JP4232729B2 - エンジン始動制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両におけるエンジンの始動制御装置に関し、より特定的には、エンジンの始動を制御するＥＣＵ（Electrical Control Unit）が作動不能であってもエンジンを始動することができるエンジン始動制御装置に関する。

車両におけるエンジンの始動は、通常、イグニッションスイッチの操作により行なわれる。イグニッションスイッチは、イグニッションキーを鍵穴に差込み、所定の位置に回動させて操作を行なうものである。イグニッションスイッチは、イグニッションキーを抜き差しするオフ（ＯＦＦ）位置、カーオーディオなどのアクセサリ電装機器を通電させるアクセサリ（ＡＣＣ）位置、エンジンの点火系に通電を行なうオン（ＯＮ）位置およびエンジンを始動するため、スタータに通電を行なうエンジンスタート（ＳＴ）位置を有している。また、イグニッションキーは、エンジンスタート位置においては、運転者がこの位置を維持するように力を加えていないと、オン位置に戻るように構成されている。一方、他の位置においては、運転者がイグニッションキーから手を放しても、その位置が維持される。

このようなエンジンの始動制御を行なう車両において、一般に、エンジンを始動させるためのスタータには、車両に搭載されたバッテリから電力が供給される。スタータは、エンジン停止状態からクランキングを実行してエンジンを始動させるために、大きな始動電流を必要とする。そのため、同じくバッテリから電力の供給を受けるＥＣＵにおいては、スタータの回転中に、バッテリからＥＣＵへの供給電圧がＥＣＵの動作電圧を下回ることがある。このような場合、エンジン始動を制御するエンジンＥＣＵにおいては、動作が不能となってしまうため、エンジンの始動を行なうことができない。

このような事態を回避するために、たとえば特許文献１には、エンジン始動系のＥＣＵが不作動時であっても、エンジン始動が可能なエンジン始動制御装置が開示されている。

特許文献１に記載されるエンジン始動制御装置は、エンジンを始動させるためのモータと、モータへの電力の供給／停止を切換えるモータ制御用リレーと、エンジン始動用スイッチに接続され、モータ制御用リレーの開閉を制御する制御回路と、エンジン始動用スイッチと制御回路とモータとに接続され、制御回路から励磁コイルに通電されると、エンジン始動用スイッチとモータとの間が非通電状態になり、励磁コイルに通電されないと、エンジン始動用スイッチとモータとの間が通電状態となる常閉リレーとを備える。

以上の構成において、イグニッションスイッチがオン位置からエンジンスタート位置に回されたことに連動して、エンジン始動用スイッチがオンされると、制御回路は、モータ制御用リレーの励磁回路を通電して、バッテリからモータに電力を供給する。さらに、制御回路は、常閉リレーの励磁回路を通電して、エンジン始動用スイッチとモータとを非通電状態とする。このとき、モータに大きな電力が供給され、制御回路への供給電圧が一時的に低下すると、制御回路は一時的に動作不能となり、制御回路からのモータ制御用リレーへの通電が停止する。このため、モータ制御用リレーがオフ状態となり、モータへの電力供給が停止される。しかしながら、常閉リレーにおいては、制御回路の動作不能によって通電されなくなっても、エンジン始動用スイッチとモータとの間が通電状態であるので、モータへの電力供給を維持でき、エンジンを始動させることができる。
特開２００２−３４３４４９号公報 特開２００１−８６６０１号公報

上述のように、従来のエンジン始動制御装置においては、バッテリからの供給電圧の低下によってエンジン始動系のＥＣＵが動作不能となった場合であっても、運転者がイグニッションキーをエンジンスタート位置に保持する操作と、リレーの通電／非通電動作とを組合せることによって、エンジン始動を可能としていた。

ところで、エンジンの始動制御においては、最近、その操作性の向上の要求を受けて、スマートイグニッション機能を有するエンジン始動制御装置が提案されている（たとえば特許文献２参照）。スマートイグニッション機能とは、車両とキーとが無線によるＩＤ照合を行ない、正しいＩＤと確認されたときに、運転者が車両室内に設けられた押しボタンスイッチ等の操作部を操作（プッシュ）することによってエンジンを始動させる機能である。これによれば、従来のように運転者がイグニッションキーを所定の位置に回動させることなく、エンジン始動が可能となる。なお、このようなスイッチ操作によるエンジン始動制御方法は、プッシュ式スタートシステムとも称されている。

しかしながら、プッシュ式スタートシステムにおいては、操作性が高められる反面、エンジン始動性において以下のような問題が浮上している。これは、先述したように、スタータ起動時の電圧低下によってエンジン始動系のＥＣＵが動作不能に陥った場合に生じる。詳細には、プッシュ式スタートシステムでは、運転者は車両起動時に１回のスイッチ操作を行なうのみで、従来のイグニッションスイッチをＯＦＦ，ＡＣＣ，ＯＮ，ＳＴに相当する位置に入れる一連の操作については、ＥＣＵが代行して自動的に行なう。その性格上、運転者がイグニッションスイッチを特定の位置に保持するといった操作は存在しない。したがって、供給される電圧の低下によって、エンジン始動系のＥＣＵが一旦動作不能に陥ってしまうと、エンジンを始動させることができなくなってしまう。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、プッシュ式スタートシステムに対応し、エンジン始動系のＥＣＵが不作動時においても、エンジン始動を確実に行なうことのできるエンジン始動制御装置を提供することである。

この発明のある局面によれば、エンジン始動制御装置であって、車両に搭載されたエンジンの始動を指示するエンジン始動用スイッチと、エンジン始動用スイッチがオンされ、エンジンの始動指示がなされたことに応じて、車両に搭載された電源から電力の供給を受けてエンジンの始動を制御する第１および第２の制御回路と、電源から電力の供給を受けてエンジンを始動させるモータと、電源とモータとの間に配され、第１の制御回路および第２の制御回路の少なくとも一方から供給される駆動電流によって通電され、電源からモータに電力を供給するモータ駆動用リレーとを備える。

好ましくは、第１の制御回路は、電源から供給される電源電圧において、正常動作が保証される第１の動作電圧下限値を有し、第２の制御回路は、第１の動作電圧下限値よりも低電圧の第２の動作電圧下限値を有する。

好ましくは、第１の制御回路は、電源電圧が第１の動作電圧下限値以上のときには、初回のエンジンの始動指示に応じて、駆動電流を供給する。第２の制御回路は、電源電圧が第１の動作電圧下限値を下回るときには、次回のエンジンの始動指示に応じて、駆動電流を供給する。

好ましくは、第２の制御回路は、第１の制御回路が動作不能となったことを検出する検出手段と、初回のエンジンの始動指示において、第１の制御回路が動作不能となったことが検出されると、その検出結果を履歴として記憶する記憶手段とを含み、次回のエンジンの始動指示に応じて、記憶手段における履歴の有無を判定し、履歴有りと判定されたことに基づいて、駆動電流を供給する。

好ましくは、第１の制御回路は、正常動作状態であることを指示する所定の信号を出力する出力手段を含む。検出手段は、所定の信号の出力が途絶えたことに基づいて、第１の制御回路が動作不能となったことを検出する。

好ましくは、第２の制御回路は、第１の制御回路が動作可能となったことに応じて、記憶手段から履歴を消去する。

好ましくは、第２の制御回路は、第１の制御回路が動作可能となったことに応じて、駆動電流の供給を停止する。

好ましくは、第２の制御回路は、電源電圧が第１の動作電圧下限値または第１の動作電圧下限値以上の所定の電圧値を超えたことに応じて、駆動電流の供給を停止する。

好ましくは、第２の制御回路は、エンジンの回転数が、エンジンが始動し始めたことを指示する所定の回転数を超えたことに応じて、駆動電流の供給を停止する。

好ましくは、第１および第２の制御回路は、エンジンの始動が指示されたことに応じて、駆動電流をそれぞれ供給する。

好ましくは、第２の制御回路は、エンジンの始動が指示されたことに応じて、所定の期間、駆動電流を供給する。

好ましくは、所定の期間は、エンジンの始動が指示された時点からエンジンが始動される時点までの期間よりも相対的に短い期間である。

好ましくは、第２の制御回路は、エンジンの始動が指示されたことに応じて、駆動電流を供給する。

好ましくは、第２の制御回路は、エンジンが始動されたことに応じて、駆動電流の供給を停止する。

好ましくは、第２の制御回路は、エンジンの始動指示がなされたことに応じて、電源から電力の供給を受け、電源から第１の制御回路への電力供給を制御する。

この発明によれば、電源からの供給電圧の低下によってエンジン始動系の第１の制御回路が動作不能となったときにも、第１の制御回路よりも動作電圧の低い第２の制御回路によってスタータを駆動させることで、確実にエンジンを始動させることができる。

さらに、エンジン始動指示に応じて、第１の制御回路と第２の制御回路とによってスタータを駆動させる構成としたことにより、運転者による１回のスイッチ操作によって確実にエンジン始動が可能となり、利便性がさらに向上する。

また、エンジン始動指示に応じて、第２の制御回路によってスタータを駆動させる構成とすることによっても、１回のスイッチ操作でエンジンを確実に始動でき、高い利便性が実現される。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従うエンジン始動制御装置の概略ブロック図である。

図１を参照して、エンジン始動制御装置は、車両電気システム全体の電源状態を制御する電源制御ＥＣＵ１０と、スタートスイッチ１２と、図示しないエンジンの始動および回転を制御するエンジンＥＣＵ２０と、電源リレー３０と、スタータ４０と、スタータリレー５０と、エンジン回転数センサ６０とを備える。

スタートスイッチ１２は、車両室内の運転席近辺に設けられたスイッチであり、例えばインストルメントパネルに設けられたモーメンタリ式の押しボタンスイッチによって構成される。スタートスイッチ１２は、運転者によって操作（プッシュ）されることにより、オン状態となる。

電源制御ＥＣＵ１０は、スタートスイッチ１２およびバッテリ（図示せず）に接続される。バッテリは、車両に搭載され、たとえばニッケル水素などの二次電池からなる。電源制御ＥＣＵ１０は、常時バッテリからの電力供給を受けて動作可能な状態にあり、スタートスイッチ１２がオンされたことに応じて、電源リレー３０の励磁回路を通電して、電源リレー３０をオン状態とし、バッテリからエンジンＥＣＵ２０に電力を供給する。さらに、電源制御ＥＣＵ１０は、エンジンＥＣＵ２０に対して、エンジン始動を指示する始動指示信号ＳＤを出力する。

エンジンＥＣＵ２０は、図示しない他の車両電気システムとともに、バッテリに接続される。バッテリとエンジンＥＣＵ２０との間には、電源リレー３０が設けられる。電源リレー３０の励磁回路は、上述のように、電源制御ＥＣＵ１０により通電される。電源リレー３０がオン状態において、エンジンＥＣＵ２０および図示しない車両電気システムは、バッテリと電気的に接続され、バッテリから電力の供給を受ける。さらに、エンジンＥＣＵ２０は、バッテリからの電力供給開始後において、電源制御ＥＣＵ１０から始動指示信号ＳＤを受ける。

ここで、エンジンＥＣＵ２０は、供給される電源電圧において、正常動作が保証される動作電圧の限界値（以下、動作電圧下限値とも称する）を有しており、電源電圧がこの動作電圧下限値以上であるときには、正常動作を実行していることを指示する信号ＲＤを出力する。一方、電源電圧がこの動作電圧下限値を下回るときには、エンジンＥＣＵ２０が動作不能（以下、リセット状態とも称する）となり、これに応じて信号ＲＤの出力も途絶える。なお、電源制御ＥＣＵ１０は、後述するように、この信号ＲＤを検出して、エンジンＥＣＵ２０が動作可能状態にあるか否かを判断する。

スタータリレー５０は、エンジンＥＣＵ２０とスタータ４０との間に配される。スタータリレー５０の励磁回路は、電源制御ＥＣＵ１０から始動指示信号ＳＤが出力されたことに応じて通電される。スタータリレー５０の通電には、図１に示すように、エンジンＥＣＵ２０からの駆動電流Ｉｄおよび電源制御ＥＣＵ１０からの補助駆動電流ｉｄの少なくとも一方が励磁回路に供給される。そして、スタータリレー５０の励磁回路が通電されると、バッテリからスタータ４０に電力が供給される。スタータリレー５０の通電方法については、後に詳述する。

スタータ４０は、バッテリからの電力供給を受けて回転する。スタータ４０の回転によって、エンジンのクランキングが開始される。

エンジン回転数センサ６０は、エンジンのクランキングが開始してエンジンが回転を始めると、そのエンジン回転数ＭＲＮＥを検出する。エンジン回転数センサ６０は、検出したエンジン回転数ＭＲＮＥをエンジンＥＣＵ２０へ出力する。

エンジンＥＣＵ２０は、エンジン回転数センサ６０からエンジン回転数ＭＲＮＥを受けると、検出されたエンジン回転数ＭＲＮＥと予め定めた所定の回転数（たとえばアイドル回転数近傍）との一致比較動作を行ない、その比較結果に基づいてエンジンが完爆状態であるか否かを判定する。このとき、エンジン回転数ＭＲＮＥが所定の回転数以上であれば、エンジンＥＣＵ２０は、エンジンが完爆状態であると判定し、エンジン始動が完了したと判断する。

さらに、スタータリレー５０においては、エンジン始動が完了したことに応じて、エンジンＥＣＵ２０および電源制御ＥＣＵ１０のいずれか一方あるいは双方から受けていた駆動電流の供給が停止される。これにより、スタータ４０の回転が停止し、エンジン始動が終了する。

以上の構成において、本実施の形態によるエンジン始動制御装置は、通常、エンジンＥＣＵ２０から行なわれるスタータリレー５０の通電を、電源制御ＥＣＵ１０からも行なうことができるように構成したことを特徴とする。詳細には、スタータ４０の起動は、通常、エンジンＥＣＵ２０が電源制御ＥＣＵ１０から送出された始動指示信号ＳＤをトリガとして、スタータリレー５０の励磁回路に駆動電流Ｉｄを流して通電し、バッテリからステータ４０に電力を供給することによって実行される。

しかしながら、バッテリが劣化している、あるいはバッテリの充電状態が不十分なときには、スタータ４０の起動時に、バッテリからスタータ４０に大きな電力が供給されることによって、エンジンＥＣＵ２０に供給される電源電圧が、一時的にエンジンＥＣＵ２０の動作電圧下限値を下回ることがある。これにより、エンジンＥＣＵ２０は、動作不能（リセット状態）に陥り、以降のエンジン始動動作が不可能となる。

このとき、従来のイグニッションスイッチを用いたエンジン始動制御装置であれば、上述したように、運転者がイグニッションキーをエンジンスタート位置に保持する操作と、バッテリとスタータとの間を通電状態にするリレー回路とを組合せることで、エンジンを始動させることができる。これに対して、車両の電源投入からエンジン始動までの一連の動作を１回のスイッチ操作のみで自動的に行なうプッシュ式スタートシステムにおいては、運転者が特定の位置でキーを保持する構成を持たないため、一旦エンジンＥＣＵがリセットされると、エンジンを始動させることができない。

そこで、本実施の形態では、電源電圧の低下によって、エンジンＥＣＵ２０がリセットされたときには、エンジンＥＣＵ２０よりも低い動作電圧下限値を有する他のＥＣＵによってスタータ５０の起動を行なう構成とする。動作電圧下限値の低いＥＣＵの一例としては、図１に示す電源制御ＥＣＵ１０が挙げられる。これは、電源制御ＥＣＵ１０は、車両電気システム全体の電源を制御する関係上、電源電圧が低い場合でも安定して電力を供給できるように、昇圧回路を内蔵するなどして正常動作する機能を備えていることによる。なお、電源制御ＥＣＵ１０に限らず、低電圧動作機能を有するＥＣＵであれば、本願発明を適用できることは言うまでもない。

以下に、図１のエンジン始動制御装置にて実行されるエンジン始動制御方法について、詳細に説明する。

図２は、この発明の実施の形態１によるエンジン始動制御を説明するためのタイミングチャートである。

エンジン始動待機状態において、最初に、図中（１）に示すように、スタートスイッチ１２が、運転者による１回のプッシュ操作（図中のワンショットパルスＳＴに相当）によってオンされる。電源制御ＥＣＵ１０は、スタートスイッチ１２がオンされたことを検知すると、電源リレー３０の励磁回路を通電し、エンジンＥＣＵ２０を含む車両電気システムに対して、電源電圧の供給を開始する。このときの車両電気システムに供給される電源電圧Ｖｂは、図中（２）に示すように、バッテリの電源電圧（たとえば１２Ｖとする）と略同一の電圧レベルとなり、エンジンＥＣＵ２０が作動する。なお、電源制御ＥＣＵ１０には、常時バッテリの電源電圧が供給される。

次に、電源制御ＥＣＵ１０は、エンジンＥＣＵ２０に対して、エンジン始動を指示する始動指示信号ＳＤを所定の期間送出する（図中（３）に相当）。エンジンＥＣＵ２０は、始動指示信号ＳＤをトリガとして、スタータリレー５０の励磁回路に駆動電流Ｉｄを流して通電状態とする（図中（４）に相当）。これにより、スタータ４０はバッテリから電力の供給を受けて起動する。

ここで、スタータ４０に大きな始動電流が供給されたことに起因して、車両電気システムに供給される電源電圧Ｖｂが一時的に低下したものとする。このとき、バッテリの充電状態によっては、図中（５）に示すように、電源電圧Ｖｂが、エンジンＥＣＵ２０の動作電圧下限値（図中の点線レベル）を下回る場合が起こり得る。これにより、エンジンＥＣＵ２０は動作不能（リセット状態）となり、スタータリレー５０の励磁回路への駆動電流Ｉｄの供給を停止する。よって、スタータ４０は、電力が供給されないために駆動できず、エンジンを始動することが不可能となる。なお、エンジンＥＣＵ２０のリセットに伴なって、エンジンＥＣＵ２０から出力される正常動作を指示する信号ＲＤの出力も停止する。

一方、電源制御ＥＣＵ１０は、動作電圧下限値（図中の破線レベル）がエンジンＥＣＵ２０の動作電圧下限値よりも低いことから、バッテリから供給される電源電圧の低下においても、動作可能な状態を維持している。電源制御ＥＣＵ１０は、エンジンＥＣＵ２０の出力する信号ＲＤを監視しており、信号ＲＤが停止したことに基づいてエンジンＥＣＵ２０がリセットされたことを検出する。電源制御ＥＣＵ１０は、信号ＲＤからエンジンＥＣＵ２０がリセットされたことを検出すると、その検出結果を「リセット履歴」として内部の記憶回路に記憶する。

次に、運転者側においては、１回目のプッシュ操作でエンジンが始動されなかったことを受けて、再度エンジンを始動させるために、２回目のスタートスイッチ１２の操作が実行される（図中（６）に相当）。電源制御ＥＣＵ１０は、スタートスイッチ１２がオンされたことを検知すると、１回目のプッシュ操作時と同様に、エンジンＥＣＵ２０に対して始動指示信号ＳＤを出力する（図中（７）に相当）。

ここで、電源制御ＥＣＵ１０は、上述したように、１回目のプッシュ操作時においてエンジンＥＣＵ２０がリセットされたことを「リセット履歴」として記憶している。そこで、電源制御ＥＣＵ１０は、この「リセット履歴」に基づいて、始動指示信号ＳＤの出力とともに、自ら補助駆動電流ｉｄをスタータリレー５０の励磁回路に通電して、スタータ４０を駆動する（図中（８）に相当）。スタータ４０は、バッテリの電源電圧が電源制御ＥＣＵ１０の動作電圧下限値以上である限りにおいて、バッテリからの電力供給を受けて回転し続け、エンジンをクランキングさせる（図中（９）に相当）。

エンジンがクランキングされると、バッテリからスタータ４０に供給される電力が減り、バッテリからエンジンＥＣＵ２０に供給される電源電圧Ｖｂが増加し始める。電源電圧ＶｂがエンジンＥＣＵ２０の動作電圧下限値を上回ると（図中（１０）に相当）、エンジンＥＣＵ２０は、再び動作可能となって点火噴射の制御を実行して、エンジン始動を開始する（図中（１１）に相当）。

なお、電源制御ＥＣＵ１０は、バッテリから供給される電源電圧の電圧レベルが所定の電圧レベルを上回ったことから、エンジンＥＣＵ２０が動作可能となったことを認識すると、スタータリレー５０への通電を停止する。このとき、電源制御ＥＣＵ１０は、記憶回路に記憶されている「リセット履歴」を消去（クリア）する。なお、上記の所定の電圧レベルは、エンジンＥＣＵ２０の動作電圧下限値、もしくはエンジンＥＣＵが確実に動作可能となる、エンジンＥＣＵ２０の動作下限値よりも高い所定の電圧値に設定される。

以上のように、本実施の形態によるエンジン始動制御方法によれば、プッシュ式スタートシステムにおいて、電源電圧の低下によりエンジンＥＣＵ２０の動作不能が発生しても、より動作電圧下限値の低い他のＥＣＵによってスタータ４０を駆動することから、エンジン始動を確実に行なうことができる。

図３は、この発明の実施の形態１に係るエンジン始動制御装置で実行されるエンジン始動制御を示すフローチャートである。

図３を参照して、最初に、運転者によるプッシュ操作によってスタートスイッチ１２がオンされると（ステップＳ０１）、電源制御ＥＣＵ１０は、スタートスイッチ１２がオンされたことを検知する（ステップＳ０２）。

電源制御ＥＣＵ１０は、電源リレー３０を通電し、エンジンＥＣＵ２０を含む車両電気システムに対して、バッテリからの電力供給を開始する（ステップＳ０３）。さらに、電源制御ＥＣＵ１０は、エンジン始動を指示する始動指示信号ＳＤをエンジンＥＣＵ２０に所定の期間出力する（ステップＳ０４）。

次に、電源制御ＥＣＵ１０は、内蔵する記憶回路に、エンジンＥＣＵ２０の「リセット履歴」があるか否かを判定する（ステップＳ０５）。具体的には、今回のプッシュ操作が図２に示す２回目のプッシュ操作に該当すれば、電源制御ＥＣＵ１０には、１回目のプッシュ操作における「リセット履歴」が記憶されていることから、「リセット履歴」有りと判定する。一方、今回のプッシュ操作が図２の１回目のプッシュ操作に該当していれば、電源制御ＥＣＵ１０は「リセット履歴」を未だ記憶していない、もしくは前回のエンジン始動時の記憶がクリアされていることから、「リセット履歴」無しと判定する。

ステップＳ０５において、エンジンＥＣＵ２０に「リセット履歴」無しと判定されると、すなわち、エンジンＥＣＵ２０が動作可能であると判定されると、電源制御ＥＣＵ１０は、スタータリレー５０の通電を行なわない。この場合は、始動指示信号ＳＤに基づいて、エンジンＥＣＵ２０がスタータリレー５０の通電を行なう（ステップＳ０６）。詳細には、スタータリレー５０は、励磁回路にエンジンＥＣＵ２０からの駆動電流Ｉｄが流れて通電状態となる。これにより、スタータ４０は、バッテリから電力が供給されて駆動し始める。

バッテリからエンジンＥＣＵ２０に供給される電源電圧Ｖｂが、エンジンＥＣＵ２０の動作電圧下限値を下回らない場合において、エンジンＥＣＵ２０は、動作可能な状態であり、点火制御を行なってエンジンを始動させる（ステップＳ１３）。

そして、エンジンＥＣＵ２０は、検出したエンジン回転数ＭＲＮＥに基づいてエンジンが完爆状態にあると判定すると、エンジン始動が完了したと判断して、スタータリレー５０への通電を停止する。

一方、スタータ４０の駆動時において、スタータ４０への電力供給によって、電源電圧Ｖｂが一時的に低下し、エンジンＥＣＵ２０の動作電圧下限値を下回れば、エンジンＥＣＵ２０は動作不能（リセット状態）となる（ステップＳ０８）。電源制御ＥＣＵ１０は、エンジンＥＣＵ２０の出力する信号ＲＤを監視することによって、エンジンＥＣＵ２０がリセットされたことを検出すると、検出結果を「リセット履歴」として記憶回路に記憶する（ステップＳ０９）。

再びステップＳ０５に戻って、エンジンＥＣＵ２０に「リセット履歴」有りと判定されると、すなわち、前回のプッシュ操作でエンジンＥＣＵ２０が動作不能となったと判定されると、電源制御ＥＣＵ１０によるスタータリレー５０の通電が行なわれる。このとき、ステップＳ０４において出力された始動指示信号ＳＤに基づいて、エンジンＥＣＵ２０によるスタータリレー５０の通電も行なわれる（ステップＳ１０）。詳細には、電源制御ＥＣＵ１０は、ステップＳ０４で示した、エンジンＥＣＵ２０に対する始動指示信号ＳＤの出力に加えて、補助駆動電流ｉｄをスタータリレー５０の励磁回路に供給する。これにより、スタータリレー５０が通電状態となり、スタータ４０がバッテリから電力の供給を受けて駆動し始める。

エンジンＥＣＵ２０に供給される電源電圧Ｖｂは、先述のように、スタータ４０の駆動によって、エンジンＥＣＵ２０の動作電圧下限値を下回るが、スタータ４０の回転に伴なって、次第に上昇する。ステップＳ１１において、エンジンＥＣＵ２０に供給される電源電圧Ｖｂが動作電圧下限値を超えると、エンジンＥＣＵ２０は、リセット状態が解除されて再び動作可能となり（ステップＳ１２）、エンジンの始動を開始する（ステップＳ１３）。このとき、電源制御ＥＣＵ１０では、エンジンＥＣＵ２０が動作可能となったことに応じて、補助駆動電流ｉｄによるスタータリレー５０の通電を停止する（ステップＳ１４）。

なお、本実施の形態では、電源制御ＥＣＵ１０におけるエンジンＥＣＵ２０が動作可能か否かの判断を、バッテリから供給される電源電圧の電圧レベルから行なう構成としたが、これ以外に、エンジンＥＣＵ２０から信号ＲＤが出力されたこと、もしくはエンジン回転数ＭＲＮＥが、エンジンが始動し始めたことを指示する所定の回転数を超えたことに基づいて判断する構成としてもよい。

また、この発明において、運転者が、２回目のプッシュ操作時において、意図的に１回目よりも長い期間スタートスイッチ１２を押し続ける構成とし、電源制御ＥＣＵ１０は、「リセット履歴」の記憶に基づいて、スタートスイッチ１２の押し続けられている期間、スタータリレー５０に補助駆動電流ｉｄを流すようにしても、同様の効果を得ることができる。

以上のように、この発明の実施の形態１によれば、プッシュ式スタートシステムにおいて、エンジンＥＣＵが動作不能に陥った場合であっても、エンジン始動を確実に行なうことができる。

［実施の形態２］
先の実施の形態１によれば、エンジン始動は、エンジンＥＣＵ２０の「リセット履歴」の有無に基づいて、多くても２回のプッシュ操作を経て確実に実行される。

さらに、初回のプッシュ操作のみで確実にエンジンを始動することができれば、運転者の利便性はますます向上することとなり、プッシュ式スタートシステム本来のスマートイグニッション機能をより充実できることは明らかである。

そこで、本実施の形態では、１回のプッシュ操作で確実にエンジン始動が可能なエンジン始動制御装置について提案する。なお、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置の基本的な構成については、図１に示す実施の形態１に係るエンジン始動制御装置と同じであるため、詳細な説明は繰り返さない。

図４は、この発明の実施の形態２によるエンジン始動制御を説明するためのタイミングチャートである。

エンジン始動待機状態において、最初に、図中（１）に示すように、スタートスイッチ１２が、運転者によるプッシュ操作（図中のワンショットパルスＳＴに相当）によってオンされる。電源制御ＥＣＵ１０は、スタートスイッチ１２がオンされたことを検知すると、電源リレー３０の励磁回路を通電して、エンジンＥＣＵ２０などの車両電気システムに電源電圧の供給を開始する。このときの車両電気システムの電源電圧Ｖｂは、図中（２）に示すように、バッテリの電源電圧と略等しい電圧レベルとなり、エンジンＥＣＵ２０が作動する。

次に、電源制御ＥＣＵ１０は、エンジンＥＣＵ２０に対して、エンジン始動を指示する始動指示信号ＳＤを送出する（図中（３）に相当）。エンジンＥＣＵ２０は、始動指示信号ＳＤをトリガとして、スタータリレー５０の励磁回路に駆動電流Ｉｄを流して通電状態とする（図中（４）に相当）。これにより、スタータ４０はバッテリから電力の供給を受けて起動する。

ここで、本実施の形態においては、図中（１２）に示すように、電源制御ＥＣＵ１０が、始動指示信号ＳＤをトリガとして、スタータリレー５０の励磁回路に、所定の期間補助駆動電流ｉｄを駆動することを特徴とする。なお、始動指示信号ＳＤは、補助駆動電流ｉｄが駆動される所定の期間の終了時まで、継続して送出される。本実施の形態によれば、スタータリレー５０は、エンジン始動指示に応答して、エンジンＥＣＵ２０および電源制御ＥＣＵ１０の双方からの駆動電流Ｉｄ，ｉｄによって通電されることになる。

以上の構成において、図中（５）に示すように、スタータ４０起動時におけるスタータ４０への電力の供給に伴なって、バッテリからエンジンＥＣＵ２０に供給される電源電圧Ｖｂが一時的にエンジンＥＣＵ２０の動作電圧下限値を下回った場合を考える。

かかる場合において、エンジンＥＣＵ２０は、先の実施の形態１と同様に、動作不能（リセット状態）となり、スタータリレー５０への駆動電流Ｉｄの供給を停止する。しかしながら、スタータリレー５０の励磁回路には、駆動電流Ｉｄと同時に電源制御ＥＣＵ１０から補助駆動電流ｉｄが供給されていることから、通電状態が保持される。これにより、ステータ４０は、引き続きバッテリから電力供給を受けて駆動し続けることができる。

さらに、ステータ４０の駆動に伴なって、バッテリからエンジンＥＣＵ２０に供給される電圧が徐々に増加し、エンジンＥＣＵ２０の動作電圧下限値を超えれば（図中（１３）に相当）、エンジンＥＣＵ２０は、再び動作可能となる。エンジンＥＣＵ２０が再び動作可能となった時点では、未だ始動指示信号ＳＤが送出されているため、エンジンＥＣＵ２０は、駆動電流Ｉｄの通電を再開し、補助駆動電流ｉｄの通電停止後においても、スタータ４０を駆動してエンジンをクランキングさせる（図中（１４）に相当）。

このように、本実施の形態によれば、電源電圧の低下によって、一旦エンジンＥＣＵ２０が動作不能に陥ったときであっても、電源制御ＥＣＵ１０によってスタータ４０が駆動され、電圧回復後はエンジンＥＣＵ２０によってスタータ４０の駆動が再開されることから、運転者にとっては、見かけ上１回のプッシュ操作によってエンジンが始動したのと等価となり、利便性がさらに向上することになる。

なお、電源制御ＥＣＵ１０が補助駆動電流ｉｄを通電する所定の期間としては、エンジン始動後のスタータ４０のオーバーランを防ぐため、補助駆動電流ｉｄの通電期間だけでは、エンジンが完全に始動できない程度の短い期間に設定しておくことが望ましい。

図５は、この発明の実施の形態２に係るエンジン始動制御装置で実行されるエンジン始動制御を示すフローチャートである。

図５を参照して、最初に、運転者によるプッシュ操作によってスタートスイッチ１２がオンされると（ステップＳ２０）、電源制御ＥＣＵ１０は、スタートスイッチ１２がオンされたことを検知する（ステップＳ２１）。

電源制御ＥＣＵ１０は、電源リレー３０を通電し、エンジンＥＣＵ２０および他の車両電気システムに対して、バッテリからの電力供給を開始する（ステップＳ２２）。さらに、電源制御ＥＣＵ１０は、エンジン始動を指示する始動指示信号ＳＤをエンジンＥＣＵ２０に出力する（ステップＳ２３）。

ここで、電源制御ＥＣＵ１０は、始動指示信号ＳＤの出力に加えて、補助駆動電流ｉｄを予め定められた所定の期間、スタータリレー５０の励磁回路に通電させる。さらに、エンジンＥＣＵ２０からは、始動指示信号ＳＤに応答して、駆動電流Ｉｄがスタータリレー５０に通電される（ステップ２４）。これにより、エンジンＥＣＵ２０が電源電圧Ｖｂの低下によって動作不能となったときでも、スタータリレー５０は通電状態を保ち、スタータ４０を駆動し続けることができる。

電源制御ＥＣＵ１０は、所定の期間の経過後において、補助駆動電流ｉｄの通電と始動指示信号ＳＤの送出とを停止する（ステップＳ２５）。このとき、エンジンＥＣＵ２０は、電源電圧Ｖｂの増加によって再び動作可能となっており、スタータリレー５０への通電を再開している。

最後に、スタータ４０の回転によって、エンジンがクランキングされると、エンジンＥＣＵ２０による点火制御によってエンジン始動が開始される（ステップＳ２６）。そして、エンジンが完爆状態となって、エンジン始動が完了すると、エンジンＥＣＵ２０は、駆動電流Ｉｄの通電を停止する（ステップＳ２７）。

以上のように、この発明の実施の形態２によれば、運転者による１回の操作のみで確実にエンジンを始動することができ、プッシュ式スタートシステムにおける利便性がさらに高められる。

［実施の形態３］
本実施の形態では、先の実施の形態２に続いて、１回のプッシュ操作で確実にエンジン始動を行なうことができるエンジン始動制御装置の他の構成例について提案する。なお、本実施の形態に係るエンジン始動制御装置の基本的な構成については、図１に示す実施の形態１に係るエンジン始動制御装置と同じであるため、詳細な説明は繰り返さない。

図６は、この発明の実施の形態３によるエンジン始動制御を説明するためのタイミングチャートである。

エンジン始動待機状態において、最初に、図中（１）に示すように、スタートスイッチ１２が、運転者によるプッシュ操作（図中のワンショットパルスＳＴに相当）によってオンされる。これにより、電源制御ＥＣＵ１０は、まず、スタートスイッチ１２がオンされたことを検知する。電源制御ＥＣＵ１０は、電源リレー３０の励磁回路を通電してオン状態とし、エンジンＥＣＵ２０を含む車両電気システムに電源電圧の供給を開始する。このときの車両電気システムの電源電圧Ｖｂは、図中（２）に示すように、バッテリの電源電圧と略等しい電圧レベルとなり、エンジンＥＣＵ２０が作動する。

ここで、本実施の形態においては、図中（１５）に示すように、電源制御ＥＣＵ１０が、スタートスイッチ１２がオンされたことをトリガとして、スタータリレー５０の励磁回路に、所定の期間補助駆動電流ｉｄを駆動することを特徴とする。すなわち、スタータリレー５０は、エンジン始動指示に応答して、電源制御ＥＣＵ１０のみの駆動電流ｉｄによって通電されることになる。この点において、エンジンＥＣＵ２０と電源制御ＥＣＵ１０との双方から駆動電流が通電される、先の実施の形態２によるエンジン始動制御装置とは異なる。

次に、図中（５）に示すように、スタータ４０起動時におけるスタータ４０への電力の供給に伴なって、バッテリからエンジンＥＣＵ２０に供給される電源電圧Ｖｂが一時的にエンジンＥＣＵ２０の動作電圧下限値を下回った場合を考える。

かかる場合において、エンジンＥＣＵ２０は、先の実施の形態１，２と同様に、動作不能（リセット状態）となる。しかしながら、スタータリレー５０には、電源制御ＥＣＵ１０からの補助駆動電流ｉｄが駆動され続けており、通電状態が保持されている。これにより、ステータ４０は、引き続きバッテリから電力供給を受けて駆動し続けることができる。

さらに、ステータ４０の駆動に伴なって、バッテリからエンジンＥＣＵ２０に供給される電圧が徐々に増加し、エンジンＥＣＵ２０の動作電圧下限値を超えれば（図中（１６）に相当）、エンジンＥＣＵ２０は、再び動作可能となり、スタータ４０の回転に応じてエンジンがクランキングされると、点火制御によってエンジンを始動させる（図中（１７）に相当）。電源制御ＥＣＵ１０は、エンジン回転数センサ６０からエンジン回転数ＭＲＮＥを検出し、エンジン始動が完了したと判断すると、スタータリレー５０への通電を停止する。

このように、本実施の形態によれば、エンジンＥＣＵに対して動作電圧下限値が相対的に低い電源制御ＥＣＵによって、スタータ４０を駆動させる構成とすることから、電源電圧の低下によって、エンジンＥＣＵ２０が動作不能に陥ったときであっても、確実にエンジンを始動させることができる。これは、運転者にとっては、１回のプッシュ操作で確実にエンジン始動を行なうことができることから、利便性が一層向上されることとなる。

図７は、この発明の実施の形態３に係るエンジン始動制御装置で実行されるエンジン始動制御を示すフローチャートである。

図７を参照して、最初に、運転者によるプッシュ操作によってスタートスイッチ１２がオンされると（ステップＳ３０）、電源制御ＥＣＵ１０は、スタートスイッチ１２がオンされたことを検知する（ステップＳ３１）。

電源制御ＥＣＵ１０は、電源リレー３０を通電し、エンジンＥＣＵ２０および他の車両電気システムに対して、バッテリからの電力供給を開始する（ステップＳ３２）。

次に、電源制御ＥＣＵ１０は、補助駆動電流ｉｄをスタータリレー５０の励磁回路に通電させる（ステップ３３）。これにより、エンジンＥＣＵ２０が電源電圧低下によって動作不能となったときでも、スタータリレー５０は通常状態を保ち、スタータ４０を駆動し続けることができる。

さらに、スタータ４０の回転によって、エンジンがクランキングされ、エンジンＥＣＵ２０による点火制御によってエンジン始動が開始される（ステップＳ３４）。やがて、エンジンが完爆状態となって、エンジン始動が完了する。電源制御ＥＣＵ１０は、エンジン回転数ＭＲＮＥに基づいてエンジン始動が完了したと判断すると、補助駆動電流ｉｄの通電を停止する（ステップＳ３５）。

以上のように、この発明の実施の形態３によれば、運転者による１回の操作のみで確実にエンジンを始動することができ、プッシュ式スタートシステムの操作性をさらに高めることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１に従うエンジン始動制御装置の概略ブロック図である。 この発明の実施の形態１によるエンジン始動制御を説明するためのタイミングチャートである。 この発明の実施の形態１に係るエンジン始動制御装置で実行されるエンジン始動制御を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるエンジン始動制御を説明するためのタイミングチャートである。 この発明の実施の形態２に係るエンジン始動制御装置で実行されるエンジン始動制御を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるエンジン始動制御を説明するためのタイミングチャートである。 この発明の実施の形態３に係るエンジン始動制御装置で実行されるエンジン始動制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 電源制御ＥＣＵ、１２ スタートスイッチ、２０ エンジンＥＣＵ、３０ 電源リレー、４０ スタータ、５０ スタータリレー、６０ エンジン回転数センサ。

Claims (8)

1. 車両に搭載されたエンジンの始動を指示するエンジン始動用スイッチと、
   前記エンジン始動用スイッチがオンされ、前記エンジンの始動指示がなされたことに応じて、前記車両に搭載された電源から電力の供給を受けて前記エンジンの始動を制御する第１および第２の制御回路と、
   前記電源から電力の供給を受けて前記エンジンを始動させるモータと、
   前記電源と前記モータとの間に配され、前記第１の制御回路および前記第２の制御回路の少なくとも一方から供給される駆動電流によって通電され、前記電源から前記モータに電力を供給するモータ駆動用リレーとを備え、
   前記第１の制御回路は、前記電源から供給される電源電圧において、正常動作が保証される第１の動作電圧下限値を有し、
   前記第２の制御回路は、前記第１の動作電圧下限値よりも低電圧の第２の動作電圧下限値を有し、
   前記第１の制御回路は、前記電源電圧が前記第１の動作電圧下限値以上のときには、初回の前記エンジンの始動指示に応じて、前記駆動電流を供給し、
   前記第２の制御回路は、前記電源電圧が前記第１の動作電圧下限値を下回るときには、次回の前記エンジンの始動指示に応じて、前記駆動電流を供給する、エンジン始動制御装置。
2. 前記第２の制御回路は、
   前記第１の制御回路が動作不能となったことを検出する検出手段と、
   前記初回のエンジンの始動指示において、前記第１の制御回路が動作不能となったことが検出されると、その検出結果を履歴として記憶する記憶手段とを含み、
   前記次回のエンジンの始動指示に応じて、前記記憶手段における前記履歴の有無を判定し、前記履歴有りと判定されたことに基づいて、前記駆動電流を供給する、請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
3. 前記第１の制御回路は、正常動作状態であることを指示する所定の信号を出力する出力手段を含み、
   前記検出手段は、前記所定の信号の出力が途絶えたことに基づいて、前記第１の制御回路が動作不能となったことを検出する、請求項２に記載のエンジン始動制御装置。
4. 前記第２の制御回路は、前記第１の制御回路が動作可能となったことに応じて、前記記憶手段から前記履歴を消去する、請求項２または請求項３に記載のエンジン始動制御装置。
5. 前記第２の制御回路は、前記第１の制御回路が動作可能となったことに応じて、前記駆動電流の供給を停止する、請求項４に記載のエンジン始動制御装置。
6. 前記第２の制御回路は、前記電源電圧が前記第１の動作電圧下限値または前記第１の動作電圧下限値以上の所定の電圧値を超えたことに応じて、前記駆動電流の供給を停止する、請求項５に記載のエンジン始動制御装置。
7. 前記第２の制御回路は、前記エンジンの回転数が、前記エンジンが始動し始めたことを指示する所定の回転数を超えたことに応じて、前記駆動電流の供給を停止する、請求項５に記載のエンジン始動制御装置。
8. 前記第２の制御回路は、前記エンジンの始動指示がなされたことに応じて、前記電源から電力の供給を受け、前記電源から前記第１の制御回路への電力供給を制御する、請求項１から７のいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。

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