JP2011179398A - スタータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピニオン制御用ソレノイドのコイルへの通電経路に生じた異常を簡単な構成で検出して適切な処置を行う。
【解決手段】アイドルストップ車両において、スタータ１３には、モータ１７に通電するための電磁スイッチ１９と、ピニオンギヤ２１をエンジンのリングギヤ２５に噛み合わせるためのピニオン制御用ソレノイド２３とが別々に設けられており、ソレノイド２３のコイル２３ａにはバッテリ１５からリレー３３を介して通電される。そして、ＥＣＵ１１は、エンジンを始動させるときに、リレー３３をオンさせ上記電磁スイッチ１９もオンさせて、スタータ１３にエンジンをクランキングさせる。更にＥＣＵ１１は、エンジンの運転中に、電磁スイッチ１９はオフのままリレー３３だけをオンさせ、リレー３３とコイル２３ａとの間の通電経路の電圧Ｖｍが所定値Ｖｔｈ２よりも低ければ、コイル２３ａへの通電経路が異常と判定してアイドルストップを禁止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のエンジンを始動のためにクランキングするスタータの制御装置に関する。

近年、車両（自動車）においては、所定の停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止させ、その後、所定の始動条件が成立するとエンジンを自動的に始動させるエンジン自動停止・始動システム（一般にはアイドルストップ（またはアイドリングストップ）システムと呼ばれる）を備えたものが実用化されている（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献１には、スタータとして、モータにより回転駆動されるピニオンギヤを、そのモータへの通電／非通電とは独立して、エンジンのリングギヤに噛み合う状態と、リングギヤに噛み合わない状態とに、切替可能に構成されたものが記載されている。尚、この種のスタータは、モータとピニオンギヤとの各々を独立して制御できることから、以下では、独立制御型スタータとも言う。そして、アイドルストップシステムを備えた車両（以下、アイドルストップ車両という）では、そのような独立制御型スタータが用いられることがある。

具体的に説明すると、ピニオンギヤは、エンジンのリングギヤに噛み合った状態でスタータモータ（スタータのモータ）により回転駆動されることで、エンジンのリングギヤを回転させて該エンジンをクランキングさせるものであるが、スタータモータへの通電／非通電を切り替えるためのリレーとは別に、ピニオンギヤを動かしてエンジンのリングギヤに噛み合わせるためのピニオン制御用ソレノイドと、そのピニオン制御用ソレノイドの上流側（詳しくは、ピニオン制御用ソレノイドのコイルの上流側）に設けられて、そのコイルへの通電／非通電を切り替えるピニオン制御用リレーとが備えられている。尚、電気分野では、ソレノイドのコイルのことを、ソレノイドと称する場合もあるが、本明細書では、メカトロニクス分野の呼び方をしており、コイル及び該コイルの電磁力によって作動する可能部分を含めたアクチュエータのことを、ソレノイドと称する。

そして、特許文献１では、アイドルストップシステムの機能によってエンジンが自動停止した後、ピニオン制御用リレーをオンしてピニオン制御用ソレノイドのコイルに通電することによりピニオンギヤをエンジンのリングギヤに噛み合わせ、エンジンを始動する際には、ピニオンギヤとリングギヤとが既に噛み合った状態で、スタータモータに通電してエンジンをクランキングするようにしている。このようにすることで、スタータのピニオンギヤとエンジンのリングギヤとの摩耗や、両者が噛み合う際の騒音や振動を低減している。特に、アイドルストップ車両では、走行中（車速が０の状態も含む）にエンジンの自動停止と自動始動とが行われるため、上記の摩耗や騒音、振動を低減するために、独立制御型スタータが採用される可能性が高い。

一方、特許文献２には、独立制御型ではないスタータに関して、モータを作動させるための電気回路における電気的接点の接触抵抗を測定して、スタータの故障を検出することが記載されている。

特開平１１−３０１３９号公報 特開２００８−１１１３４３号公報

独立制御型スタータの場合、モータへの通電経路だけでなく、ピニオン制御用ソレノイドのコイルへの通電経路に異常が生じた場合にも、ピニオンギヤの位置切替（即ち、リングギヤに噛み合う状態とリングギヤに噛み合わない状態とに切り替えること）を実施することができないため、エンジンの始動に支障をきたすと考えられる。

しかし、引用文献１，２には、ピニオン制御用ソレノイドのコイルへの通電経路に生じた異常を検出する思想はなく、当然、そのような異常が生じた場合に何等かの処置を行う思想もない。

また、引用文献２の技術では、電気的接点の接触抵抗を測定することから、例えば、スタータ本体に抵抗を計測するための計測手段を設けなければならなかったり、その計測手段として高精度なものを用いなければならないことから、異常を検出するための構成が複雑になると考えられる。

そこで、本発明は、ピニオン制御用ソレノイドのコイルへの通電経路に生じた異常を簡単な構成で検出して適切な処置が行えるようにすることを目的としている。

請求項１のスタータ制御装置が用いられる車両は、その車両のエンジンをモータの回転力でクランキングするスタータと、モータ通電用スイッチ手段と、ピニオン制御用ソレノイドと、ピニオン制御用スイッチ手段と、アイドルストップ制御手段とを備えている。

ここで、スタータは、モータと、エンジンのリングギヤに噛み合った状態でモータにより回転駆動されることでエンジンをクランキングするピニオンギヤとを有しているが、そのピニオンギヤが、モータへの通電／非通電に拘わらず、リングギヤに噛み合う状態と、リングギヤに噛み合わない状態とに、切替可能に構成された独立制御型スタータである。

そして、モータ通電用スイッチ手段は、電源からスタータのモータ（以下、スタータモータともいう）への通電経路に設けられて、該通電経路を連通するオン状態と該通電経路を遮断するオフ状態とに、択一的に駆動されるものである。

このため、モータ通電用スイッチ手段がオフ状態ならば、モータには電流が流れず、モータ通電用スイッチ手段をオン状態にすれば、モータに電流が流れて、該モータによりピニオンギヤが回転駆動されることとなる。

また、ピニオン制御用ソレノイドは、それのコイルの一端がグランドラインに接続されており、そのコイルの他端に電源の電圧（以下、電源電圧ともいう）が供給されて該コイルに通電されることで、スタータのピニオンギヤをリングギヤに噛み合う状態にし、そのコイルへの通電が停止されると、ピニオンギヤをリングギヤに噛み合わない状態にする。つまり、ピニオン制御用ソレノイドは、ピニオンギヤの位置切替を行うためのアクチュエータである。

そして、ピニオン制御用スイッチ手段は、電源から前記コイルの他端へ至る通電経路に設けられて、該通電経路を連通するオン状態と該通電経路を遮断するオフ状態とに、択一的に駆動されるものである。

このため、ピニオン制御用スイッチ手段がオフ状態ならば、ピニオン制御用ソレノイドのコイルに電流が流れず、ピニオンギヤはリングギヤに噛み合わない状態になる。そして、ピニオン制御用スイッチ手段をオン状態にすれば、ピニオン制御用ソレノイドのコイルに電流が流れて、ピニオン制御用ソレノイドにより、ピニオンギヤはリングギヤに噛み合う状態にされる。よって、その状態でモータ通電用スイッチ手段をオン状態にすれば、モータの駆動力がピニオンギヤを介してリングギヤに伝達され、エンジンがクランキングされることとなる。

また、アイドルストップ制御手段は、所定の自動停止条件が成立するとエンジンを停止させ、その後、所定の自動始動条件が成立するとエンジンを再始動させるものである。
そして、請求項１のスタータ制御装置は、制御手段を備えており、その制御手段は、車両の運転者の始動用操作に応じてエンジンを始動させる初回始動時と、アイドルストップ制御手段がエンジンを再始動させようとする再始動時との各々において、スタータにエンジンをクランキングさせるために、ピニオン制御用スイッチ手段とモータ通電用スイッチ手段との両方をオン状態となるように駆動する。

ここで特に、請求項１のスタータ制御装置は、第１の異常検出手段を備えている。
その第１の異常検出手段は、エンジンの運転中において、ピニオン制御用スイッチ手段とモータ通電用スイッチ手段とのうち、ピニオン制御用スイッチ手段だけをオン状態となるように駆動し、その状態で、ピニオン制御用スイッチ手段と前記コイルとの間の通電経路における特定地点の電圧Ｖｍが所定の通電不能判定値よりも低いか否かを判定して、該電圧Ｖｍが通電不能判定値よりも低いと判定したならば、コイルへの通電が不能な異常が発生していると判定する。

つまり、正常ならば、ピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動することで、特定地点の電圧Ｖｍは、ほぼ電源電圧にまで上昇するはずであるが、もし、特定地点の電圧Ｖｍが通電不能判定値よりも低ければ、下記（ｆ１）〜（ｆ３）の何れかの異常が生じていると考えられる。

（ｆ１）電源からピニオン制御用スイッチ手段までの経路と、ピニオン制御用スイッチ手段から特定地点までの経路との何れかが、断線している。
（ｆ２）ピニオン制御用スイッチ手段から特定地点までの経路と、特定地点からコイルまでの経路との何れかが、グランドラインにショートしている。

（ｆ３）ピニオン制御用スイッチ手段にオン状態とならない故障（オフ状態のままの開故障）が生じている。
そして、上記（ｆ１）〜（ｆ３）の何れの異常も、ピニオン制御用ソレノイドのコイルへの通電が不能となる異常（以下、通電不能異常ともいう）であるため、その異常が発生すると、ピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせることができず、その結果、スタータによるエンジンのクランキングが不能となり、延いてはエンジンの始動が不能となる。

そこで、第１の異常検出手段は、ピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動している場合の特定地点の電圧Ｖｍから、通電不能異常（上記（ｆ１）〜（ｆ３）の何れかの異常）が発生しているか否かを判定している。尚、通電不能判定値は、電源電圧よりも低くグランドラインの電位よりは高い電圧に設定しておけば良い。

そして、請求項１のスタータ制御装置は、第１の異常検出手段により異常が発生していると判定されると、アイドルストップ制御手段がエンジンを停止させるのを禁止する。なぜなら、第１の異常検出手段によって検出される（発生していると判定される）異常が発生した場合には、スタータによるエンジンのクランキングが不能となるため、エンジンが停止されると、その後の再始動ができなくなり、車両が走行不能になるからである。

このような請求項１のスタータ制御装置によれば、エンジンの運転中であって、アイドルストップが実施される前に、コイルへの通電が不能になる通電経路異常を検出することができ、その異常を検出した場合に、アイドルストップ制御手段がエンジンを停止させるのを禁止することで、車両が走行不能になってしまうことを防止することができる。そして、通電経路の異常を、抵抗を計測するための計測手段を設けることなく、簡単な構成で検出することができる。

しかも、第１の異常検出手段は、ピニオン制御用スイッチ手段とモータ通電用スイッチ手段とのうち、ピニオン制御用スイッチ手段だけをオン状態となるように駆動するため、エンジンの運転中における異常検出を、無駄なクランキングをしてしまうことなく実施することができる。

尚、エンジンの運転中において、ピニオン制御用スイッチ手段をオン状態にすると、正常ならば、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うことから、ピニオンギヤは、モータではなく、リングギヤの回転力によって回されることとなる。しかし、一般にスタータにおいて、モータの駆動軸とピニオンギヤとの間には、周知のワンウェイクラッチが設けられており、モータが非通電の状態でピニオンギヤがリングギヤによって回されても、そのワンウェイクラッチの作用によりピニオンギヤは空回りするだけであり、モータがリングギヤによって回されてしまうことはない。

次に、請求項２のスタータ制御装置は、請求項１のスタータ制御装置において、第１の異常検出手段により異常が発生していると判定されると、車両の運転者に対してエンジンを停止させないことを促す処理（以下、エンジン非停止を促す処理ともいう）を行う。なぜなら、第１の異常検出手段によって検出される異常が発生した場合には、前述したように、スタータによるエンジンのクランキングが不能となるため、運転者がエンジン停止用操作を行ってエンジンを停止させてしまうと、その後の始動用操作による始動（初回始動）ができなくなるからである。このため、エンジン非停止を促す処理を行うことで、車両が走行不能になってしまうことを未然に防止することができる。

尚、エンジン非停止を促す処理としては、例えば、エンジンを停止させないことを促す内容のメッセージを、表示装置に文章で表示したり、スピーカから音声で出力したりする処理や、エンジンの始動と停止を行うための操作部がプッシュボタンである車両ならば、そのプッシュボタンが通常よりも長い時間押され続けないとエンジンを停止しないようにする、といった処理でも良い。

次に、請求項３のスタータ制御装置は、請求項１，２のスタータ制御装置において、第２の異常検出手段を備えている。そして、その第２の異常検出手段は、アイドルストップ制御手段がエンジンを停止させてから該エンジンを再始動させるまでのアイドルストップ中において、ピニオン制御用スイッチ手段とモータ通電用スイッチ手段とのうち、ピニオン制御用スイッチ手段だけをオン状態となるように駆動し、その状態で、ピニオン制御用スイッチ手段と前記コイルとの間の通電経路における前記特定地点の電圧Ｖｍが通電不能判定値よりも低いか否かを判定して、該電圧Ｖｍが通電不能判定値よりも低いと判定したならば、コイルへの通電が不能な異常が発生していると判定する。

このような第２の異常検出手段を設けることで、アイドルストップ中においても、不要なクランキングをしてしまうことなく、上記（ｆ１）〜（ｆ３）の何れかの異常を検出することができる。

次に、請求項４のスタータ制御装置は、請求項３のスタータ制御装置において、第２の異常検出手段により異常が発生していると判定されると、車両のハザードランプを点滅させる。なぜなら、アイドルストップ中において、第２の異常検出手段により異常が発生していると判定された場合には、その後のエンジン再始動ができない可能性がある。このため、車両のハザードランプを点滅させることで、後続車の運転者に対して注意を喚起することができ、安全性を高めることができる。

次に、請求項５のスタータ制御装置は、請求項１〜４のスタータ制御装置において、第３の異常検出手段を備えている。そして、その第３の異常検出手段は、前記再始動時において、制御手段がピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動している場合の前記特定地点の電圧Ｖｍが通電不能判定値よりも低いか否かを判定し、該電圧Ｖｍが通電不能判定値よりも低いと判定したならば、前記コイルへの通電が不能な異常が発生していると判定する。

つまり、第３の異常検出手段は、アイドルストップからのエンジン再始動時に、制御手段が、スタータにエンジンをクランキングさせるためにピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動している状況で、特定地点の電圧Ｖｍに基づき異常の有無を判定している。

そして、このような第３の異常検出手段を設けることで、アイドルストップからのエンジン再始動時においても、上記（ｆ１）〜（ｆ３）の何れかの異常を検出することができる。

次に、請求項６のスタータ制御装置は、請求項５のスタータ制御装置において、第３の異常検出手段により異常が発生していると判定されると、車両のハザードランプを点滅させる。なぜなら、アイドルストップからのエンジン再始動時において、第３の異常検出手段により異常が発生していると判定された場合には、エンジンの再始動ができない可能性がある。このため、車両のハザードランプを点滅させることで、後続車の運転者に対して注意を喚起することができ、安全性を高めることができる。

次に、請求項７のスタータ制御装置は、請求項５，６のスタータ制御装置において、第３の異常検出手段により異常が発生していると判定されると、制御手段がモータ通電用スイッチ手段をオン状態にする継続時間（即ち、モータへの通電時間）を所定時間に制限する。なぜなら、アイドルストップからのエンジン再始動時において、第３の異常検出手段により異常が発生していると判定された場合には、スタータのピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせることができないことから、制御手段がピニオン制御用スイッチ手段とモータ通電用スイッチ手段とをオン状態となるように駆動してもモータが空回りするだけでエンジンがかからない状態に陥ることとなり、その状態が長く続くとモータの故障（モータコイルの焼損等）を招く可能性がある。そこで、モータへの通電時間を所定時間に制限することにより、モータの故障を防止することができる。

次に、請求項８のスタータ制御装置は、請求項１〜７のスタータ制御装置において、第４の異常検出手段を備えている。そして、その第４の異常検出手段は、前記初回始動時において、制御手段がピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動している場合の前記特定地点の電圧Ｖｍが通電不能判定値よりも低いか否かを判定し、該電圧Ｖｍが通電不能判定値よりも低いと判定したならば、前記コイルへの通電が不能な異常が発生していると判定する。

つまり、第４の異常検出手段は、運転者の始動用操作に応じてエンジンを始動させる初回始動時に、制御手段が、スタータにエンジンをクランキングさせるためにピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動している状況で、特定地点の電圧Ｖｍに基づき異常の有無を判定している。

そして、このような第４の異常検出手段を設けることで、エンジンの初回始動時においても、上記（ｆ１）〜（ｆ３）の何れかの異常を検出することができる。
次に、請求項９のスタータ制御装置は、請求項８のスタータ制御装置において、第４の異常検出手段により異常が発生していると判定されると、制御手段がモータ通電用スイッチ手段をオン状態にする継続時間を所定時間に制限する。なぜなら、エンジンの初回始動時において、第４の異常検出手段により異常が発生していると判定された場合には、スタータのピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせることができないことから、制御手段がピニオン制御用スイッチ手段とモータ通電用スイッチ手段とをオン状態となるように駆動してもモータが空回りするだけでエンジンがかからない状態に陥ることとなり、その状態が長く続くとモータの故障（モータコイルの焼損等）を招く可能性がある。そこで、モータへの通電時間を所定時間に制限することにより、モータの故障を防止することができる。

次に、請求項１０のスタータ制御装置は、請求項１〜９のスタータ制御装置において、通電解除不能異常検出手段を備えている。そして、その通電解除不能異常検出手段は、制御手段がピニオン制御用スイッチ手段をオフ状態となるように駆動している場合の前記特定地点の電圧Ｖｍが所定の通電固着判定値よりも高いか否かを判定し、該電圧Ｖｍが通電固着判定値よりも高いと判定したならば、前記コイルに通電したままの異常が発生していると判定する。

つまり、正常ならば、ピニオン制御用スイッチ手段をオフ状態となるように駆動することで、特定地点の電圧Ｖｍは、ほぼグランドラインの電位になるはずであるが、もし、特定地点の電圧Ｖｍが通電固着判定値よりも高ければ、下記（ｆ４）又は（ｆ５）の異常が生じていると考えられる。

（ｆ４）ピニオン制御用スイッチ手段から特定地点までの経路と、特定地点からコイルまでの経路との何れかが、電源電圧にショートしている。
（ｆ５）ピニオン制御用スイッチ手段にオフ状態とならない故障（オン状態のままの閉故障）が生じている。

そして、上記（ｆ４），（ｆ５）の何れの異常も、ピニオン制御用ソレノイドのコイルに通電したままの異常（以下、通電解除不能異常ともいう）であるため、その異常が発生すると、ピニオンギヤをリングギヤに噛み合わない状態にすることができない。つまり、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合ったままとなる。

そこで、通電解除不能異常検出手段は、ピニオン制御用スイッチ手段がオフ状態となるように駆動されている場合の特定地点の電圧Ｖｍから、通電解除不能異常（上記（ｆ４）又は（ｆ５）の異常）が発生しているか否かを判定している。尚、通電固着判定値は、電源電圧よりも低くグランドラインの電位よりは高い電圧に設定しておけば良い。

そして、このような通電解除不能異常検出手段を設けることで、通電解除不能異常も検出することができるようになる。
次に、請求項１１のスタータ制御装置は、請求項１０のスタータ制御装置において、エンジンの運転中において、通電解除不能異常検出手段を作動させ、該通電解除不能異常検出手段により異常が発生していると判定されると、アイドルストップ制御手段がエンジンを停止させるのを禁止する。なぜなら、通電解除不能異常が長く続くと、コイルが焼損する可能性があり、コイルが焼損してしまうと、今度は、ピニオンギヤをリングギヤに噛み合わすことができなくなって、エンジンの始動が不能となる。このため、アイドルストップ制御手段がエンジンを停止させるのを禁止することで、車両が走行不能になってしまうことを未然に防止することができる。

次に、請求項１２のスタータ制御装置は、請求項１１のスタータ制御装置において、エンジンの運転中において通電解除不能異常検出手段により異常が発生していると判定されると、エンジンの回転数を制限する処理を行う。なぜなら、通電解除不能異常が生じている場合、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合ったままになり、エンジンの運転中においては、ピニオンギヤがリングギヤによって回され続けることとなる。そして、エンジンの回転数が高くなると、ピニオンギヤが摩耗したり前述のワンウェイクラッチが劣化したりする可能性がある。このため、エンジンの回転数を制限することで、スタータの構成部品が摩耗したり劣化したりするのを抑制することができる。

尚、エンジンの回転数を制限する処理としては、例えば、ある回転数になったら燃料噴射を停止するという燃料カットの処理や、自動変速機の変速比を小さくする処理が考えられる。

次に、請求項１３のスタータ制御装置は、請求項１２のスタータ制御装置において、エンジンの回転数を制限する処理を行うことに加えて、車両のハザードランプを点滅させる。なぜなら、エンジンの回転数を制限すると、車両の走行速度も制限されるため、交通の流れに乗れない可能性がある。このため、車両のハザードランプを点滅させることで、後続車の運転者に対して注意を喚起することができ、安全性を高めることができる。

次に、請求項１４のスタータ制御装置は、請求項１１〜１３のスタータ制御装置において、エンジンの運転中において通電解除不能異常検出手段により異常が発生していると判定されると、車両の運転者に対してエンジンを停止させないことを促す処理（エンジン非停止を促す処理）を行う。なぜなら、前述したように、通電解除不能異常が長く続くと、コイルが焼損する可能性があり、そうなると、エンジンの始動が不能となる。このため、エンジン非停止を促す処理を行うことで、車両が走行不能になってしまうことを未然に防止することができる。

次に、請求項１５のスタータ制御装置は、請求項１０〜１４のスタータ制御装置において、アイドルストップ制御手段がエンジンを停止させてから該エンジンを再始動させるまでのアイドルストップ中において、通電解除不能異常検出手段を作動させ、該通電解除不能異常検出手段により異常が発生していると判定されると、エンジンを始動させる処理を行う。

つまり、アイドルストップ中に通電解除不能異常検出手段を作動させて、通電解除不能異常を検出したならば、その時点で自動始動条件が成立していなくても、エンジンを再始動させるようにしている。なぜなら、前述したように、通電解除不能異常が長く続くと、コイルが焼損してエンジンの始動ができなくなる可能性があるため、コイルが焼損してしまう前にエンジンを再始動させることで、車両が走行不能になってしまうことを防止することができる。

尚、エンジンを始動させる処理としては、ピニオン制御用スイッチ手段とモータ通電用スイッチ手段との両方をオン状態となるように駆動する処理を行えば良い。また、この場合、ピニオン制御用ソレノイドのコイルには、ピニオン制御用スイッチ手段の駆動に拘わらず、電流が流れたままになっているはずなので、エンジンを始動させる処理としては、モータ通電用スイッチ手段だけをオン状態となるように駆動する処理でも良い。

次に、請求項１６のスタータ制御装置は、請求項１０〜１５のスタータ制御装置において、前記初回始動時と前記再始動時との両方又は一方において、制御手段がピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動する前に、通電解除不能異常検出手段を作動させる。そして、このようにすれば、エンジンの初回始動時と再始動時との両方又は一方においても、通電解除不能異常を検出することができるようになる。

次に、請求項１７のスタータ制御装置は、請求項１０〜１６のスタータ制御装置において、通電解除不能異常検出手段により異常が発生していると判定された場合に、車両の運転者に対してエンジンの回転数を上げないことを促す処理を行う。なぜなら、通電解除不能異常が生じている場合、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合ったままになるため、エンジンの回転数が高くなると、ピニオンギヤが摩耗したり前述のワンウェイクラッチが劣化したりする可能性がある。このため、運転者に対してエンジンの回転数を上げないことを促すことで、スタータの構成部品が摩耗したり劣化したりするのを抑制することができる。

尚、エンジンの回転数を上げないことを促す処理としては、例えば、エンジンの回転数を上げないことを促す内容のメッセージを、表示装置に文章で表示したり、スピーカから音声で出力したりする処理や、タコメータのレッドゾーンを可変表示可能な車両ならば、タコメータに表示するレッドゾーンを低い回転数領域にまで拡張する（つまり、表示する最高許容回転数を下げる）、といった処理でも良い。

次に、請求項１８のスタータ制御装置は、請求項１〜１７のスタータ制御装置において、中間電圧発生手段と断線検出手段とを備えている。
中間電圧発生手段は、当該スタータ制御装置の端子のうち、前記特定地点の電圧Ｖｍを入力するための入力端子に接続され、ピニオン制御用スイッチ手段がオフ状態で、且つ、前記特定地点から前記コイルを介してグランドラインへ至るまでの経路（以下、特定地点より下流側の経路ともいう）が断線している場合の、前記入力端子の電圧を、電源電圧よりも低く且つグランドラインの電位よりも高い所定の中間電圧にする。

そして、断線検出手段は、制御手段がピニオン制御用スイッチ手段をオフ状態となるように駆動している場合の前記入力端子の電圧（＝特定地点の電圧）Ｖｍが前記中間電圧であるか否かを判定し、該電圧Ｖｍが中間電圧であると判定したならば、前記特定地点より下流側の経路に断線が発生していると判定する。

尚、特定地点より下流側の経路に断線が発生している場合でも、各部の電気的特性のばらつきにより、入力端子の電圧Ｖｍが中間電圧と完全に一致することは希である。このため、入力端子の電圧Ｖｍが中間電圧であるか否かを判定する処理としては、実際には、入力端子の電圧Ｖｍが、中間電圧を含む所定範囲に入っているか否かを判定する処理で良い。つまり、電圧Ｖｍが、中間電圧を含む所定範囲に入っていれば、中間電圧であると判定すれば良い。

このような中間電圧発生手段と断線検出手段を設けることで、特定地点より下流側の経路における断線も検出することができるようになる。特に、特定地点より下流側の経路に断線が発生しても、コイルへの通電が不能となり、ピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせることができなくなるが、前述した第１〜第４の異常検出手段では、その経路の断線は検出することができない。そのため、中間電圧発生手段と断線検出手段を設けることで、検出可能な異常の種類を増やすことができる。

次に、請求項１９のスタータ制御装置は、請求項１８のスタータ制御装置において、エンジンの運転中に、断線検出手段を作動させ、該断線検出手段により断線が発生していると判定されると、アイドルストップ制御手段がエンジンを停止させるのを禁止する。

このような請求項１９のスタータ制御装置によれば、エンジンの運転中であって、アイドルストップが実施される前に、特定地点より下流側の経路の断線を検出することができる。そして、その断線は、スタータによるエンジンのクランキングを不能にするものであるため、その断線を検出したならば、アイドルストップ制御手段がエンジンを停止させるのを禁止（つまり、アイドルストップを禁止）しており、その禁止により、車両が走行不能になってしまうことを防止することができる。

次に、請求項２０のスタータ制御装置は、請求項１９のスタータ制御装置において、エンジンの運転中において断線検出手段により断線が発生していると判定されると、運転者に対してエンジンを停止させないことを促す処理（エンジン非停止を促す処理）を行う。なぜなら、断線検出手段によって検出される断線が発生した場合には、前述したように、スタータによるエンジンのクランキングが不能となるため、運転者がエンジン停止用操作を行ってエンジンを停止させてしまうと、その後の始動用操作による始動（初回始動）ができなくなるからである。このため、エンジン非停止を促す処理を行うことで、車両が走行不能になってしまうことを未然に防止することができる。

次に、請求項２１のスタータ制御装置は、請求項１８〜２０のスタータ制御装置において、アイドルストップ制御手段がエンジンを停止させてから該エンジンを再始動させるまでのアイドルストップ中において、断線検出手段を作動させ、該断線検出手段により断線が発生していると判定されると、車両のハザードランプを点滅させる。なぜなら、アイドルストップ中において、断線検出手段により断線が発生していると判定された場合には、その後のエンジン再始動ができない可能性がある。このため、車両のハザードランプを点滅させることで、後続車の運転者に対して注意を喚起することができ、安全性を高めることができる。

次に、請求項２２のスタータ制御装置は、請求項１８〜２１のスタータ制御装置において、前記再始動時において、制御手段がピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動する前に、断線検出手段を作動させ、該断線検出手段により断線が発生していると判定されると、車両のハザードランプを点滅させる。なぜなら、アイドルストップからのエンジン再始動時において、断線検出手段により断線が発生していると判定された場合には、エンジンの再始動ができない可能性がある。このため、車両のハザードランプを点滅させることで、後続車の運転者に対して注意を喚起することができ、安全性を高めることができる。

次に、請求項２３のスタータ制御装置は、請求項２２のスタータ制御装置において、前記再始動時において断線検出手段により断線が発生していると判定されると、制御手段がモータ通電用スイッチ手段をオン状態にする継続時間を所定時間に制限する。なぜなら、アイドルストップからのエンジン再始動時において、断線検出手段により断線が発生していると判定された場合には、スタータのピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせることができないことから、制御手段がピニオン制御用スイッチ手段とモータ通電用スイッチ手段とをオン状態となるように駆動してもモータが空回りするだけでエンジンがかからない状態に陥ることとなり、その状態が長く続くとモータの故障（モータコイルの焼損等）を招く可能性がある。そこで、モータへの通電時間を所定時間に制限することにより、モータの故障を防止することができる。

次に、請求項２４のスタータ制御装置は、請求項１８〜２３のスタータ制御装置において、前記初回始動時において、制御手段がピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動する前に、断線検出手段を作動させ、該断線検出手段により断線が発生していると判定されると、制御手段がモータ通電用スイッチ手段をオン状態にする継続時間を所定時間に制限する。なぜなら、エンジンの初回始動時においても、断線検出手段により断線が発生していると判定された場合には、制御手段がピニオン制御用スイッチ手段とモータ通電用スイッチ手段とをオン状態となるように駆動してもモータが空回りするだけでエンジンがかからない状態に陥ることとなり、その状態が長く続くとモータの故障を招く可能性がある。そこで、モータへの通電時間を所定時間に制限することにより、モータの故障を防止することができる。

実施形態のＥＣＵとそれの周辺機器とを表す構成図である。 比較器の閾値電圧と電源電圧との関係を表す説明図である。 異常の内容と、リレーの駆動状態と、２つの比較器の出力との、組み合わせを説明する説明図である。 エンジンの状態を時系列で表した説明図である。 通電不能異常検出処理を表すフローチャートである。 通電解除不能異常検出処理を表すフローチャートである。 断線検出処理を表すフローチャートである。 エンジン始動時処理を表すフローチャートである。 エンジン運転中診断処理とアイドルストップ中診断処理とを表すフローチャートである。 フェイルセーフ処理の内容を説明する説明図である。

以下に、本発明が適用された実施形態のスタータ制御装置としての電子制御装置（以下、ＥＣＵという）について説明する。
まず図１は、実施形態のＥＣＵ１１とそれの周辺機器とを表す構成図である。尚、ＥＣＵ１１は、車両のエンジン（図示省略）を始動させるためのスタータ１３の制御を行うが、エンジンを自動停止及び自動始動させるアイドルストップ制御も行うものである。また、ここでは、車両の変速機は手動変速機（マニュアルトランスミッション）であるものとして説明する。

ＥＣＵ１１には、車両の運転者が始動用操作（例えばキーシリンダに挿したキーをスタート位置に捻る操作や、スタートボタンを押す操作）を行うとアクティブレベルになるスタータ信号、ブレーキペダルが踏まれたことを検出するセンサからのブレーキ信号、アクセルペダルが踏まれたことを検出するセンサからのアクセル信号、クラッチペダルが踏まれたことを検出するセンサからのクラッチ信号、シフトレバーの操作位置（シフト位置）を検出するセンサからのシフト位置信号、車両の走行速度（車速）を検出するセンサからの車速信号、ブレーキ負圧（ブレーキ倍力装置の負圧）を検出するセンサからのブレーキ負圧信号、及びクランク軸センサやカム軸センサからの回転信号等が入力されている。また、ＥＣＵ１１のバッテリ電圧モニタ端子１４には、車載バッテリ１５（電源に相当）の出力電圧であるバッテリ電圧ＶＢ（本実施形態では約１２Ｖ）が入力されている。尚、ＥＣＵ１１は、車両におけるイグニッション系電源ラインにバッテリ電圧ＶＢが供給されている場合（いわゆるイグニッションオンの場合）に、そのイグニッション系電源ラインからの電力で動作する。

一方、スタータ１３は、エンジンをクランキングさせる動力源となるモータ（スタータモータ）１７と、モータ１７へ通電するための電磁スイッチ１９と、モータにより回転駆動されるピニオンギヤ２１と、ピニオン制御用ソレノイド２３とを備えている。

電磁スイッチ１９は、バッテリ１５からモータ１７への通電経路に設けられた大型のリレーであり、その通電経路を連通するオン状態と、その通電経路を遮断するオフ状態とに、択一的に駆動される。

具体的には、電磁スイッチ１９は、一端がグランドラインに接続されたコイル１９ａと、一対の接点１９ｂ，１９ｃとを備えている。そして、コイル１９ａの他端にバッテリ電圧ＶＢが印加されて該コイル１９ａに通電されると、接点１９ｂ，１９ｃが短絡して通電経路を連通し（この状態がオン状態）、コイル１９ａに通電されないと、接点１９ｂ，１９ｃが開放して通電経路を遮断する（この状態がオフ状態）。

ピニオン制御用ソレノイド２３は、ピニオンギヤ２１を、エンジンのリングギヤ２５に噛み合う状態と、リングギヤ２５に噛み合わない状態とに、切り替えるためのアクチュエータとしてのソレノイドである。

具体的には、ピニオン制御用ソレノイド２３は、一端がグランドラインに接続されたコイル２３ａと、バネ等の付勢部材（図示省略）とを有しており、コイル２３ａに通電されなければ、ピニオンギヤ２１を、上記付勢部材の力によって、リングギヤ２５とは噛み合わない初期位置（図１に示す位置）に配置させる。また、コイル２３ａの他端にバッテリ電圧ＶＢが印加されて該コイル２３ａに通電されると、その通電による電磁力により、ピニオンギヤ２１を、図１における点線の矢印で示す如く当該スタータ１３の外方向へ突出させて、リングギヤ２５に噛み合わせる。

そして、ピニオンギヤ２１がリングギヤ２５に噛み合った状態でモータ１７が通電されれば、そのモータ１７の回転力がピニオンギヤ２１を介してリングギヤ２５に伝わり、エンジンがクランキングされることとなる。

また、車両において、ＥＣＵ１１の外部には、オンすることで電磁スイッチ１９のコイル１９ａの上記他端（上流側）にバッテリ電圧ＶＢを印加して該コイル１９ａに電流を流し、その電磁スイッチ１９をオン状態にするモータ制御用リレー３１（以下、単にリレー３１ともいう）が設けられている。

更に、ＥＣＵ１１の外部には、オンすることでピニオン制御用ソレノイド２３のコイル２３ａの上記他端（上流側）にバッテリ電圧ＶＢを印加して該コイル２３ａに電流を流し、ピニオンギヤ２１をリングギヤ２５に噛み合わせるピニオン制御用リレー３３（以下、単にリレー３３ともいう）が設けられている。

具体的に説明すると、リレー３３は、一端にバッテリ電圧ＶＢが供給され、他端がＥＣＵ１１により接地される（即ちグランドラインに接続される）コイルと、バッテリ１５からピニオン制御用ソレノイド２３のコイル２３ａの上記他端へ至る通電経路に設けられた一対の接点とを備えている。そして、当該リレー３３のコイルの他端（下流側）がＥＣＵ１１により接地されて該コイルに通電されると、当該リレー３３の接点が短絡してバッテリ１５からコイル２３ａへの通電経路を連通し（この状態がオン状態）、当該リレー３３のコイルに通電されないと、当該リレー３３の接点が開放してバッテリ１５からコイル２３ａへの通電経路を遮断する（この状態がオフ状態）。

また、説明は省略するが、モータ制御用リレー３１も、図１に示すように、ピニオン制御用リレー３３と同様のものであり、そのリレー３１のコイルの下流側がＥＣＵ１１により接地されることで、一対の接点が短絡するオン状態となり、電磁スイッチ１９のコイル１９ａに電流を流す。

次に、ＥＣＵ１１は、アイドルストップ制御やスタータ１３の制御のための各種処理を実行するマイコン４１と、前述したスタータ信号等の各種信号をマイコン４１に入力させる入力回路４３と、バッテリ電圧モニタ端子１４から入力されるバッテリ電圧ＶＢを、マイコン４１に入力可能な範囲の電圧値に分圧する２つの抵抗４５，４７と、その両抵抗４５，４７の接続点の電圧ラインとグランドラインとの間に設けられたノイズ除去用のコンデンサ４９とを備えている。そして、マイコン４１は、両抵抗４５，４７の接続点の電圧を内部のＡ／Ｄ変換器（図示省略）でＡ／Ｄ変換することにより、バッテリ電圧ＶＢを検出する。また、マイコン４１は、入力回路４３から入力される信号のうちのアナログ信号についても、内部のＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換することにより、その信号の電圧値を検出する。

また、ＥＣＵ１１は、オンすることでリレー３１のコイルの下流側をグランドラインに接続して（即ち接地して）、該リレー３１をオンさせるトランジスタ５１と、オンすることでリレー３３のコイルの下流側をグランドラインに接続して、該リレー３３をオンさせるトランジスタ５２とを備えている。よって、トランジスタ５１がオンすれば、リレー３１がオンして、電磁スイッチ１９のコイル１９ａに電流が流れ、該電磁スイッチ１９がオンして、モータ１７に電流が流れる。また、トランジスタ５２がオンすれば、リレー３３がオンして、ピニオン制御用ソレノイド２３のコイル２３ａに電流が流れ、ピニオンギヤ２１がリングギヤ２５に噛み合う状態となる。そして、各トランジスタ５１，５２は、マイコン４１によって駆動される。

更に、ＥＣＵ１１の外部において、リレー３３とコイル２３ａとの間の通電経路における特定地点Ｐ２には、異常検出用配線Ｌｍの一端が接続されており、その異常検出用配線Ｌｍの他端が、ＥＣＵ１１の入力端子Ｔｉｎに接続されている。このため、ＥＣＵ１１には、その入力端子Ｔｉｎを介して、上記特定地点Ｐ２の電圧Ｖｍが入力される。

そして、ＥＣＵ１１は、コイル２３ａの通電経路異常を検出するために、下記の通電経路異常検出回路５３を備えている。
即ち、通電経路異常検出回路５３は、入力端子Ｔｉｎに非反転入力端子（＋端子）が接続された第１比較器５４及び第２比較器５５と、当該ＥＣＵ１１の内部において図示しない電源回路によりバッテリ電圧ＶＢを降圧して生成される一定の内部電源電圧ＶＤ（本実施形態では５Ｖ）を分圧し、その分圧した電圧を第１比較器５４の反転入力端子（−端子）に第１閾値電圧Ｖｔｈ１として入力する２つの抵抗５６，５７と、内部電源電圧ＶＤを分圧して、その分圧した電圧を第２比較器５５の反転入力端子（−端子）に第２閾値電圧Ｖｔｈ２として入力する２つの抵抗５８，５９と、アノードが内部電源電圧ＶＤのラインに接続されたダイオードＤ１と、そのダイオードＤ１のカソードに一端が接続され、他端が入力端子Ｔｉｎに接続された抵抗Ｒ１と、その抵抗Ｒ１と入力端子Ｔｉｎとに一端が共通接続され、他端がグランドラインに接続された抵抗Ｒ２とからなる。そして、第１比較器５４の出力Ｖ１と、第２比較器５５の出力Ｖ２とが、マイコン４１に入力される。

このような通電経路異常検出回路５３においては、リレー３３がオフ状態で、且つ、コイル２３ａへの通電経路のうち上記特定地点Ｐ２よりも下流側の経路（即ち、特定地点Ｐ２からコイル２３ａを介してグランドラインへ至るまでの経路）が断線している場合、入力端子Ｔｉｎの電圧Ｖｍは、内部電源電圧ＶＤよりダイオードＤ１の順方向電圧Ｖｆだけ低い電圧（＝ＶＤ−Ｖｆ）を抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した電圧Ｖｏｐとなる（図２参照）。尚、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値は、コイル２３ａの抵抗値よりも十分に大きい値（例えば数千倍程度の値）に設定されている。

そして、抵抗５６，５７の抵抗値は、第１比較器５４に入力される第１閾値電圧Ｖｔｈ１が、図２に示すように、上記電圧Ｖｏｐよりも高い電圧となるように設定されている。また、抵抗５８，５９の抵抗値は、第２比較器５５に入力される第２閾値電圧Ｖｔｈ２が、図２に示すように、上記電圧Ｖｏｐよりも低い電圧となるように設定されている。

一方また、ＥＣＵ１１は、リレー３３のコイルに正常に電流を流すことができるか否かを診断するための一次側異常検出回路６０を備えている。
その一次側異常検出回路６０は、トランジスタ５２の出力端子のうち、リレー３３のコイルに接続される方の出力端子の電圧Ｖｏｕｔが、バッテリ電圧ＶＢより低くグランドラインの電位（＝０Ｖ）よりは高い所定の判定閾値よりも高ければ、ハイの信号をマイコン４１に出力し、上記電圧Ｖｏｕｔが判定閾値より高くなければ、ローの信号をマイコン４１に出力する。そして、マイコン４１は、トランジスタ５２をオフさせている場合に、一次側異常検出回路６０からの信号をモニタして、その信号がハイではなくローであれば、バッテリ１５からリレー３３のコイルを介して当該ＥＣＵ１１へ至るまでの電流経路に断線が生じているか、あるいは、リレー３３のコイルの下流側がグランドラインにショートしているか、あるいは、トランジスタ５２にオン状態のままの閉故障が生じていると判定する。

次に、通電経路異常検出回路５３を用いた通電経路異常の検出原理について、図３を用い説明する。尚、以下の説明では、図１に示すように、バッテリ１５からコイル２３ａへの通電経路のうち、リレー３３のコイルへと分岐する分岐点Ｐ１から該リレー３３の上流側の接点までの区間を、区間Ａと言い、リレー３３の下流側の接点から上記特定地点Ｐ２（異常検出用配線Ｌｍとの接続点）までの区間を、区間Ｂと言い、上記特定地点Ｐ２からコイル２３ａまでの区間を、区間Ｃと言う。また、図３において、「リレーＯＮ命令」とは、マイコン４１がリレー３３をオン状態となるように駆動することを意味しており、本実施形態では、マイコン４１がトランジスタ５２をオンする命令を実行することである。また、図３において、「リレーＯＦＦ命令」とは、マイコン４１がリレー３３をオフ状態となるように駆動することを意味しており、本実施形態では、マイコン４１がトランジスタ５２をオフする命令を実行することである。

まず、図３における（ａ）の列に示すように、コイル２３ａへの通電経路が正常ならば、マイコン４１がリレー３３をオン状態となるように駆動した場合、入力端子Ｔｉｎの電圧（特定地点Ｐ２の電圧）Ｖｍは、ほぼバッテリ電圧ＶＢ（＞Ｖｔｈ１）にまで上昇する。このため、第１比較器５４の出力Ｖ１と、第２比較器５５の出力Ｖ２は、両方共にハイ（Ｈｉ）になる。尚、この場合、ダイオードＤ１により、入力端子Ｔｉｎから内部電源電圧ＶＤのラインへの電流の回り込みが防止される。

また、コイル２３ａへの通電経路が正常ならば、マイコン４１がリレー３３をオフ状態となるように駆動した場合、入力端子Ｔｉｎの電圧Ｖｍは、ほぼ０Ｖ（＜Ｖｔｈ２）になる。コイル２３ａの抵抗値は抵抗Ｒ１の抵抗値よりも十分に小さいからである。よって、第１比較器５４の出力Ｖ１と、第２比較器５５の出力Ｖ２は、両方共にロー（Ｌｏ）になる。

これに対して、図３における（ｃ）の列に示すように、コイル２３ａへの通電経路のうち、区間Ａと区間Ｂとの何れかが断線するか、あるいは、区間Ｂと区間Ｃとの何れかがグランドラインにショート（ＧＮＤショート）するか、あるいは、リレー３３にオン状態とならない開故障が生じると、マイコン４１がリレー３３をオン状態となるように駆動しても、入力端子Ｔｉｎの電圧Ｖｍは、ほぼ０Ｖになる。よって、第１比較器５４の出力Ｖ１と、第２比較器５５の出力Ｖ２は、両方共にハイにならず、ローのままになる。

このため、リレー３３をオン状態となるように駆動しても、２つの比較器５４，５５の出力Ｖ１，Ｖ２がローならば、区間Ａ又は区間Ｂが断線しているか、あるいは、区間Ｂ又は区間Ｃがグランドラインにショートしているか、あるいは、リレー３３に開故障が生じている、と判定することができる。そして、それらの異常は、何れも、コイル２３ａへの通電が不能となる通電不能異常である。

尚、コイル２３ａへの通電経路のうち、区間Ａよりも上流側（即ち、バッテリ１５から上記分岐点Ｐ１までの経路）で断線が生じても、区間Ａ又は区間Ｂが断線した場合と同様に検出可能である。但し、本実施形態の説明では、区間Ａよりも上流側が正常であることを、前述の一次側異常検出回路６０を用いた診断によって確認しているものとし、このため、区間Ａよりも上流側の断線については図示及び説明を省略している。

また、図３における（ｄ）の列に示すように、コイル２３ａへの通電経路のうち、区間Ｂと区間Ｃとの何れかがバッテリ電圧ＶＢにショート（バッテリショート）するか、あるいは、リレー３３にオフ状態とならない閉故障が生じると、マイコン４１がリレー３３をオフ状態となるように駆動しても、入力端子Ｔｉｎの電圧Ｖｍは、ほぼバッテリ電圧ＶＢになる。よって、第１比較器５４の出力Ｖ１と、第２比較器５５の出力Ｖ２は、両方共にローにならず、ハイのままになる。

このため、リレー３３をオフ状態となるように駆動しても、２つの比較器５４，５５の出力Ｖ１，Ｖ２がハイならば、区間Ｂ又は区間Ｃがバッテリ電圧ＶＢにショートしているか、あるいは、リレー３３に閉故障が生じている、と判定することができる。そして、それらの異常は、何れも、コイル２３ａに通電したままの通電解除不能異常である。

また、図３における（ｂ）の列に示すように、コイル２３ａへの通電経路のうち、特定地点Ｐ２よりも下流側の経路（即ち、区間Ｃと、コイル２３ａ自身と、コイル２３ａより下流との、何れか）が断線すると、マイコン４１がリレー３３をオフ状態となるように駆動している場合に、入力端子Ｔｉｎの電圧Ｖｍは、前述したダイオードＤ１及び抵抗Ｒ１，Ｒ２によって生成される電圧Ｖｏｐ（Ｖｔｈ１＞Ｖｏｐ＞Ｖｔｈ２）になる。よって、第１比較器５４の出力Ｖ１はローになるが、第２比較器５５の出力Ｖ２はハイになる。

このため、リレー３３をオフ状態となるように駆動している場合に、第１比較器５４の出力Ｖ１がローで、第２比較器５５の出力Ｖ２がハイならば、入力端子Ｔｉｎの電圧Ｖｍが上記電圧Ｖｏｐになっていると判定することができ、延いては、特定地点Ｐ２よりも下流側の経路に断線が発生していると判定することができる。

以上のように、リレー３３の駆動状態と、比較器５４，５５の出力Ｖ１，Ｖ２との組み合わせにより、コイル２３ａへの通電経路の異常を区別して検出することができる。
次に、マイコン４１が行う処理の内容について、図４を用い説明する。尚、図４は、エンジンの状態を時系列で表したものである。

まず、マイコン４１は、車両の運転者が始動用操作を行ってスタータ信号がアクティブレベル（例えばハイ）になると、エンジン始動のためにスタータ１３を作動させるスタータ制御処理を行う。尚、これが図４における（１）の初回始動の状態である。

具体的な処理として、マイコン４１は、トランジスタ５２をオンすることで、リレー３３をオンし、ピニオン制御用ソレノイド２３のコイル２３ａに電流を流して、ピニオンギヤ２１をリングギヤ２５に噛み合う状態にする。更に、マイコン４１は、トランジスタ５１をオンすることで、リレー３１をオンし、電磁スイッチ１９をオン状態にする。

すると、バッテリ１５からモータ１７に電流が流れて、モータ１７が回転し、そのモータ１７の回転力によりピニオンギヤ２１がリングギヤ２５を回転させる（即ち、エンジンをクランキングさせる）こととなる。

そして、エンジンがクランキングされると、エンジンを制御する他のＥＣＵにより、エンジンに対する燃料噴射と点火とが行われる。尚、エンジンがディーゼルエンジンであれば、点火は行われず、燃料噴射だけが行われる。また、こうしたエンジンの制御もＥＣＵ１１が行うシステム構成であっても良い。

そして、マイコン４１は、エンジンが完爆状態（始動が完了した状態であり、いわゆるエンジンがかかった状態）になったと判定すると、トランジスタ５１，５２をオフして、モータ１７への通電を停止すると共に、ピニオンギヤ２１をリングギヤ２５に噛み合わない初期位置に戻す。尚、マイコン４１は、前述の回転信号からエンジン回転数を算出し、そのエンジン回転数に基づいて、エンジンが完爆状態になったか否かを判定する。

以上が、スタータ制御処理の内容である。そして、エンジンが運転状態になっている場合が、図４における（２）のエンジン運転中である。
次に、エンジン運転中において、マイコン４１は、所定の自動停止条件が成立したと判定したならば、エンジンへの燃料噴射を停止したり、エンジンへの吸気供給経路を遮断することにより、エンジンを自動的に停止させる。そして、このようにエンジンが自動停止された状態が、図４における（３）のアイドルストップ中である。

尚、自動停止条件としては、例えば、下記の全条件が満たされていることである。
バッテリ電圧ＶＢが所定値以上である。車速が所定値以下である。ブレーキ負圧の絶対値が所定値以上である。ブレーキペダルが踏まれている。シフト位置がニュートラルであるか、あるいはシフト位置がニュートラル以外でクラッチペダルが踏まれている。アクセルペダルが踏まれていない。前回にエンジンを自動停止して再始動させてから一定時間以上経過している。

その後、マイコン４１は、アイドルストップ中において、所定の自動始動条件が成立したと判定したならば、エンジンを再始動させるために、前述のスタータ制御処理を行う。そして、これが図４における（４）の再始動の状態である。

尚、自動始動条件としては、例えば、下記の何れかの条件が考えられる。
シフト位置がニュートラル以外且つクラッチペダルが踏まれている状態でアイドルストップした場合、その状態でブレーキペダルが放された。ブレーキペダルは踏まれたままだが、シフト位置がニュートラル以外でクラッチペダルのリリース（即ち、クラッチペダルの踏み込みを緩めてクラッチを接続しようとする動作）が開始された。ブレーキペダルが踏まれたままだが、シフト位置がニュートラルからニュートラル以外に操作された（その時点でクラッチペダルは踏まれている）。

また、図４における右端の「停止」とは、運転者がエンジンを停止させる操作を行ったことでエンジンが停止したことを示しており、その場合には、車両におけるイグニッション系電源もオフされる。

ここで、本実施形態において、ＥＣＵ１１のマイコン４１は、前述したエンジンの初回始動時（図４の（１））と、エンジンの運転中（図４の（２））と、エンジンのアイドルストップ中（図４の（３））と、エンジンの再始動時（図４の（４））との各々において、コイル２３ａへの通電経路の異常を検出するための処理を行っている。そこで次に、その処理について説明する。

最初に、図３における（ｂ），（ｃ），（ｄ）の各列に示した異常を検出するためにそれぞれ用意された各異常検出処理について、図５〜図７を用い説明する。尚、その図５〜図７の各異常検出処理が、いつ実行されるかについては、後で説明する。

まず、図５は、図３における（ｃ）の列に示した通電不能異常（即ち、区間Ａ又は区間Ｂの断線、あるいは、区間Ｂ又は区間Ｃのグランドラインへのショート、あるいは、ピニオン制御用リレー３３の開故障）を検出するための通電不能異常検出処理を表すフローチャートである。

そして、図５に示すように、マイコン４１が、通電不能異常検出処理の実行を開始すると、まずＳ１１０にて、現在、ピニオン制御用リレー３３をオン状態となるように駆動しているか否かを判定する。具体的には、トランジスタ５２への駆動信号をアクティブレベル（本実施形態ではハイ）で出力して、該トランジスタ５２をオンさせているか否かを判定する。

そして、ピニオン制御用リレー３３をオン状態となるように駆動していなければ、Ｓ１２０に進んで、異常判定回数をカウントするためのカウンタＣＮ１を０にクリアし、その後、当該通電不能異常検出処理を終了する。

また、上記Ｓ１１０にて、ピニオン制御用リレー３３をオン状態となるように駆動していると判定した場合には、Ｓ１３０に移行して、第１比較器５４の出力Ｖ１と第２比較器５５の出力Ｖ２とが両方共にローであるか否かを判定する。

そして、第１比較器５４の出力Ｖ１と第２比較器５５の出力Ｖ２とのうち、一方でもローでなければ、上記Ｓ１２０に移行して、カウンタＣＮ１を０にクリアした後、当該通電不能異常検出処理を終了する。

また、上記Ｓ１３０にて、第１比較器５４の出力Ｖ１と第２比較器５５の出力Ｖ２とが両方共にローであると判定した場合には、図３における（ｃ）の列に示した通電不能異常が発生していると仮判定する。そして、Ｓ１４０に進んで、カウンタＣＮ１を１つカウントアップする。そして更に、次のＳ１５０にて、カウンタＣＮ１の値が異常確定回数Ｎｔｈを越えたか否かを判定し、異常確定回数Ｎｔｈを越えていなければＳ１１０に戻るが、異常確定回数Ｎｔｈを越えたなら、Ｓ１６０に進んで、フラグＦ１を１にした後、当該通電不能異常検出処理を終了する。尚、フラグＦ１は、コイル２３ａへの通電経路に、図３における（ｃ）の列に示した通電不能異常が発生していることを示すフラグである。

つまり、通電不能異常検出処理では、ピニオン制御用リレー３３をオン状態となるように駆動している場合に、比較器５４，５５の出力Ｖ１，Ｖ２が両方共にローであるか否かを判定し、肯定判定した回数が異常確定回数Ｎｔｈを越えたなら、区間Ａ又は区間Ｂが断線しているか、あるいは、区間Ｂ又は区間Ｃがグランドラインにショートしているか、あるいは、ピニオン制御用リレー３３に開故障が生じている、と確定判定し、それらのうちの何れかの異常が発生していることを示すフラグＦ１を１に設定している。

次に、図６は、図３における（ｄ）の列に示した通電解除不能異常（即ち、区間Ｂ又は区間Ｃのバッテリ電圧ＶＢへのショート、あるいは、ピニオン制御用リレー３３の閉故障）を検出するための通電解除不能異常検出処理を表すフローチャートである。

そして、図６に示すように、マイコン４１が、通電解除不能異常検出処理の実行を開始すると、まずＳ２１０にて、現在、ピニオン制御用リレー３３をオフ状態となるように駆動しているか否かを判定する。具体的には、トランジスタ５２への駆動信号を非アクティブレベル（本実施形態ではロー）で出力して、該トランジスタ５２をオフさせているか否かを判定する。

そして、ピニオン制御用リレー３３をオフ状態となるように駆動していなければ、Ｓ２２０に進んで、異常判定回数をカウントするためのカウンタＣＮ２を０にクリアし、その後、当該通電解除不能異常検出処理を終了する。

また、上記Ｓ２１０にて、ピニオン制御用リレー３３をオフ状態となるように駆動していると判定した場合には、Ｓ２３０に移行して、第１比較器５４の出力Ｖ１と第２比較器５５の出力Ｖ２とが両方共にハイであるか否かを判定する。

そして、第１比較器５４の出力Ｖ１と第２比較器５５の出力Ｖ２とのうち、一方でもハイでなければ、上記Ｓ２２０に移行して、カウンタＣＮ２を０にクリアした後、当該通電解除不能異常検出処理を終了する。

また、上記Ｓ２３０にて、第１比較器５４の出力Ｖ１と第２比較器５５の出力Ｖ２とが両方共にハイであると判定した場合には、図３における（ｄ）の列に示した通電解除不能異常が発生していると仮判定する。そして、Ｓ２４０に進んで、カウンタＣＮ２を１つカウントアップする。そして更に、次のＳ２５０にて、カウンタＣＮ２の値が異常確定回数Ｎｔｈを越えたか否かを判定し、異常確定回数Ｎｔｈを越えていなければＳ２１０に戻るが、異常確定回数Ｎｔｈを越えたなら、Ｓ２６０に進んで、フラグＦ２を１にした後、当該通電解除不能異常検出処理を終了する。尚、フラグＦ２は、コイル２３ａへの通電経路に、図３における（ｄ）の列に示した通電解除不能異常が発生していることを示すフラグである。

つまり、通電解除不能異常検出処理では、ピニオン制御用リレー３３をオフ状態となるように駆動している場合に、比較器５４，５５の出力Ｖ１，Ｖ２が両方共にハイであるか否かを判定し、肯定判定した回数が異常確定回数Ｎｔｈを越えたなら、区間Ｂ又は区間Ｃがバッテリ電圧ＶＢにショートしているか、あるいは、ピニオン制御用リレー３３に閉故障が生じている、と確定判定し、それらのうちの何れかの異常が発生していることを示すフラグＦ２を１に設定している。

次に、図７は、図３における（ｂ）の列に示した断線（即ち、特定地点Ｐ２よりも下流側の経路の断線）を検出するための断線検出処理を表すフローチャートである。
そして、図７に示すように、マイコン４１が、断線検出処理の実行を開始すると、まずＳ３１０にて、図６のＳ２１０と同様に、現在、ピニオン制御用リレー３３をオフ状態となるように駆動しているか否かを判定する。

そして、ピニオン制御用リレー３３をオフ状態となるように駆動していなければ、Ｓ３２０に進んで、異常判定回数をカウントするためのカウンタＣＮ３を０にクリアし、その後、当該断線検出処理を終了する。

また、上記Ｓ３１０にて、ピニオン制御用リレー３３をオフ状態となるように駆動していると判定した場合には、Ｓ３３０に移行して、第１比較器５４の出力Ｖ１がローで、且つ、第２比較器５５の出力Ｖ２がハイであるか否かを判定する。

そして、第１比較器５４の出力Ｖ１がハイであるか、あるいは、第２比較器５５の出力Ｖ２がローであれば、上記Ｓ３２０に移行して、カウンタＣＮ３を０にクリアした後、当該断線検出処理を終了する。

また、上記Ｓ３３０にて、第１比較器５４の出力Ｖ１がローで、且つ、第２比較器５５の出力Ｖ２がハイであると判定した場合には、特定地点Ｐ２よりも下流側の経路が断線していると仮判定する。そして、Ｓ３４０に進んで、カウンタＣＮ３を１つカウントアップする。そして更に、次のＳ３５０にて、カウンタＣＮ３の値が異常確定回数Ｎｔｈを越えたか否かを判定し、異常確定回数Ｎｔｈを越えていなければＳ３１０に戻るが、異常確定回数Ｎｔｈを越えたなら、Ｓ３６０に進んで、フラグＦ３を１にした後、当該断線検出処理を終了する。尚、フラグＦ３は、特定地点Ｐ２よりも下流側の経路が断線していることを示すフラグである。

つまり、断線検出処理では、ピニオン制御用リレー３３をオフ状態となるように駆動している場合に、第１比較器５４の出力Ｖ１がローで、且つ、第２比較器５５の出力Ｖ２がハイであるか否かを判定し、肯定判定した回数が異常確定回数Ｎｔｈを越えたなら、特定地点Ｐ２よりも下流側の経路が断線していると確定判定し、そのことを示すフラグＦ３を１に設定している。

尚、異常確定回数Ｎｔｈは、図５〜図７の処理毎に異なる値であっても良いし、同じ値であっても良く、また、その値は１でも２以上でも良い。また、図５のＳ１５０でＮＯと判定してからＳ１３０の判定を再び行うまでに、一定の時間（例えば数百μｓ〜数十ｍｓ程度）を故意に設けるようにしても良い。そして、このことは、図６のＳ２５０でＮＯと判定してからＳ２３０の判定を再び行うまでと、図７のＳ３５０でＮＯと判定してからＳ３３０の判定を再び行うまでとの、それぞれについても同様である。

次に、図８は、エンジン始動時処理を表すフローチャートである。このエンジン始動時処理は、前述したスタータ制御処理を含むものであり、エンジンの初回始動時と再始動時との両方において実行される。つまり、車両の運転者が始動用操作を行ってスタータ信号がアクティブレベルになったときと、アイドルストップ中に自動始動条件が成立したと判定したときとの、それぞれにおいて実行される。

そして、図８に示すように、マイコン４１がエンジン始動時処理の実行を開始すると、まずＳ４００にて、前述した図６の通電解除不能異常検出処理を行い、次のＳ４０５にて、前述した図７の断線検出処理を行う。

ここで、当該エンジン始動時処理の実行開始時点において、マイコン４１はトランジスタ５１，５２をオフさせている。このため、上記Ｓ４００で起動される通電解除不能異常検出処理（図６）では、Ｓ２１０でＹＥＳと判定されて、Ｓ２３０以降の異常検出のための処理が行われることとなる。同様に、上記Ｓ４０５で起動される断線検出処理（図７）でも、Ｓ３１０でＹＥＳと判定されて、Ｓ３３０以降の異常検出のための処理が行われることとなる。

そして、次のＳ４１０にて、トランジスタ５２をオンすることでピニオン制御用リレー３３をオンさせ、続くＳ４２０にて、トランジスタ５１をオンすることでモータ制御用リレー３１をオンさせる。すると、コイル２３ａの通電経路が正常ならば、スタータ１３によりエンジンがクランキングされる。なお、Ｓ４１０とＳ４２０とは逆の順番であっても良い。

そこで、次のＳ４３０にて、エンジンが完爆状態になったか否かを判定し、エンジンが完爆状態になったと判定すると、クランキングを停止するために、Ｓ４４０に進み、トランジスタ５２をオフすることでピニオン制御用リレー３３をオフさせ、続くＳ４５０にて、トランジスタ５１をオフすることでモータ制御用リレー３１をオフさせ、この時点で、エンジン始動時処理が終了する。すると、スタータ１３のモータ１７への通電が停止すると共に、コイル２３ａの通電経路が正常ならば、ピニオンギヤ２１がリングギヤ２５に噛み合わない初期位置に戻る。

尚、Ｓ４１０〜Ｓ４５０の処理がスタータ制御処理である。また、そのスタータ制御処理の直前に行われるＳ４００とＳ４０５の処理は、エンジンの始動性に影響がない程度の短い時間以内（例えば十ｍｓ程度以内）に完了するようになっている。

そして更に、マイコン４１は、Ｓ４１０でピニオン制御用リレー３３をオンさせてからＳ４４０でピニオン制御用リレー３３をオフさせるまでの間に、前述した図５の通電不能異常検出処理（図８にてＳ４３５を付している）を、マルチタスクの形で並行して実行する。例えば、Ｓ４２０及びＳ４３０の処理と、図５の処理の全部又は一部ずつとを、交互に実行することで、そのＳ４２０及びＳ４３０の処理と共に、図５の処理も実行する。そして、この場合に実行される通電不能異常検出処理（図５）では、Ｓ１１０でＹＥＳと判定されて、Ｓ１３０以降の異常検出のための処理が行われることとなる。

つまり、マイコン４１は、エンジンの初回始動時と再始動時との両方において、スタータ制御処理によりピニオン制御用リレー３３をオンさせる直前に、図６の通電解除不能異常検出処理と図７の断線検出処理とを行い（Ｓ４００，Ｓ４０５）、スタータ制御処理によりピニオン制御用リレー３３をオンさせている最中に、図５の通電不能異常検出処理を行っている（Ｓ４３５）。

次に、図９（Ａ）は、エンジン運転中診断処理を表すフローチャートであり、このエンジン運転中診断処理は、エンジンの運転中において、例えば一定時間毎に繰り返し実行される。

そして、図９（Ａ）に示すように、マイコン４１がエンジン運転中診断処理の実行を開始すると、まずＳ５１０にて、図６の通電解除不能異常検出処理を行い、次のＳ５２０にて、図７の断線検出処理を行う。

ここで、エンジンの運転中又はアイドルストップ中においては、スタータ１３を作動させる必要がないため、マイコン４１は、基本的にはトランジスタ５１，５２をオフさせている。このため、上記Ｓ５１０で起動される通電解除不能異常検出処理（図６）では、Ｓ２１０でＹＥＳと判定されて、Ｓ２３０以降の異常検出のための処理が行われることとなる。同様に、上記Ｓ５２０で起動される断線検出処理（図７）でも、Ｓ３１０でＹＥＳと判定されて、Ｓ３３０以降の異常検出のための処理が行われることとなる。

次にＳ５３０にて、トランジスタ５１，５２のうち、トランジスタ５２だけをオンすることで、リレー３１，３３のうち、ピニオン制御用リレー３３だけをオンさせる。そして、次のＳ５４０にて、図５の通電不能異常検出処理を行う。この場合に実行される通電不能異常検出処理（図５）では、Ｓ１１０でＹＥＳと判定されて、Ｓ１３０以降の異常検出のための処理が行われることとなる。そして、次のＳ５５０にて、トランジスタ５２をオフすることでピニオン制御用リレー３３をオフさせ、その後、当該エンジン運転中処理を終了する。

また、図９（Ｂ）は、アイドルストップ中診断処理を表すフローチャートである。このアイドルストップ中診断処理は、図９（Ａ）のエンジン運転中診断処理と同じ処理であり、前述したアイドルストップ中において、例えば一定時間毎に繰り返し実行される。

つまり、マイコン４１は、エンジンの運転中とアイドルストップ中との両方において、ピニオン制御用リレー３３をオフさせている状態で図６の通電解除不能異常検出処理と図７の断線検出処理とを行う（Ｓ５１０，Ｓ５２０）。更に、マイコン４１は、エンジンの運転中とアイドルストップ中との両方において、モータ制御用リレー３１をオンさせずに、ピニオン制御用リレー３３だけを一時的にオンさせた上で、図５の通電不能異常検出処理を行っている（Ｓ５３０〜Ｓ５５０）。

次に、マイコン４１が、図５〜図７の各処理によって異常を検出した場合に行うフェイルセーフ処理について、図１０を用い説明する。尚、図１０において、ユーザとは、車両の使用者であり、運転者のことである。

まず、エンジン運転中診断処理（図９（Ａ））のＳ５４０で実行される通電不能異常検出処理（図５）によって通電不能異常を検出した場合（即ち、フラグＦ１を１にした場合）には、図１０に示すように、下記Ａ１〜Ａ３のフェイルセーフ処理を行う。

［Ａ１］運転者に対して異常の発生を警告する処理を行う。
具体的には、ブザーを鳴らしたり、警告ランプを点灯させたり、例えば「スタータに異常があります。ディーラーで点検を受けてください。」といったメッセージを、表示装置に文章で表示したりスピーカから音声で出力したりする。

［Ａ２］運転者に対してエンジンを停止させないことを促す処理（エンジン非停止を促す処理）を行う。
具体的には、例えば「エンジンを停止した場合、始動できない可能性があります。」といったメッセージを、表示装置に文章で表示したりスピーカから音声で出力したりする。また例えば、エンジンの始動と停止を行うための操作部がプッシュボタンである車両ならば、そのプッシュボタンが通常よりも長い時間押され続けないとエンジンを停止しないようにする、といった処理でも良い。

［Ａ３］アイドルストップ（エンジンの自動停止）を禁止する。
つまり、通電不能異常検出処理（図５）によって検出される通電不能異常が生じた場合、ピニオンギヤ２１をリングギヤ２５に噛み合わせることができないため、エンジンが停止されると、その後の始動ができなくなり、車両が走行不能になる。このため、上記Ａ２，Ａ３の処理を行うことで、エンジンが手動又は自動で停止されるのを回避し、延いては、車両が走行不能になってしまうことを防止することができる。

次に、アイドルストップ中診断処理（図９（Ｂ））のＳ５４０で実行される通電不能異常検出処理（図５）によって通電不能異常を検出した場合には、図１０に示すように、下記Ａ４，Ａ５のフェイルセーフ処理を行う。

［Ａ４］上記Ａ１と同じ処理（運転者に対して異常の発生を警告する処理）を行う。
［Ａ５］車両のハザードランプを点滅させる処理を行う。
つまり、アイドルストップ中において、通電不能異常検出処理により通電不能異常が検出された場合には、その後のエンジン再始動ができない可能性がある。このため、車両のハザードランプを点滅させることで、後続車の運転者に対して注意を喚起することができ、安全性を高めることができる。

次に、エンジンの再始動時において、エンジン始動時処理（図８）のＳ４２０，Ｓ４３０と共に実行される通電不能異常検出処理（図５）によって通電不能異常を検出した場合には、図１０に示すように、下記Ａ６〜Ａ８のフェイルセーフ処理を行う。

［Ａ６］上記Ａ１と同じ処理（運転者に対して異常の発生を警告する処理）を行う。
［Ａ７］上記Ａ５と同じ処理（車両のハザードランプを点滅させる処理）を行う。
つまり、アイドルストップからのエンジン再始動時において、通電不能異常検出処理により通電不能異常が検出された場合には、エンジンの再始動ができない可能性がある。このため、車両のハザードランプを点滅させることで、後続車の運転者に対して注意を喚起することができ、安全性を高めることができる。

［Ａ８］スタータ制御処理でのモータ通電時間を所定時間に制限する処理を行う。
具体的には、図８のＳ４２０でモータ制御用リレー３１をオンさせてから、所定時間が経過したか否かを判定し、Ｓ４３０でエンジンが完爆状態になったと判定するよりも先に、その所定時間が経過したならば、Ｓ４４０にジャンプして、トランジスタ５１，５２がオフされるようにする。

つまり、通電不能異常検出処理により通電不能異常が検出された場合には、ピニオンギヤ２１をリングギヤ２５に噛み合わせることができないことから、スタータ制御処理でリレー３１，３３をオン状態となるように駆動しても（Ｓ４１０，Ｓ４２０）、モータ１７が空回りするだけでエンジンがかからない状態に陥ることとなり、その状態が長く続くとモータ１７のコイルの焼損等を招く可能性がある。そこで、モータ１７への通電時間を所定時間に制限することにより、モータ１７の故障を防止することができる。

次に、エンジンの初回始動時において、エンジン始動時処理（図８）のＳ４２０，Ｓ４３０と共に実行される通電不能異常検出処理（図５）によって通電不能異常を検出した場合には、図１０に示すように、下記Ａ９，Ａ１０のフェイルセーフ処理を行う。

［Ａ９］上記Ａ１と同じ処理（運転者に対して異常の発生を警告する処理）を行う。
［Ａ１０］上記Ａ８と同じ処理（スタータ制御処理でのモータ通電時間を所定時間に制限する処理）を行う。

このＡ１０の処理により、エンジンの初回始動時においても、モータ１７の故障を防止することができる。
一方、エンジン運転中診断処理（図９（Ａ））のＳ５２０で実行される断線検出処理（図７）によって断線を検出した場合（即ち、フラグＦ３を１にした場合）には、図１０に示すように、前述したＡ１〜Ａ３と同じＢ１〜Ｂ３のフェイルセーフ処理を行う。

つまり、断線検出処理（図７）によって検出される断線（特定地点Ｐ２よりも下流側の経路の断線）が生じた場合にも、ピニオンギヤ２１をリングギヤ２５に噛み合わせることができないため、エンジンが停止されると、その後の始動ができなくなり、車両が走行不能になる。このため、上記Ａ２，Ａ３と同じＢ２，Ｂ３の処理を行うことで、エンジンが手動又は自動で停止されるのを回避し、延いては、車両が走行不能になってしまうことを防止することができる。

また、アイドルストップ中診断処理（図９（Ｂ））のＳ５２０で実行される断線検出処理（図７）によって断線を検出した場合には、図１０に示すように、前述したＡ４，Ａ５と同じＢ４，Ｂ５のフェイルセーフ処理を行う。

つまり、アイドルストップ中において、断線検出処理により断線が検出された場合にも、その後のエンジン再始動ができない可能性があるため、車両のハザードランプを点滅させること（Ｂ５）で、後続車の運転者に対して注意を喚起し、これにより、安全性を高めることができる。

また、エンジンの再始動時において、エンジン始動時処理（図８）のＳ４０５で実行される断線検出処理（図７）により断線を検出した場合には、図１０に示すように、前述したＡ６〜Ａ８と同じＢ６〜Ｂ８のフェイルセーフ処理を行う。

つまり、アイドルストップからのエンジン再始動時において、断線検出処理により断線が検出された場合にも、エンジンの再始動ができない可能性があるため、車両のハザードランプを点滅させること（Ｂ７）で、後続車の運転者に注意を喚起して安全性を高め、また、エンジンをクランキングさせようとしてもモータ１７が空回りするだけで、モータ１７のコイルの焼損等を招く可能性があるため、モータ１７への通電時間を所定時間に制限すること（Ｂ８）で、モータ１７の故障を防止する。

また、エンジンの初回始動時において、エンジン始動時処理（図８）のＳ４０５で実行される断線検出処理（図７）により断線を検出した場合には、図１０に示すように、前述したＡ９，Ａ１０と同じＢ９，Ｂ１０のフェイルセーフ処理を行う。そして、上記Ａ１０と同じＢ１０の処理により、エンジンの初回始動時においても、モータ１７の故障を防止することができる。

一方、エンジン運転中診断処理（図９（Ａ））のＳ５１０で実行される通電解除不能異常検出処理（図６）によって通電解除不能異常を検出した場合（即ち、フラグＦ２を１にした場合）には、図１０に示すように、下記Ｃ１〜Ｃ５のフェイルセーフ処理を行う。

［Ｃ１］上記Ａ１と同じ処理（運転者に対して異常の発生を警告する処理）を行う。
［Ｃ２］運転者に対してエンジンの回転数を上げないことを促す処理を行う。
具体的には、例えば「エンジン回転数を上げないでください。」といったメッセージを、表示装置に文章で表示したりスピーカから音声で出力したりする。また例えば、タコメータのレッドゾーンを可変表示可能な車両ならば、タコメータに表示するレッドゾーンを低い回転数領域にまで拡張する（下げる）、といった処理でも良い。

つまり、通電解除不能異常が生じている場合、ピニオンギヤ２１がリングギヤ２５に噛み合ったままになるため、エンジンの回転数が高くなると、ピニオンギヤ２１が摩耗したりスタータ１３のワンウェイクラッチが劣化したりする可能性があるため、運転者に対してエンジンの回転数を上げないことを促すことで、スタータ１３の構成部品が摩耗したり劣化したりするのを抑制することができる。

［Ｃ３］上記Ａ２と同じ処理（運転者に対してエンジンを停止させないことを促す処理）を行う。
［Ｃ４］上記Ａ３と同じ処理（アイドルストップの禁止）を行う。

なぜなら、通電解除不能異常が長く続くと、コイル２３ａが焼損する可能性があり、コイル２３ａが焼損してしまうと、今度は、ピニオンギヤ２１をリングギヤ２５に噛み合わすことができなくなって、エンジンの始動が不能となる。このため、前述したＡ２，Ａ３と同じＣ３，Ｃ４の処理を行うことで、エンジンが手動又は自動で停止されるのを回避し、延いては、車両が走行不能になってしまうことを未然に防ぐことができる。

［Ｃ５］エンジン回転数を制限する処理と、車両のハザードランプを点滅させる処理とを行う。尚、エンジン回転数を制限する処理としては、例えば、ある回転数になったら燃料噴射を停止するという燃料カットの処理がある。また、車両の変速機が自動変速機ならば、その自動変速機の変速比を小さくする処理を行っても良い。

つまり、エンジン回転数を強制的に制限することで、スタータ１３の構成部品が摩耗したり劣化したりするのを、より確実に抑制することができ、また、エンジン回転数を制限すると、車両が交通の流れに乗れない可能性があるため、ハザードランプを点滅させることで、後続車の運転者に対し注意を喚起して安全性を高めることができる。

次に、アイドルストップ中診断処理（図９（Ｂ））のＳ５１０で実行される通電解除不能異常検出処理（図６）によって通電解除不能異常を検出した場合には、図１０に示すように、下記Ｃ６〜Ｃ８のフェイルセーフ処理を行う。

［Ｃ６］上記Ａ１と同じ処理（運転者に対して異常の発生を警告する処理）を行う。
［Ｃ７］上記Ｃ２と同じ処理（運転者に対してエンジンの回転数を上げないことを促す処理）を行う。

アイドルストップ中であっても、Ｃ７の処理により、運転者に対してエンジン回転数を上げるべきでないことを伝えることは、スタータ１３の構成部品が摩耗したり劣化したりするのを抑制するのに有効である。

［Ｃ８］エンジンを始動させる処理を行う。具体的には、前述したスタータ制御処理と同様に、トランジスタ５１，５２をオンすることでエンジンをクランキングして始動させる。また、この場合、ピニオン制御用ソレノイド２３のコイル２３ａには、トランジスタ５２のオン／オフに拘わらず電流が流れたままになっているはずなので、トランジスタ５１だけをオンしても良い。

つまり、アイドルストップ中に通電解除不能異常を検出したならば、その時点で自動始動条件が成立していなくても、エンジンの再始動を試みる。前述したように、通電解除不能異常が長く続くと、コイル２３ａが焼損してエンジンの始動ができなくなる可能性があるため、コイル２３ａが焼損してしまう前にエンジンを再始動させることで、車両が走行不能になってしまうことを防止することができる。

次に、エンジンの再始動時において、エンジン始動時処理（図８）のＳ４００で実行される通電解除不能異常検出処理（図６）によって通電解除不能異常を検出した場合には、図１０に示すように、下記Ｃ９，Ｃ１０のフェイルセーフ処理を行う。

［Ｃ９］上記Ａ１と同じ処理（運転者に対して異常の発生を警告する処理）を行う。
［Ｃ１０］上記Ｃ２と同じ処理（運転者に対してエンジンの回転数を上げないことを促す処理）を行う。

エンジンの始動時であっても、Ｃ１０の処理により、運転者に対してエンジン回転数を上げるべきでないことを伝えることは、スタータ１３の構成部品が摩耗したり劣化したりするのを抑制するのに有効である。

同様に、エンジンの初回始動時において、エンジン始動時処理（図８）のＳ４００で実行される通電解除不能異常検出処理（図６）によって通電解除不能異常を検出した場合にも、図１０に示すように、上記Ｃ９，Ｃ１０と同じＣ１１，Ｃ１２のフェイルセーフ処理を行う。

以上のような本実施形態のＥＣＵ１１によれば、エンジン運転中とアイドルストップ中とエンジン再始動時とエンジン初回始動時とのそれぞれにおいて、図３における（ｂ）〜（ｄ）の各列に示した異常を、簡単な構成で区別して検出することができる。そして、検出した異常の内容と、その異常を検出したときの状況（エンジン運転中とアイドルストップ中とエンジン再始動時とエンジン初回始動時との何れであるか）に応じて、前述した図１０の各フェイルセーフ処理を行うことで、その各フェイルセーフ処理について述べた効果を得ることができる。

尚、本実施形態では、電磁スイッチ１９がモータ通電用スイッチ手段に相当し、ピニオン制御用リレー３３が、ピニオン制御用スイッチ手段に相当している。また、マイコン４１がアイドルストップ制御手段にも相当している。また、図８のエンジン始動時処理におけるＳ４１０〜Ｓ４５０の処理（スタータ制御処理）が、制御手段に相当している。

また、図９（Ａ）のエンジン運転中診断処理におけるＳ５３０〜Ｓ５５０の処理が、第１の異常検出手段に相当し、図９（Ｂ）のアイドルストップ中診断処理におけるＳ５３０〜Ｓ５５０の処理が、第２の異常検出手段に相当し、エンジンの再始動時において、図８のエンジン始動時処理のＳ４２０，Ｓ４３０と共に実行される図５の通電不能異常検出処理が、第３の異常検出手段に相当し、エンジンの初回始動時において、図８のエンジン始動時処理のＳ４２０，Ｓ４３０と共に実行される図５の通電不能異常検出処理が、第４の異常検出手段に相当している。そして、第２比較器５５に入力される第２閾値電圧Ｖｔｈ２が通電不能判定値に相当しているが、もし第２比較器５５を設けない構成ならば、第１比較器５４に入力される第１閾値電圧Ｖｔｈ１が通電不能判定値に相当することとなる。

また、図６の通電解除不能異常検出処理が、通電解除不能異常検出手段に相当している。そして、第１比較器５４に入力される第１閾値電圧Ｖｔｈ１が通電固着判定値に相当しているが、もし第１比較器５４を設けない構成ならば、第２比較器５５に入力される第２閾値電圧Ｖｔｈ２が通電固着判定値に相当することとなる。

また、図９（Ａ）のＳ５１０で図６の通電解除不能異常検出処理を行うことが、エンジンの運転中において通電解除不能異常検出手段を作動させることに相当し、図９（Ｂ）のＳ５１０で図６の通電解除不能異常検出処理を行うことが、アイドルストップ中において通電解除不能異常検出手段を作動させることに相当し、図８のＳ４００で図６の通電解除不能異常検出処理を行うことが、初回始動時と再始動時との両方において制御手段がピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動する前に通電解除不能異常検出手段を作動させること、に相当している。

また、ダイオードＤ１及び抵抗Ｒ１，Ｒ２が、中間電圧発生手段に相当し、それらによって発生する電圧Ｖｏｐが、中間電圧に相当し、図７の断線検出処理が、断線検出手段に相当している。そして、図９（Ａ）のＳ５２０で図７の断線検出処理を行うことが、エンジンの運転中において断線検出手段を作動させることに相当し、図９（Ｂ）のＳ５２０で図７の断線検出処理を行うことが、アイドルストップ中において断線検出手段を作動させることに相当し、エンジンの再始動時に図８のＳ４０５で図７の断線検出処理を行うことが、エンジンの再始動時において制御手段がピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動する前に断線検出手段を作動させること、に相当し、エンジンの初回始動時に図８のＳ４０５で図７の断線検出処理を行うことが、エンジンの初回始動時において制御手段がピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動する前に断線検出手段を作動させること、に相当している。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

例えば、図９（Ａ）のエンジン運転中診断処理におけるＳ５３０〜Ｓ５５０の処理（即ち、エンジンの運転中にピニオン制御用リレー３３をオンさせた上で図５の通電不能異常検出処理を行うこと）は、スタータ１３のピニオンギヤ２１やワンウェイクラッチの耐久性を考慮して、エンジン回転数が所定値以下の場合（より詳しくは、エンジン回転数は所定値以下だがアイドルストップのための自動停止条件は成立していない場合）にだけ実施するようにしても良い。

また、アイドルストップ制御手段としての機能を、マイコン４１とは別のマイコンに持たせたり、ＥＣＵ１１とは別のＥＣＵに持たせたりした構成でも良い。
例えば、後者の場合には、ＥＣＵ１１とは別のＥＣＵが、エンジンの運転中において、自動停止条件が成立したか否かを判定し、自動停止条件が成立したと判定すると、エンジンを自動的に停止させると共に、アイドルストップ状態になったことを示す状態情報をＥＣＵ１１に通知し、その後、自動始動条件が成立したか否かを判定して、自動始動条件が成立したと判定すると、ＥＣＵ１１に対して、エンジンの再始動指令を行い、ＥＣＵ１１では、マイコン４１が、上記状態情報から、エンジンの運転中とアイドルストップ中とを認識し、また、上記再始動指令を受けると図８のエンジン始動時処理を行う、というように構成することができる。

また、図７の断線検出処理を実施しないのであれば、比較器５４，５５のうちの一方と、ダイオードＤ１及び抵抗Ｒ１，Ｒ２は、設けなくても良い。
また、一般的ではないが、電磁スイッチ１９はスタータ１３と別体になっていても良い。また、ピニオン制御用ソレノイド２３が、スタータ１３とは別体に作られていて、車両の製造時にスタータ１３と組み合わせられるようになっていても良い。

一方、バッテリ１５から電磁スイッチ１９のコイル１９ａへの通電経路についても、コイル２３ａへの通電経路に関する異常検出と同様の構成及び処理により、グランドラインへのショート、バッテリ電圧ＶＢへのショート、及び断線を、区別して検出することができる。

１１…ＥＣＵ（電子制御装置）、１３…スタータ、１４…バッテリ電圧モニタ端子、１５…バッテリ、１７…モータ、１９…電磁スイッチ、１９ａ…コイル、１９ｂ，１９ｃ…接点、２１…ピニオンギヤ、２３…ピニオン制御用ソレノイド、２３ａ…コイル、２５…エンジンのリングギヤ、３１…モータ制御用リレー、３３…ピニオン制御用リレー、４１…マイコン、４３…入力回路、４５，４７，５６〜５９，Ｒ１，Ｒ２…抵抗、４９…コンデンサ、Ｄ１…ダイオード、５１，５２…トランジスタ、５３…通電経路異常検出回路、５４…第１比較器、５５…第２比較器、６０…一次側異常検出回路、Ｔｉｎ…入力端子、Ｌｍ…異常検出用配線、Ｐ１…分岐点、Ｐ２…特定地点

Claims (24)

1. モータと、エンジンのリングギヤに噛み合った状態で前記モータにより回転駆動されることで前記エンジンをクランキングするピニオンギヤとを有するスタータとして、前記ピニオンギヤが、前記モータへの通電／非通電に拘わらず、前記リングギヤに噛み合う状態と、前記リングギヤに噛み合わない状態とに、切替可能に構成されたスタータを備えると共に、
   電源から前記モータへの通電経路に設けられて、該通電経路を連通するオン状態と、該通電経路を遮断するオフ状態とに、択一的に駆動されるモータ通電用スイッチ手段と、
   一端がグランドラインに接続されたコイルの他端に前記電源の電圧が供給されて該コイルに通電されることで、前記ピニオンギヤを前記リングギヤに噛み合う状態にし、前記コイルへの通電が停止されると、前記ピニオンギヤを前記リングギヤに噛み合わない状態にするピニオン制御用ソレノイドと、
   前記電源から前記コイルの他端へ至る通電経路に設けられて、該通電経路を連通するオン状態と、該通電経路を遮断するオフ状態とに、択一的に駆動されるピニオン制御用スイッチ手段と、
   所定の自動停止条件が成立すると前記エンジンを停止させ、その後、所定の自動始動条件が成立すると前記エンジンを再始動させるアイドルストップ制御手段と、
   を備えた車両に用いられ、
   前記車両の運転者の始動用操作に応じて前記エンジンを始動させる初回始動時と、前記アイドルストップ制御手段が前記エンジンを再始動させようとする再始動時との各々において、前記スタータに前記エンジンをクランキングさせるために、前記ピニオン制御用スイッチ手段と前記モータ通電用スイッチ手段との両方をオン状態となるように駆動する制御手段を備えたスタータ制御装置であって、
   前記エンジンの運転中において、前記ピニオン制御用スイッチ手段と前記モータ通電用スイッチ手段とのうち、前記ピニオン制御用スイッチ手段だけをオン状態となるように駆動し、その状態で、前記ピニオン制御用スイッチ手段と前記コイルとの間の通電経路における特定地点の電圧が所定の通電不能判定値よりも低いか否かを判定して、該電圧が前記通電不能判定値よりも低いと判定したならば、前記コイルへの通電が不能な異常が発生していると判定する第１の異常検出手段を備え、
   前記第１の異常検出手段により異常が発生していると判定されると、前記アイドルストップ制御手段が前記エンジンを停止させるのを禁止すること、
   を特徴とするスタータ制御装置。
2. 請求項１に記載のスタータ制御装置において、
   前記第１の異常検出手段により異常が発生していると判定されると、前記運転者に対して前記エンジンを停止させないことを促す処理を行うこと、
   を特徴とするスタータ制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のスタータ制御装置において、
   前記アイドルストップ制御手段が前記エンジンを停止させてから該エンジンを再始動させるまでのアイドルストップ中において、前記ピニオン制御用スイッチ手段と前記モータ通電用スイッチ手段とのうち、前記ピニオン制御用スイッチ手段だけをオン状態となるように駆動し、その状態で、前記特定地点の電圧が前記通電不能判定値よりも低いか否かを判定して、該電圧が前記通電不能判定値よりも低いと判定したならば、前記コイルへの通電が不能な異常が発生していると判定する第２の異常検出手段を備えていること、
   を特徴とするスタータ制御装置。
4. 請求項３に記載のスタータ制御装置において、
   前記第２の異常検出手段により異常が発生していると判定されると、前記車両のハザードランプを点滅させること、
   を特徴とするスタータ制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載のスタータ制御装置において、
   前記再始動時において、前記制御手段が前記ピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動している場合の前記特定地点の電圧が前記通電不能判定値よりも低いか否かを判定し、該電圧が前記通電不能判定値よりも低いと判定したならば、前記コイルへの通電が不能な異常が発生していると判定する第３の異常検出手段を備えていること、
   を特徴とするスタータ制御装置。
6. 請求項５に記載のスタータ制御装置において、
   前記第３の異常検出手段により異常が発生していると判定されると、前記車両のハザードランプを点滅させること、
   を特徴とするスタータ制御装置。
7. 請求項５又は請求項６に記載のスタータ制御装置において、
   前記第３の異常検出手段により異常が発生していると判定されると、前記制御手段が前記モータ通電用スイッチ手段をオン状態にする継続時間を所定時間に制限すること、
   を特徴とするスタータ制御装置。
8. 請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載のスタータ制御装置において、
   前記初回始動時において、前記制御手段が前記ピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動している場合の前記特定地点の電圧が前記通電不能判定値よりも低いか否かを判定し、該電圧が前記通電不能判定値よりも低いと判定したならば、前記コイルへの通電が不能な異常が発生していると判定する第４の異常検出手段を備えていること、
   を特徴とするスタータ制御装置。
9. 請求項８に記載のスタータ制御装置において、
   前記第４の異常検出手段により異常が発生していると判定されると、前記制御手段が前記モータ通電用スイッチ手段をオン状態にする継続時間を所定時間に制限すること、
   を特徴とするスタータ制御装置。
10. 請求項１ないし請求項９の何れか１項に記載のスタータ制御装置において、
    前記制御手段が前記ピニオン制御用スイッチ手段をオフ状態となるように駆動している場合の前記特定地点の電圧が所定の通電固着判定値よりも高いか否かを判定し、該電圧が前記通電固着判定値よりも高いと判定したならば、前記コイルに通電したままの異常が発生していると判定する通電解除不能異常検出手段を備えていること、
    を特徴とするスタータ制御装置。
11. 請求項１０に記載のスタータ制御装置において、
    前記エンジンの運転中において、前記通電解除不能異常検出手段を作動させ、該通電解除不能異常検出手段により異常が発生していると判定されると、前記アイドルストップ制御手段が前記エンジンを停止させるのを禁止すること、
    を特徴とするスタータ制御装置。
12. 請求項１１に記載のスタータ制御装置において、
    前記エンジンの運転中において前記通電解除不能異常検出手段により異常が発生していると判定されると、前記エンジンの回転数を制限する処理を行うこと、
    を特徴とするスタータ制御装置。
13. 請求項１２に記載のスタータ制御装置において、
    前記エンジンの回転数を制限する処理を行うことに加えて、前記車両のハザードランプを点滅させること、
    を特徴とするスタータ制御装置。
14. 請求項１１ないし請求項１３の何れか１項に記載のスタータ制御装置において、
    前記エンジンの運転中において前記通電解除不能異常検出手段により異常が発生していると判定されると、前記運転者に対して前記エンジンを停止させないことを促す処理を行うこと、
    を特徴とするスタータ制御装置。
15. 請求項１０ないし請求項１４の何れか１項に記載のスタータ制御装置において、
    前記アイドルストップ制御手段が前記エンジンを停止させてから該エンジンを再始動させるまでのアイドルストップ中において、前記通電解除不能異常検出手段を作動させ、該通電解除不能異常検出手段により異常が発生していると判定されると、前記エンジンを始動させる処理を行うこと、
    を特徴とするスタータ制御装置。
16. 請求項１０ないし請求項１５の何れか１項に記載のスタータ制御装置において、
    前記初回始動時と前記再始動時との両方又は一方において、前記制御手段が前記ピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動する前に、前記通電解除不能異常検出手段を作動させること、
    を特徴とするスタータ制御装置。
17. 請求項１０ないし請求項１６の何れか１項に記載のスタータ制御装置において、
    前記通電解除不能異常検出手段により異常が発生していると判定された場合に、前記運転者に対して前記エンジンの回転数を上げないことを促す処理を行うこと、
    を特徴とするスタータ制御装置。
18. 請求項１ないし請求項１７の何れか１項に記載のスタータ制御装置において、
    前記特定地点の電圧を入力するための入力端子に接続され、前記ピニオン制御用スイッチ手段がオフ状態で、且つ、前記特定地点から前記コイルを介して前記グランドラインへ至るまでの経路が断線している場合の、前記入力端子の電圧を、前記電源の電圧よりも低く且つ前記グランドラインの電位よりも高い所定の中間電圧にする中間電圧発生手段と、
    前記制御手段が前記ピニオン制御用スイッチ手段をオフ状態となるように駆動している場合の前記入力端子の電圧が前記中間電圧であるか否かを判定し、該電圧が前記中間電圧であると判定したならば、前記特定地点から前記コイルを介して前記グランドラインへ至るまでの経路に断線が発生していると判定する断線検出手段を備えていること、
    を特徴とするスタータ制御装置。
19. 請求項１８に記載のスタータ制御装置において、
    前記エンジンの運転中において、前記断線検出手段を作動させ、該断線検出手段により断線が発生していると判定されると、前記アイドルストップ制御手段が前記エンジンを停止させるのを禁止すること、
    を特徴とするスタータ制御装置。
20. 請求項１９に記載のスタータ制御装置において、
    前記エンジンの運転中において前記断線検出手段により断線が発生していると判定されると、前記運転者に対して前記エンジンを停止させないことを促す処理を行うこと、
    を特徴とするスタータ制御装置。
21. 請求項１８ないし請求項２０の何れか１項に記載のスタータ制御装置において、
    前記アイドルストップ制御手段が前記エンジンを停止させてから該エンジンを再始動させるまでのアイドルストップ中において、前記断線検出手段を作動させ、該断線検出手段により断線が発生していると判定されると、前記車両のハザードランプを点滅させること、
    を特徴とするスタータ制御装置。
22. 請求項１８ないし請求項２１の何れか１項に記載のスタータ制御装置において、
    前記再始動時において、前記制御手段が前記ピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動する前に、前記断線検出手段を作動させ、該断線検出手段により断線が発生していると判定されると、前記車両のハザードランプを点滅させること、
    を特徴とするスタータ制御装置。
23. 請求項２２に記載のスタータ制御装置において、
    前記再始動時において前記断線検出手段により断線が発生していると判定されると、前記制御手段が前記モータ通電用スイッチ手段をオン状態にする継続時間を所定時間に制限すること、
    を特徴とするスタータ制御装置。
24. 請求項１８ないし請求項２３の何れか１項に記載のスタータ制御装置において、
    前記初回始動時において、前記制御手段が前記ピニオン制御用スイッチ手段をオン状態となるように駆動する前に、前記断線検出手段を作動させ、該断線検出手段により断線が発生していると判定されると、前記制御手段が前記モータ通電用スイッチ手段をオン状態にする継続時間を所定時間に制限すること、
    を特徴とするスタータ制御装置。

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