JP4338549B2 - 内燃機関の制御装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の電源供給装置に係り、特に、バッテリ等の電源から内燃機関の各機器に、最適に電力を供給する内燃機関の電源供給装置に関する。

一般的に、内燃機関の制御装置と該制御装置で制御される各アクチュエータとの間を接続する配線としては、アクチュエータを起動するための電源用配線とアクチュエータを制御するための制御用配線とがある。この電源用配線は、各アクチュエータに一括して電源からの電力供給が可能なように、１つのリレーを介して制御装置の一端子に接続されている。また、制御用配線は、各アクチュエータを制御可能なように、個別に制御装置の端子に接続されている。

そして、前記制御装置が、制御用配線を介して、制御信号をアクチュエータに出力しないときには、電源からの電力は、スタンバイ状態でこれらアクチュエータに供給されている。制御装置は、このようなスタンバイ状態の電力の供給による消費を回避するために、アクチュエータの制御信号が出力された場合にのみ、これらアクチュエータに電力供給をするべく、電力を供給するタイミング等を演算してアクチュエータへの電力供給の制御を行っている。

また、この種の内燃機関内の電子制御装置においては、該制御装置全体のスタンバイ電流を小さくするために、各電子制御装置の動作停止（スリープ）の状態を判定すると共に、各電子制御装置からの要求に従って再起動（ウェイクアップ）の信号を発生させることで、スリープ及びウェイクアップ制御を行なう多重通信装置も一般的に知られている（特許文献１参照）。

特開平１０−２８５１８９号公報

このように、内燃機関の制御装置は、その各部のアクチュエータに電力を供給するタイミングを最適に制御するものであるとしても、前記アクチュエータには、一括して電力が供給されるものであるので、作動を必要としないアクチュエータにまで、待機用として電力が供給されてしまう。そして、このような待機用の電力の使用により、バッテリは、電力が無駄に消費される。特に、内燃機関が停止している状態においては、オルタネータ（発電器）が動作していないので、バッテリからの電力のみが、各アクチュエータに供給され、このことが、バッテリ寿命の低下に繋がる。

また、前記特許文献１に記載のように、電子制御装置（ノード）をスリープ及びウェイクアップにすることが、容易に実現されたとしても、この多重通信装置は、ノード全体で、スリープ、ウェイクアップの制御をしているので、全体としての消費電力量は低減することができるが、多重通信装置は、その起動タイミングのみを制御しているだけであるので、バッテリから消費される消費電流値を低減することはできない。そして、内燃機関が停止している時には、オルタネータ（発電器）が動作していないので、バッテリからの電力が各ノードに供給されることになり、この電力の電流値が大きい場合には、バッテリ寿命を低下させる要因となる。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、内燃機関の運転停止中において、電子制御装置等がスリープ状態又はウェイクアップ状態であっても、そこで使用されるバッテリの消費電流を最小限とすることで、バッテリ寿命を長寿命化することが可能な内燃機関の電源供給装置を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明に係る内燃機関の電源供給装置は、基本的には、制御装置と、電源から前記制御装置や各機器の各々への電力の供給をリレー制御する起動手段と、を備えた内燃機関の電源供給装置であって、前記起動手段は、第一起動手段と第二起動手段とを備え、前記制御装置は、イグニッションスイッチのＯＮ操作に基づいて前記第一起動手段を起動し前記内燃機関の運転停止に基づいて前記第一起動手段の停止を制御すると共に、前記内燃機関の運転停止中であっても前記第二起動手段の起動もしくは停止を制御することを特徴としている。

本発明の如き内燃機関の電源供給装置において、内燃機関の運転・停止に合わせて、内燃機関の機器に電力供給することが可能であり、特に内燃機関の停止時には、必要最低限のアクチュエータにのみ電力供給がされ、バッテリ等の電源の消費電力を抑え、電流も抑えることができる。このようにバッテリの消費電力及び消費電流が低減することで、電源容量を小さくでき、バッテリ等の電源そのものの大きさも小さくできる。さらに、電源の小型化により、電源近傍の機器のレイアウトが単純化し、取付け作業などの作業効率が向上する。

本発明に係る内燃機関の電源供給装置は、前記制御装置が、前記起動手段とは別に、イグニッションスイッチと他の手段とを介して前記電源から電力を供給していることを特徴としている。

本発明の如き内燃機関の電源供給装置は、前記他の手段を介して前記電源から電力が供給されているので、制御装置は、前記イグニッションスイッチ及び前記起動手段の動作とは関係なく、制御指令等の演算をすることができる。

本発明に係る内燃機関の電源供給装置は、前記内燃機関の運転停止と該停止時間を判定して、前記第二起動手段の起動もしくは停止を制御することを特徴とし、さらに本発明に係る内燃機関の電源供給装置は、前記制御装置が、前記第二起動手段の起動タイミングと起動時間とを演算して、該第二起動手段の起動もしくは停止を制御することを特徴としている。

本発明の如き内燃機関の電源供給装置は、制御装置が、内燃機関の運転停止の判定を行い、該判定に基づいて、第二起動手段の起動タイミング及び起動時間を演算し、この演算結果に合わせて第二起動手段を制御するので、さらに、バッテリ等の電源の電力消費が低減され、電源の長寿命化が図れる。

さらに、本発明に係る内燃機関の電源供給装置は、前記第二起動手段は、ウェイクアップ時に電力の供給が要求される機器及び前記制御装置への電力の供給をリレー制御することを特徴とするとしている。

本発明の如き内燃機関の電源供給装置は、内燃機関の特定の機器は、第一起動手段に接続され、また内燃機関の別の機器は、第二起動手段に適宜接続され、制御装置が、この二つの起動手段を内燃機関の運転状態に合わせて使い分けてリレー制御するので、必要最小限の機器に電力供給ができ、待機電力の消費を低減することができ、第二の起動手段は、ウェイクアップ時に、電力の供給が要求される機器等に接続されているので、効率的な電力配分が可能となり、電源等のバッテリを長寿命化できる。

本発明の内燃機関の電源供給装置においては、イグニッションスイッチＯＦＦ操作により、燃機関停止中であっても電力が供給され、所望の内燃機関の制御を実現できると共に、燃機関停止中のバッテリ等の電源の消費量を最小限に留めることで、電源を長寿命化することができる。

以下に添付の図面を参照して、本発明に係る内燃機関の電源供給装置の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、内燃機関の電源供給装置を備えた内燃機関システムの全体構成の概略を示したものである。図１において、内燃機関システムは、主に、内燃機関本体１と、バッテリ２０と、起動手段３０と、イグニッションスイッチ３１と、コントロールユニット（制御装置）５０と、を備えている。

内燃機関本体１は、筒内噴射エンジンであり、吸気側から順に、エアクリーナ３と絞弁ボディ４とコレクタ６と吸気管７とを備えており、該吸気管７は、吸気弁８を介して気筒９に接続されている。この気筒９は、その内部に燃焼室１６を設けており、その燃焼室１６には、点火プラグ２８と燃料噴射弁１５とが配設されている。さらに、気筒９は、排気弁１０を介して排気管１１を接続している。

ここで、気筒９に吸入される吸入空気は、エアクリーナ３の入力部２から取込まれ、空気量計２１を通過してその量を測定されると共に、測定された吸入空気は、絞弁ボディ４をさらに通過して、コレクタ６に導入される。コレクタ６に導入された吸入空気は、内燃機関本体１の各気筒９に接続された吸気管７に分配され、吸気弁８を介して前記気筒９内の燃焼室１６に吸入される。

また、絞弁ボディ４は、その内部に絞弁５を備えており、該絞弁５は、モータ２５を連結している。コントロールユニット５０は、該モータ２５を駆動させることにより絞弁５を操作して、コレクタ６に流入される吸入空気量を制御できるようになっている。

一方、ガソリン等の燃料は、燃料タンク１２から燃料ポンプ１３により吸引、加圧されて、加圧された燃料は、可変燃圧レギュレータ１４で所定の範囲内の燃圧になるようその圧力を調整される。そして、燃圧を調整された燃料は、燃料噴射弁１５を介して燃焼室１６へ噴射される。また、前記燃圧は、燃圧センサ（図示していない）により測定される。

そして、燃焼室１６内に噴射された燃料と、吸気管７から吸入された吸入空気とは、燃焼室１６内で混合されて混合気となる。該混合気は、点火プラグ２８により点火されて爆発燃焼して、燃焼室１６から排気される。点火プラグ２８による点火としては、コントロールユニット５０からの出力信号に基づいて、点火コイル２７を通電することで、点火プラグ２８に高電圧をかけ、混合気を点火する。そして、燃焼室１６で燃焼した排気ガスは、排気弁１０を介して排気管１１に導かれて、さらに触媒（図示しない）を介して内燃機関本体１の外に排出される。

コントロールユニット５０は、内燃機関本体１の運転等の状態を認識して、内燃機関本体１を制御するためのものであり、アクチュエータ、センサ等を接続している。たとえば、空気量計２１は、吸入空気量を示す信号を検出し、スロットルセンサ２４は、絞り弁ボディ４に取付けられて、前記絞弁５の開度を検出し、前記各検出信号は、コントロールユニット５０に入力される。

さらに、クランク角検出センサ２６は、クランク軸（図示していない）の近傍に設置されて、クランク軸の回転位置を少なくとも１°から１０°程度の精度で検出しており、この検出信号もコントロールユニット５０に入力されている。

この他にも、Ａ／Ｆセンサ２９は、排気管１１に設けられており、排気ガスの成分から実運転空燃比を検出し、コントロールユニット５０には、この検出信号が入力されている。また、コントロールユニット５０は、アクセルペダル２２の踏み込み量を検出するポテンショメータ２３なども接続している。

このように、コントロールユニット５０は、各センサを接続しており、これらのセンサからの検出信号に基づいて演算し、演算結果を制御信号としてアクチュエータに出力することで、内燃機関本体１を制御している。

また、コントロールユニット５０は、クランク角検出センサ２６の検出信号に基づいて、点火プラグ２８、燃料ポンプ１３等を制御すると共に、内燃機関本体１の燃料の噴射タイミング、噴射流量（燃料噴射弁のパルス幅制御）、点火のタイミング等を制御している。

また、バッテリ２０の電力は、イグニッションスイッチ３１の操作により、コントロールユニット５０に供給される。コントロールユニット５０は、起動手段３０を制御して、前記各アクチュエータ及びセンサに電力を供給する。

図２は、本発明の第一実施形態に係る内燃機関の電源供給装置の内部構成図である。本実施形態に係る内燃機関の電源供給装置は、図１に示したアクチュエータやセンサ等に電力を供給する起動手段３０を備えており、該起動手段３０は、コントロールユニット（制御装置）５０によって、前記アクチュエータやセンサ等の起動及び停止のリレー制御が行われる。

コントロールユニット５０は、メインＣＰＵ５１、サブＣＰＵ５２、電源回路５０ａ、５０ｃ、５０ｅ、及び駆動回路５０ｂ、５０ｄを備えている。また、起動手段３０は、電源リレー（第一起動手段）３２と電源リレー（第二起動手段）３３とを備えている。

メインＣＰＵ５１は、先に示したように内燃機関本体１を制御すると共に、内燃機関本体１の運転時（内燃機関の運転時）に、起動手段３０（電源リレー３２）の起動・停止を制御する装置である。メインＣＰＵ５１は、アクチュエータ及びセンサに制御信号が送信可能なように構成されると共に、イグニッションスイッチ３１を介してバッテリ２０から電力を受けて電源リレー３２を起動制御可能なように構成されている。

サブＣＰＵ５２は、主に、内燃機関本体１の停止中（内燃機関の停止中）に、特定のアクチュエータ及びセンサに電力を供給すべく、起動手段３０（後述する電源リレー３３）を起動制御（リレー制御）する装置である。そして、サブＣＰＵ５２は、常時バッテリ２０からの電力を受けて、電源リレー３３を起動制御可能なように構成されている。

電源回路５０ａ、５０ｃ、５０ｅは、バッテリ２０からの電力で、基準電位（たとえばＶＣＣ（５Ｖ））を生成する回路であり、バッテリ２０と、メインＣＰＵ５１又はサブＣＰＵ５２と、の間に接続されている。駆動回路５０ｂ、５０ｄは、駆動信号を出力する回路であり、該起動手段３０を起動可能にするように、起動手段３０に接続されている。

電源リレー３２は、内燃機関の運転要求時及びその運転中に、コントロールユニット５０及び各種アクチュエータに、電力を供給すべく起動するリレーであり、コントロールユニット５０の駆動回路５０ｂから出力された起動信号を受けて、アクチュエータ及びメインＣＰＵ５１に電力を供給できるように、アクチュエータ及びメインＣＰＵ５１よりも上流側でバッテリ２０に接続されている。

電源リレー３３は、内燃機関の停止中に、コントロールユニット５０及び特定のアクチュエータ等に、電力を供給するべく起動するリレーであり、コントロールユニット５０の駆動回路５０ｄから出力された起動信号を受けて、停止中（のＷａｋｅＵｐ制御処理中）に電力供給を必要とする（予め選択された）特定のアクチュエータ等に電力供給ができるように、特定のアクチュエータ及びメインＣＰＵ５１よりも上流側でバッテリ２０に接続されている。

ここで、本発明に係る内燃機関の電源供給装置の動作について説明する。まず、運転者のキー操作で、イグニッションスイッチ３１をＯＮしたときに、バッテリ２０の電力は、イグニッションスイッチ３１を介して電源回路５０ａに送電される。通電された電源回路５０ａは、バッテリ２０から基準電位ＶＣＣ（５Ｖ）の電力等を生成して、該生成した電力で、メインＣＰＵ５１を稼動する。また、イグニッションスイッチ３１により、メインＣＰＵ５１に電力が供給された後に、メインＣＰＵ５１は、継続してバッテリ２０から電力が供給されるように、駆動回路５０ｂを駆動させて電源リレー３２を起動し、該電源リレー３２を介して、バッテリ２０の電力をメインＣＰＵ５１に供給し、電源リレー３２は、その状態で自己保持する。

また、一方、メインＣＰＵ５１により起動する電源リレー３２は、電源リレー３２の下流側に接続された燃料噴射弁１５、点火コイル２７等の内燃機関を駆動するために必要なアクチュエータに、電力を供給する。前記アクチュエータ等は、前記駆動電力が供給される状態で、コントロールユニット５０からの制御信号により駆動制御される。また、操作者のイグニッションスイッチ３１のＯＦＦ操作等の内燃機関の停止命令に基づいて、メインＣＰＵ５１は、電源リレー３２の起動を停止させるものである。

一方、サブＣＰＵ５２は、バッテリ２０から常時電力が供給されている状態であるので、イグニッションスイッチ３１の操作とは関連なく、動作可能であり、電源リレー３３を起動させる。この起動により、電源リレー３３は、一方において、バッテリ２０の電力をメインＣＰＵ５１に供給する。また、他方において、サブＣＰＵ５２により起動した電源リレー３３は、電源リレー３３の下流側に接続された、ＷａｋｅＵｐ制御処理用の特定のアクチュエータ等に、電力を供給する。そして、電力供給された特定のアクチュエータ等は、コントロールユニット５０からの制御信号により駆動制御される。

たとえば、サブＣＰＵ５２は、クランク角検出センサ２６からの検出信号等に基づいて、内燃機関の停止を判定する。そして、判定後サブＣＰＵ５２は、駆動回路５０ｄに出力する駆動信号の出力タイミング及びその出力期間（ＷａｋｅＵｐの処理時間）を演算する。演算完了後、サブＣＰＵ５２は、演算した所定のタイミングで駆動回路５０ｄを駆動させ電源リレー３３を起動させる。

また、サブＣＰＵ５２が、所定のタイミングで電源リレー３３への駆動信号を停止すると、電源リレー３２も、駆動回路５０ｂの駆動停止により、起動を停止する。これらの電力供給は、イグニッションスイッチ３１の操作に関わりなく遮断される。

この他にも、メインＣＰＵ５１は、前記イグニッションスイッチ３１及び電源リレー３２を介さずに、常時バッテリから電力を供給する電源供給ライン（他の手段）を有している。この電源供給ラインは、メインＣＰＵ５１でアクチュエータの制御信号を演算するための電源供給ラインであり、上述したアクチュエータ等を起動させるためのものとは異なる。このような電源供給ラインを設けることにより、メインＣＰＵ５１は、所望の演算を行い、該演算結果に基づいて、制御信号を出力することが可能となる。ここで、内燃機関の各アクチュエータ等に電力が供給されたときに、メインＣＰＵ５１は、各アクチュエータを制御可能となるが、この制御内容は、図１に基づいて前述したとおりであり、ここでの詳細の説明は省略する。

図３は、図２の電源供給装置の電源リレー３３のリレー制御のための制御フローチャートである。ステップ３０１では、サブＣＰＵ５２は、クランク角検出センサ２６の検出信号等に基づいて、内燃機関の停止判定を行う。すなわち、クランク角検出センサ２６で、内燃機関の停止判定する場合は、所定時間内に検出信号がサブＣＰＵ５２に入力されない等の基準を設けて、判定を行えばよい。次に、ステップ３０２では、ステップ３０１で内燃機関が停止と判定された時からの経過時間（内燃機関の停止中の時間）を計測し、ステップ３０３に進む。ステップ３０３では、サブＣＰＵ５２は、計測している内燃機関停止時間が所定値ＷＡＫＥＵＰＴＩＭＥ以上か否かを判定する。

ステップ３０３で内燃機関の停止がＷＡＫＥＵＰＴＩＭＥ以上継続したと判定した場合には、ステップ３０４に進み、電源リレー３３を起動（ＯＮ駆動）させる。これにより、図２で説明したようにコントロールユニット５０（メインＣＰＵ５１）及び内燃機関の停止中に制御すべきアクチュエータ等に電力が供給される。そして、メインＣＰＵ５１は、制御信号を演算し、該制御信号に基づいて特定のアクチュエータを制御することが可能となる。次にステップ３０５では、アクチュエータが、内燃機関停止中のＷａｋｅＵｐ中に所望の制御処理の実行を完了したか否かを判定する。

本判定で、所望の制御が終了したと判断した場合には、ステップ３０６に進み、電源リレー３３の起動を停止（ＯＦＦ）する。これにより、不必要な消費電流を、アクチュエータに供給し続けることが無くなり、バッテリの消費電流を最小限に抑えることができる。

図４は、図２の電源供給装置の起動処理を説明したフローチャートである。図２に示したように、操作者がイグニッションスイッチ３１をＯＮ操作した場合、又は、イグニッションスイッチ３１がＯＦＦの状態でかつサブＣＰＵ５２の判定により電源リレー３３がＯＮされた場合に、メインＣＰＵ５１は起動される。そこで、ステップ４０１では、メインＣＰＵ５１が、どちらの場合に起動されたかを判定するために、メインＣＰＵ５１の起動時にイグニッションスイッチ３１がＯＮ状態であるか否かを判定する。

ここで、イグニッションスイッチ３１のＯＮ、ＯＦＦに基づいて起動の状態で分ける理由としては、メインＣＰＵ５１が、通常（内燃機関の運転時）の制御処理又は（内燃機関停止の）ＷａｋｅＵｐ制御処理のどちらを行うかを区別しなければならないからである。

すなわち、ＷａｋｅＵｐ中に、特定のアクチュエータに電力供給を行った場合には、特定のアクチュエータ以外の通常制御処理用の一部のアクチュエータは、電力供給がされないので、これらのアクチュエータは、作動しない。しかし、このような作動しないアクチュエータを、メインＣＰＵ５１が認識しておかなければ、メインＣＰＵ５１は、適切な制御が行えない。たとえば、故障診断を例に挙げると、ＷａｋｅＵｐ時に作動しないアクチュエータは、本来故障診断をする必要がないが、このことをメインＣＰＵ５１が認識していなければ、メインＣＰＵ５１は、通常運転時と同様にこれらアクチュエータを故障と診断する。この結果、故障と診断されたアクチュエータは、正常であるにもかかわらず、電力が供給されていない又は全く作動しない等の理由から、異常であると誤診断（正常を異常と判定）されてしまう。

よって、ステップ４０１で、メインＣＰＵ５１の起動時にイグニッションスイッチ３１がＯＮと判定された場合には、ステップ４０４に進み、これまで、内燃機関が運転時にされていた通常のイニシャライズ処理を行ない、さらに、ステップ４０５に進む。そして、ステップ４０５では、内燃機関の通常運転の制御処理ルーチンへ進み、制御処理を行う。ここで、通常制御のイニシャライズ処理及び内燃機関の通常の運転制御の内容については、本発明には直接関係しないので、詳細の説明を省略する。

一方、ステップ４０１で、メインＣＰＵ５１の起動時にイグニッションスイッチ３１がＯＦＦと判定された場合には、内燃機関の停止中であっても電源リレー３３が起動され、その結果として、メインＣＰＵ５１に電力が供給されたことになるので、ステップ４０２に進み、内燃機関の停止におけるＷａｋｅＵｐ制御処理用のイニシャライズ処理を行ない、ステップ４０３に進む。そして、ステップ４０３では、ＷａｋｅＵｐ制御処理用の処理ルーチンへ進み、制御処理を行う。

図５は、バッテリの消費電流を示した図であり、波形Ａは、本実施形態の内燃機関の電源供給装置を用いた場合の消費電流波形であり、波形Ｂは、従来の電源供給装置を用いた場合の消費電流波形である。図５に示すように、内燃機関の運転中（イ）においては、電力が供給されるアクチュエータは両方とも同じであるので、波形Ａ及び波形Ｂの消費電流の差は生じない。

しかし、内燃機関の停止中（ロ）においては、従来の電力の供給は、電力供給を必要としないセンサ等や、メインＣＰＵ５１にも電力を供給しているので、波形Ｂに示す如き電流の消費が行われるのに対して、本実施形態の電源供給装置を用いて電力の供給は、電力の供給が必要とされるセンサにのみ電力が供給されるので、波形Ａの示す如き電流の消費となり、波形Ａの消費電流は、波形Ｂの消費電流よりも小さくなる。

そして、内燃機関の停止中にメインＣＰＵ５１が作動して、ＷａｋｅＵｐ処理をする場合（ハ）においても、先と同様に波形Ａの消費電流は、波形Ｂの消費電流よりも小さくなる。ここで、図５に示すＷａｋｅＵｐ中（ハ）と内燃機関停止中（ロ）と消費の電流の違いは、ＷａｋｅＵｐ中に行われる制御により消費される電流の差である。

以上、図５で説明したように、本実施形態の内燃機関の電源供給装置は、内燃機関停止中にコントロールユニット５０により各アクチュエータ等を駆動制御する場合には、制御不要なアクチュエータ及びそれに付随したセンサ等に電力を供給しないような構成としたので、バッテリ２０から供給される消費電流を小さくすることができる。

図６は、内燃機関の停止中に、電力を供給するバッテリの寿命とその消費電流の関係を示した図である。図６に示すように、内燃機関停止時の消費電流の値が小さければ、バッテリの寿命は延び、消費電流の値が大きければ、バッテリ寿命は短くなる。また、一定の消費電流条件下においては、バッテリ容量が大きいほど、その寿命が長いことがわかる。このように内燃機関停止中では、オルタネータ（発電器）が作動せず、バッテリのみから電力の供給がされるため、バッテリの消費電流がバッテリ寿命に大きく影響することがわかる。

よって、内燃機関の停止中に消費電流が大きい場合には、容量が小さいバッテリを用いるとバッテリ寿命が短いために、バッテリ容量を大きくする必要がある。ただし、バッテリ容量を大きくすると、生産上のコストＵｐを招くと共に、バッテリ搭載レイアウトが悪化してしまう。

本実施形態では、図５で示した様に内燃機関の停止中の消費電流を最小限に抑えているので、バッテリ容量を小さくすることができる。その結果、本実施形態の内燃機関の電源供給装置は、バッテリコストを低減し、バッテリそのものの大きさを小型化することができ、さらには、バッテリを含めた機器レイアウトをシンプル化することができる。

図７は、本発明の内燃機関の電源供給装置の第二実施形態を示した内部構成図である。
図７において、図２に示す第一実施形態と同一の構成は、同一符号を付し、詳細の説明は省略する。第二実施形態は、第一実施形態と比べて、メインＣＰＵ５１ＡとサブＣＰＵ５２Ａの働きが異なっている。

図２の第一実施形態では、サブＣＰＵ５２Ａが、電源リレー３３をＯＮするかの判定をして、内燃機関停止時の電力供給の制御を行っていたが、本実施形態では、メインＣＰＵ５１Ａが、その判定をするための機能を備えている。

すなわち、メインＣＰＵ５１Ａは、起動判定手段５１ａと通信処理手段５１ｂとをさらに備えている。起動判定手段５１ａは、電源リレー３３（第二起動手段）をＯＮすべきかどうか判定処理を行い、通信処理手段５１ｂは、その判定結果をサブＣＰＵ５２Ａに通信する。

そして、起動判定手段５１ａは、電源リレー３３を起動すべきと判定した時には、通信処理手段５１ｂを介して、サブＣＰＵ５２Ａに要求信号を出力する。

一方、サブＣＰＵ５２Ａは、通信処理手段５２ａと電源出力手段５２ｂを備えている。通信処理手段５２ａは、メインＣＰＵ５１Ａからの通信を受信制御して、その結果から、駆動出力手段５２ｂは、駆動回路５０ｄに駆動信号を出力する。

このようにメインＣＰＵ５１Ａで判定処理を行うメリットとしては、メインＣＰＵ５１Ａは、内燃機関本体１にあるアクチュエータを制御するために、内燃機関本体１に設置されたセンサ等の情報が入力されるので、内燃機関運転中に、判定処理をして容易に電力の供給をすることができる。特に、本実施形態における電源供給装置は、内燃機関にサブＣＰＵ５２Ａで判定処理した場合に比べ、演算処理の複雑さを解消することができる。

図８は、図７に示す内燃機関の電源供給装置のメインＣＰＵ５１Ａの制御フローチャートである。ステップ８０１では、メインＣＰＵ５１Ａは、電源リレー３３を起動（ＯＮ駆動）させるための運転条件を判定する。たとえば、メインＣＰＵ５１Ａは、バッテリ電圧や車速等の等の入力値を処理する。

そしてステップ８０２に進み、前記ステップ８０１で入力処理した運転条件に基づいて、電源リレー３３をＯＮするか否かを判定する。この判定は、メインＣＰＵ５１Ａで予め判定条件が設定されている。そしてステップ８０２で、該判定条件が成立した場合に、ステップ８０３に進み、メインＣＰＵ５１Ａは、サブＣＰＵ５２Ａに電源リレー３３を起動するように、通信で要求信号を出力する（リクエストする）。

図９は、内燃機関の電源供給装置において、メインＣＰＵ５１Ａに連動したのサブＣＰＵ５２Ａの制御フローチャートである。ステップ９０１では、図８のステップ８０３でメインＣＰＵ５１ＡからサブＣＰＵ５２Ａに電源リレー３３をＯＮするようなリクエストがあったかどうか（要求信号を受信したか）の判定をする。もし、リクエストがあれば、そのままステップ８０４に進み、駆動回路５０ｄに信号を出力し、電源リレー３３をＯＮ駆動させる。また、リクエストがない時は、ステップ９０２に進む。

ステップ９０２では、通信受信結果を加えた所定の条件処理に基づいて、サブＣＰＵ５２Ａは、電源リレー３３をＯＮ駆動すべきかどうかを再度判定する。ここで、図７で説明したように、メインＣＰＵ５１Ａのリクエストのみで、電源リレーをＯＮしても良いが、電源リレー３３の駆動回路５０ｄもしくは、メインＣＰＵ５１ＡとサブＣＰＵ５２Ａの通信機能に欠陥が生じていた場合には、サブＣＰＵ５２Ａが、電源リレー３３をＯＮしなければならないような状態であっても、サブＣＰＵ５２Ａは、メインＣＰＵ５１Ａからリクエストとなる要求信号を受信しない等の不測の事態が発生し、所望の電力供給制御が行えない。このような場合を想定して、メインＣＰＵ５１Ａの指令受信結果が電源リレー３３をＯＮしない場合であっても、新たにステップ９０２を設けて、電源リレーＯＮ条件が成立したか再度判定を行う。そして、ステップ９０２で、電源リレー３３をＯＮすべきと判定されたときには、ステップ９０３に進み、サブＣＰＵ５２Ａは、電源リレー３３をＯＮ駆動する。

このようにして、内燃機関が運転中であっても、メインＣＰＵ５１Ａが判定処理を行い、サブＣＰＵ５２Ａが電源リレー３３をＯＮするので、電源リレー３３の下流に設置された部品に電力を供給することが可能となる。

以上、本発明の二つの実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

たとえば、前記実施形態では、内燃機関の停止判定を、内燃機関を制御するコントロールユニット（メインＣＰＵ又はサブＣＰＵ等）が行って、電源リレーを制御したが、これらに限定されるものではなく、別のユニットからの、たとえば通信による指令授受した情報で、電源リレーのＯＮもしくはＯＦＦ制御をしてもよい。

また、メインＣＰＵ起動時のイニシャライズ処理を、イグニッションスイッチのＯＮ、ＯＦＦで区別し、制御処理の上流で一括処理することで制御処理の簡素化を図った例を示したが、各内燃機関の制御条件を用いて、メインＣＰＵとサブＣＰＵの起動時を直接検知して、メインＣＰＵのイニシャライズ処理に反映させてもよい。

さらに、先の説明のフローチャートでは、電源リレー（第二起動手段）をＯＮ駆動させることを前提に説明したが、逆に、該電源リレーがＯＦＦ駆動させることも、ＯＮ駆動の制御から当業者なら、容易に想到できるであろう。

本発明の内燃機関の第一実施形態の電源供給装置を備えた内燃機関システムの全体の構成図。 図１の内燃機関の電源供給装置の内部構成図。 図２の内燃機関の電源供給装置の電源リレーの制御フローチャート。 図２の内燃機関の電源供給装置の起動処理を説明するためのフローチャート。 内燃機関の停止中のバッテリ消費電流を示した図。 内燃機関に電力供給するバッテリ寿命と消費電流の関係を示した図。 本発明の第二実施形態の内燃機関の電源供給装置の内部構成図。 図７の内燃機関の電源供給装置の制御装置（メインＣＰＵ）の制御フローチャート。 図７の内燃機関の電源供給装置の制御装置（サブＣＰＵ）の制御フローチャート。

符号の説明

１…内燃機関、２０…バッテリ、３２…電源リレー（第一起動手段）、３３…電源リレー（第二起動手段）、５０…コントロールユニット（制御装置）、５１…メインＣＰＵ、５２…サブＣＰＵ

Claims (6)

1. 電源と第一機器との間に介在され、第一起動信号の入力により前記電源と前記第一機器との間の電気的接続を行い、前記第一起動信号の入力の停止により前記電源と前記第一機器との間の前記電気的接続を遮断する第一リレーと、
   電源と第二機器との間に介在され、第二起動信号の入力により前記電源と前記第二機器との間の電気的接続を行い、前記第二起動信号の入力の停止により前記電源と前記第二機器との間の前記電気的接続を遮断する第二リレーと、を備えた内燃機関の制御装置であって、
   該制御装置は、イグニッションスイッチのＯＮ操作に応じて、前記電源の電力を前記第一機器に供給すべく前記第一リレーに前記第一起動信号を出力し、前記内燃機関の運転停止に応じて、前記第一機器への前記電力の供給を停止すべく前記第一リレーへの前記第一起動信号の出力を停止する第一リレー制御手段と、
   前記内燃機関の運転停止から所定時間経過後に、前記電源の電力を前記第二機器に供給すべく前記第二リレーに前記第二起動信号を出力し、その後、前記第二機器への前記電力の供給を停止すべく前記第二リレーへの前記第二起動信号の出力を停止する第二リレー制御手段と、有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記第二機器は、前記内燃機関の運転停止中に故障診断を行う機器であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記制御装置は、前記第一リレー及び前記第二リレーを介さずに、前記電源から電力が供給されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記第二リレー制御手段は、前記内燃機関の運転停止と該停止時間を判定し、判定の結果に基づいて前記第二リレーを制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記第二リレー制御手段は、前記第二リレーの起動タイミングと起動時間とを演算し、該起動タイミングと起動時間に基づいて前記第二リレーを制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
6. 電源と第一機器との間に介在され、第一起動信号の入力により前記電源と前記第一機器との間の電気的接続を行い、前記第一起動信号の入力の停止により前記電源と前記第一機器との間の前記電気的接続を遮断する第一リレーと、
   電源と第二機器との間に介在され、第二起動信号の入力により前記電源と前記第二機器との間の電気的接続を行い、前記第二起動信号の入力の停止により前記電源と前記第二機器との間の前記電気的接続を遮断する第二リレーと、を備えた内燃機関の制御方法であって、
   該制御方法は、イグニッションスイッチのＯＮ操作に応じて、前記電源の電力を前記第一機器に供給すべく前記第一リレーに前記第一起動信号を出力し、前記内燃機関の運転停止に応じて、前記第一機器への前記電力の供給を停止すべく前記第一リレーへの前記第一起動信号の出力を停止し、
   前記内燃機関の運転停止から所定時間経過後に、前記電源の電力を前記第二機器に供給すべく前記第二リレーに前記第二起動信号を出力し、その後、前記第二機器への前記電力の供給を停止すべく前記第二リレーへの前記第二起動信号の出力を停止することを特徴とする内燃機関の制御方法。

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