ
３８ニュートラルスイッチ
４０スタータ電源切替リレー
４２Ｌｉ電池リレー
４４スタータ駆動リレー
４６Ｐｂバッテリ用電流センサ
４８Ｐｂバッテリ用電圧センサ
５０Ｌｉバッテリ用電流センサ
５２Ｌｉバッテリ用電圧センサ
６０誤ダイアグ防止回路
６２電流センサ

Claims

電気負荷への電力供給源としてエンジン駆動時用に第一の電源及びエンジン停止時用に第二の電源を備える車両において、所定のエンジン自動停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止させ、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを自動的に始動させるエンジン自動停止始動制御装置であって、
スタータへの電力供給源として、キー始動時には前記第一の電源が使用される一方、自動始動時には前記第二の電源が使用されるようにするためのスタータ電源切替リレーと、
前記第一の電源の電流、前記第二の電源の電流、前記第一の電源の電圧及び前記第二の電源の電圧のうちの少なくとも一つを検出する検出手段と、
前記検出手段の出力に基づいてキー始動時に前記第一の電源からの放電状態を監視することにより、前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常の有無を判定する判定手段と、
を具備することを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
前記判定手段は、キー始動時における前記第一の電源からの放電電流が所定の閾値以下である場合に前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常ありと判定する、請求項１に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
前記判定手段は、キー始動前とキー始動中とにおける前記第一の電源の電圧値の差が所定の閾値以下である場合に前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常ありと判定する、請求項１に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
前記判定手段は、キー始動時における前記第一の電源からの放電電流が所定の閾値以下であり且つキー始動前とキー始動中とにおける前記第一の電源の電圧値の差が所定の閾値以下である場合に前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常ありと判定する、請求項１に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
前記判定手段によって前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常ありと判定された場合に、キー始動時におけるスタータへの電力供給源として前記第二の電源が使用されるように制御する始動処理手段、を更に具備する、請求項１に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
スイッチング素子及び電流センサからなる回路を設け、スタータ異常時にあっても誤判定をすることなく前記スタータ電源切替リレーの第一又は第二の電源側への固着異常の有無を判定する第二の判定手段、を更に具備する、請求項１に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
前記第二の判定手段は、前記スタータ電源切替リレーが前記第一の電源への接続指示を受けているときに、前記スイッチング素子をＯＮとし、前記回路内に流れる電流値が所定の閾値以上である場合に前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常ありと判定する、請求項６に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
前記第二の判定手段は、エンジン自動停止状態移行後に、前記スイッチング素子をＯＮとし、前記回路内に流れる電流値が所定の閾値以下である場合に前記スタータ電源切替リレーの第一の電源側への固着異常ありと判定する、請求項６に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
キー始動時に前記第二の判定手段による前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常判定履歴があるか否かを判定し、該履歴があり且つキー始動したにもかかわらずエンジン回転数が所定の閾値以下の状態が所定時間以上成立した場合に、スタータへの電力供給源として前記第二の電源が使用されるように制御する始動処理手段、を更に具備する、請求項６に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
予めスタータの異常が検出されている場合には前記スタータ電源切替リレーの異常判定を実施しない、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
電気負荷への電力供給源としてエンジン駆動時用に第一の電源及びエンジン停止時用に第二の電源を備える車両において、所定のエンジン自動停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止させ、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを自動的に始動させるエンジン自動停止始動制御方法であって、
スタータへの電力供給源として、キー始動時には前記第一の電源が使用される一方、自動始動時には前記第二の電源が使用されるようにするためのスタータ電源切替ステップと、
前記第一の電源の電流、前記第二の電源の電流、前記第一の電源の電圧及び前記第二の電源の電圧のうちの少なくとも一つを検出する検出ステップと、
前記検出ステップの出力に基づいてキー始動時に前記第一の電源からの放電状態を監視することにより、前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常の有無を判定する判定ステップと、
を具備することを特徴とするエンジン自動停止始動制御方法。
電気負荷への電力供給源としてエンジン駆動時用に第一の電源及びエンジン停止時用に第二の電源を備える車両において、所定のエンジン自動停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止させ、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを自動的に始動させるエンジン自動停止始動制御システムであって、
スタータへの電力供給源として、キー始動時には前記第一の電源が使用される一方、自動始動時には前記第二の電源が使用されるようにするためのスタータ電源切替部と、
前記第一の電源の電流、前記第二の電源の電流、前記第一の電源の電圧及び前記第二の電源の電圧のうちの少なくとも一つを検出する検出部と、
前記検出部の出力に基づいてキー始動時に前記第一の電源からの放電状態を監視することにより、前記スタータ電源切替リレーの第二の電源側への固着異常の有無を判定する判定部と、
を具備することを特徴とするエンジン自動停止始動制御システム。