JP5598447B2 - スタータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のエンジンを始動させるスタータの制御装置に関する。

スタータの制御装置においては、スタータを制御するための制御処理を行うマイコンが、エンジン始動時のバッテリ電圧低下に伴う当該マイコンへの電源電圧の低下によってリセットされたとしても、スタータを駆動し続けることができるように、マイコンとスタータリレーとの間に、マイコンからの駆動指令を記憶するメモリ機能付きの駆動回路を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

スタータリレーは、オンすることでスタータに駆動電流を流すリレーである。そして、上記駆動回路は、スタータリレーをオンさせる出力段と、メモリ回路とからなり、そのメモリ回路は、マイコンから駆動指令が出力されると、その駆動指令を記憶して、出力段にスタータリレーをオンさせるセット状態となり、その後、マイコンから出力される停止指令よってリセットされると、出力段にスタータリレーをオフさせる。

特表２００３−５２２８８３号公報

上記従来の制御装置では、マイコンが制御処理によって駆動指令を出力してから該制御処理によって停止指令を出力するまでの間に暴走し、リセットされても制御処理の実行期間中に再び暴走してしまう、という不具合が生じた場合に、上記メモリ機能付きの駆動回路が、スタータに駆動電流を流す方の出力オン状態（上記の例では、メモリ回路がセット状態で、出力段がスタータリレーをオンさせる状態）のままとなってしまう。このため、スタータを不要に駆動し続けることとなり、延いては、バッテリ電圧の低下やスタータの劣化を招く可能性が生じる。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、メモリ機能付きの駆動回路を備えるスタータ制御装置において、マイコンが制御処理の実行期間中に暴走してしまうことで不要なスタータ駆動が行われてしまうことを防止することを目的としている。

第１発明のスタータ制御装置は、マイコンと、メモリ機能付きの駆動回路と、監視手段とを備えている。
マイコンは、車両のエンジンを始動させるスタータを制御するための制御処理を行うと共に、正常に動作していることを示す特定動作を定期的に行う。

そして、駆動回路は、マイコンからスタータの駆動を指令する駆動指令が出力されると、該駆動指令を記憶して、スタータに駆動電流を流す方の状態である出力オン状態を維持し、その後、マイコンからスタータの駆動停止を指令する停止指令が出力されると、スタータに駆動電流を流さない方の状態である出力オフ状態に戻る。

また、監視手段は、マイコンが動作すべき期間中においてマイコンの前記特定動作を監視し、その特定動作が規定時間以上行われなければ、マイコンをリセットして再起動させる。

そして特に、このスタータ制御装置において、マイコンは、起動直後に初期処理を一回実行した後、スタータの制御処理を繰り返し実行するようになっている。更に、マイコンは、初期処理の中で、駆動回路が所定時間以上継続して出力オン状態であるか否かを判定する判定処理と、その判定処理により駆動回路が所定時間以上継続して出力オン状態であると判定された場合に駆動回路へ停止指令を出力する停止処理と、を行うようになっている。

このようなスタータ制御装置においては、前述の不具合（即ち、マイコンが制御処理によって駆動指令を出力してから該制御処理によって停止指令を出力するまでの間に暴走し、リセットされても制御処理の実行期間中に再び暴走してしまう、という不具合）が生じた場合、「マイコンの暴走→監視手段によるマイコンのリセット→マイコンの再起動→マイコンの暴走」という状況が繰り返されることとなる。そして、この場合、マイコンは、監視手段によりセットされて再起動した直後の初期処理において、判定処理により駆動回路が所定時間以上継続して出力オン状態であるか否かを判定することとなり、その判定処理で肯定判定した場合には停止処理により駆動回路へ停止指令を出力することとなる。

このため、前述の不具合が生じた場合でも、マイコンは初期処理によって（詳しくは、初期処理の中の停止処理によって）駆動回路に停止指令を出力して該駆動回路を出力オフ状態に戻すことができる。よって、不要なスタータ駆動が行われてしまうことを防止することができる。

次に、第２発明のスタータ制御装置では、第１発明のスタータ制御装置において、マイコンは、初期処理の中の停止処理によって停止指令を出力した場合には、制御処理を実行する状態へ移行せずに、初期処理を実行する状態で留まるようになっている。つまり、この場合、マイコンは制御処理を実行する状態へ移行しても暴走すると考えられるため、その状態に移行しないようにしている。

この構成によれば、制御処理が正しく実行されないこと自体を阻止することができ、制御の信頼性を向上させることができる。特に、正しく実行されない制御処理によって、不要な駆動指令が再び出力されてしまうことを阻止することができる。

尚、マイコンは、初期処理を実行する状態で留まる場合にも、監視手段によって監視される特定動作を上記規定時間よりも短い時間毎に行うようになっていれば良い。このようになっていれば、マイコンは、初期処理を実行する状態で留まっていても、監視手段によってリセットされないからである。

次に、第３発明のスタータ制御装置では、第１，第２発明のスタータ制御装置において、監視手段によりマイコンがリセットされても記憶内容を保持可能な記憶手段を有している。更に、マイコンが起動直後に実行する初期処理の中には、判定処理を成すステップとして、駆動回路が出力オン状態であるか否かを判定する第１ステップと、該第１ステップにより駆動回路が出力オン状態であると判定された場合に、記憶手段内のカウンタをインクリメントする第２ステップと、カウンタの値が１よりも大きい所定値以上であるか否かを判定する第３ステップとが含まれている。

そして、このスタータ制御装置では、第３ステップにてカウンタの値が所定値以上であると判定されることが、判定処理により駆動回路が所定時間以上継続して出力オン状態であると判定されることに該当している。このため、初期処理においては、第３ステップによりカウンタの値が所定値以上であると判定された場合に、停止処理によって駆動回路へ停止指令が出力される。

この構成によれば、マイコンは、初期処理において、例えば時刻情報を取得しなくても、駆動回路が所定時間以上継続して出力オン状態であるか否かを判定することができる。
尚、上記所定値をＮとし、上記規定時間をＴ１とし、監視手段がマイコンをリセットする継続時間をＴ２とすると、第３ステップによりカウンタの値が所定値（Ｎ）以上であると判定された場合には、駆動回路は、少なくとも「（Ｔ１＋Ｔ２）×（Ｎ−１）＋Ｔ２」の時間は継続して出力オン状態であると考えられ、その「（Ｔ１＋Ｔ２）×（Ｎ−１）＋Ｔ２」の時間が、上記所定時間であると見なすことができる。

また、上記所定値（Ｎ）は１よりも大きい値であるため、マイコンは、当該マイコンへの電源電圧の低下によりリセットされて再起動したときに、初期処理によって停止指令を出力してしまうことはない。このため、駆動回路の本来の役割（即ち、エンジン始動時のバッテリ電圧低下に伴いマイコンへの電源電圧が低下してマイコンがリセットされたとしても、スタータを駆動し続けることができるようにする役割）は確保することができる。

一方、第４発明のスタータ制御装置では、第１，第２発明のスタータ制御装置において、監視手段によりマイコンがリセットされても記憶内容を保持可能な記憶手段を有している。

そして、マイコンが実行する制御処理の中には、当該制御処理によって駆動回路に駆動指令を出力した時刻を、駆動開始時刻として記憶手段に記憶する時刻記憶用ステップが含まれている。

更に、マイコンが起動直後に実行する初期処理の中には、判定処理を成すステップとして、駆動回路が出力オン状態であるか否かを判定する第１ステップと、該第１ステップにより駆動回路が出力オン状態であると判定された場合に、記憶手段に記憶されている駆動開始時刻から現在時刻までの時間が所定時間以上であるか否かを判定する第２ステップとが含まれている。

そして、このスタータ制御装置では、第２ステップにて前記時間が所定時間以上であると判定されることが、判定処理により駆動回路が所定時間以上継続して出力オン状態であると判定されることに該当している。このため、初期処理においては、第２ステップにより前記時間が所定時間以上であると判定された場合に、停止処理によって駆動回路へ停止指令が出力される。

この構成によれば、マイコンは、初期処理において、駆動回路が所定時間以上継続して出力オン状態であるか否かを、精度良く判定することができる。

第１実施形態のスタータ制御装置の構成を表す構成図である。 マイコンが実行する処理の全体を表すフローチャートである。 第１実施形態のスタータ制御処理を表すフローチャートである。 第１実施形態の初期処理を表すフローチャートである。 第１実施形態の作用及び効果を説明する説明図である。 第２実施形態の初期処理を表すフローチャートである。 第２実施形態の作用及び効果を説明する説明図である。 第３実施形態のスタータ制御処理を表すフローチャートである。 第３実施形態の初期処理を表すフローチャートである。 第３実施形態の作用及び効果を説明する説明図である。 第４実施形態の初期処理を表すフローチャートである。 第４実施形態の作用及び効果を説明する説明図である。 変形例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について説明する。
［第１実施形態］
図１に示すように、第１実施形態のスタータ制御装置１は、車両のエンジン３を始動させるスタータ５を制御するための制御処理を行うマイコン７と、車両のバッテリ９からスタータ５に駆動電流を流す通電経路に設けられているスタータリレー１１を、マイコン７からの指令に従い駆動する（オン／オフさせる）メモリ機能付きの駆動回路１３と、車両に搭載されているスイッチ手段１５を介してバッテリ９から当該装置１に供給されるバッテリ電圧（バッテリ９の電圧）ＶＢを降圧して一定の電源電圧Ｖｍを出力すると共に、バッテリ９から当該装置１に常時供給されるバッテリ電圧ＶＢを降圧して一定の電源電圧Ｖｓを出力する電源ＩＣ１７と、を備えている。

尚、スイッチ手段１５は、車両の使用者によって当該車両のイグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチという）がオンされるとオンし、ＩＧスイッチがオフされてから所定の電源遮断許可条件が成立すると（例えば、マイコン７が電源遮断許可信号を出力すると）オフする、給電用リレーである。また、スイッチ手段１５は、ＩＧスイッチであっても良い。

マイコン７は、プログラムを実行するＣＰＵ２１、ＣＰＵ２１が実行するプログラムを記憶するＲＯＭ２２、ＣＰＵ２１による演算結果等を記憶するＲＡＭ２３及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）２４等に加え、常時給電されるバックアップＲＡＭ（ＢＲＡＭ）２５も備えている。

そして、マイコン７には、電源ＩＣ１７が出力する２つの電源電圧Ｖｍ，Ｖｓが供給され、該マイコン７におけるバックアップＲＡＭ２５以外の部分は、電源電圧Ｖｍによって動作する。また、バックアップＲＡＭ２５は電源電圧Ｖｓによって動作する。尚、電源ＩＣ１７が出力する２つの電源電圧Ｖｍ，Ｖｓは、例えば５Ｖである。

また、マイコン７は、電源電圧Ｖｍを受けて動作している間は、特定の処理を定期的に実行することにより、パルス信号であるウォッチドッグパルスを、電源ＩＣ１７へ、タイムアウト判定用の規定時間（以下、タイムアウト時間という）よりも短い一定時間毎に出力するようになっている。

そして、電源ＩＣ１７は、マイコン７をリセットするリセット回路１９を備えており、そのリセット回路１９は、下記（Ｆ１）〜（Ｆ３）の機能を有している。
（Ｆ１）ＩＧスイッチがオンされて当該電源ＩＣ１７が電源電圧Ｖｍの出力を開始してから、電源電圧Ｖｍが安定すると考えられる一定の時間が経過するまで、マイコン７のリセット端子にリセット信号を与える、パワーオンリセット機能。

（Ｆ２）当該電源ＩＣ１７が出力している電源電圧Ｖｍを監視して、電源電圧Ｖｍが、マイコン７の動作を保証可能な所定の下限電圧よりも下がると、その時点から、電源電圧Ｖｍが上記下限電圧あるいは該下限電圧よりも高い所定の復帰電圧を上回るまで、マイコン７のリセット端子にリセット信号を与える、電圧低下時リセット機能。

（Ｆ３）当該電源ＩＣ１７が電源電圧Ｖｍを出力しており、且つ、上記（Ｆ１），（Ｆ２）の機能によってマイコン７をリセットしていない期間（即ち、マイコン７が動作すべき期間）において、マイコン７からのウォッチドッグパルスを監視し、そのウォッチドッグパルスが出力されない継続時間が上記タイムアウト時間に達すると（つまり、ウォッチドッグパルスを出力する動作がタイムアウト時間以上行われなければ）、マイコン７が暴走したと判断して、マイコン７のリセット端子にパルス状のリセット信号を与えて該マイコン７を再起動（リセットスタート）させる、ウォッチドッグタイマ機能。

一方、スタータ制御装置１の外部において、スタータリレー１１のコイル１１ａの一端（上流側端部）には、スタータスイッチ３１を介してバッテリ電圧ＶＢが供給されるようになっている。尚、スタータスイッチ３１と前述のＩＧスイッチは、車両の運転席のイグニッションキーシリンダに車両のキーが差し込まれて該キーが捻り操作されるとオンするスイッチであり、スタータスイッチ３１は、ＩＧスイッチがオンしている場合にオンされるようになっている。

そして、駆動回路１３は、オンすることでスタータリレー１１のコイル１１ａの他端（下流側端部）をグランドラインに接続させる出力段としてのトランジスタ３３と、マイコン７からの指令に応じてトランジスタ３３をオン／オフさせる出力メモリ回路３５とを備えている。

出力メモリ回路３５は、例えば、電源電圧Ｖｍによって動作するＲＳ（リセット／セット）型のフリップフロップからなり、当該回路３５の出力信号がトランジスタ３３へ駆動信号として供給される。尚、この例では、トランジスタ３３がＮＰＮトランジスタであるため、出力メモリ回路３５の出力信号は、トランジスタ３３のベース端子に供給される。また、図１において、抵抗３６は、トランジスタ３３のベース電流を制限するための抵抗であり、抵抗３７は、トランジスタ３３の誤動作を防止するためのプルダウン用抵抗である。

そして、出力メモリ回路３５は、マイコン７から駆動回路１３に（詳しくは、当該出力メモリ回路３５に）出力されるセット信号によってセット状態となり、セット状態になると、当該出力メモリ回路３５の出力信号がトランジスタ３３をオンさせる方のアクティブレベル（この例ではハイ）になる。また、出力メモリ回路３５は、マイコン７から駆動回路１３に（詳しくは、当該出力メモリ回路３５に）出力されるリセット信号によってリセット状態に戻り、リセット状態になると、当該出力メモリ回路３５の出力信号が非アクティブレベル（この例ではロー）になる。このため、出力メモリ回路３５は、セット状態になるとトランジスタ３３をオンさせ、リセット状態ではトランジスタ３３をオフさせることとなる。

また、スタータリレー１１のコイル１１ａの上流側端部にバッテリ電圧ＶＢが供給されている状態で、トランジスタ３３がオンすると、コイル１１ａに電流が流れて、スタータリレー１１がオンし、そのスタータリレー１１を介してバッテリ９からスタータ５に駆動電流が流れる。そして、本実施形態では、スタータリレー１１をオンさせてスタータ５に駆動電流を流すことが、スタータ５を駆動することに相当している。

このため、マイコン７から駆動回路１３に出力される信号のうち、セット信号は、スタータ５の駆動を指令する駆動指令信号に該当し、リセット信号は、スタータ５の駆動停止を指令する停止指令信号に該当する。そして、駆動回路１３は、マイコン７から駆動指令信号が出力されると、その駆動指令信号を記憶して、スタータ５に駆動電流を流す方の状態（本実施形態では、出力メモリ回路３５がセット状態であってトランジスタ３３をオンする状態であり、以下、この状態を「出力オン状態」という）を維持し、その後、マイコン７から停止指令信号が出力されると、スタータ５に駆動電流を流さない方の状態（本実施形態では、出力メモリ回路３５がリセット状態であってトランジスタ３３をオフする状態であり、以下、この状態を「出力オフ状態」という）に戻ることとなる。

また、スタータ制御装置１には、スタータスイッチ３１を介して当該装置１に入力されるバッテリ電圧ＶＢを、マイコン７が入力可能な電圧の信号（具体的には、ハイレベルが電源電圧Ｖｍと同じ電圧の信号）にレベル変換する入力回路３８が備えられており、その入力回路３８でレベル変換された信号が、スタータスイッチ３１のオン／オフ状態を示すスタータスイッチ信号としてマイコン７に入力される。

ここで、スタータ制御装置１のマイコン７は、車両の使用者によってスタータスイッチ３１がオンされた場合に、エンジン３を始動させるためにスタータ５を駆動するが、車両には、車両盗難防止用のイモビライザ制御（車両のイグニッションキーシリンダに差し込まれたキーが正規のキーであることを確認した場合にエンジン３の始動を許可する制御）を行うイモビライザ制御装置が搭載されており、そのイモビライザ制御装置から始動許可信号を受けたことを条件にして、スタータ５を駆動するようになっている。このため、マイコン７には、イモビライザ制御装置からの上記始動許可信号が入力されるようになっている。

また更に、車両には、エンジン３の運転中に所定の自動停止条件が成立するとエンジン３を自動的に停止させ、その後、所定の自動始動条件が成立するとエンジン３を自動的に再始動させるアイドルストップ制御（自動停止／再始動制御）を行うアイドルストップ制御装置が搭載されており、そのアイドルストップ制御装置は、自動停止させたエンジン３を再始動させるときに、スタータ制御装置１へ始動指令信号を出力するようになっている。

そして、スタータ制御装置１のマイコン７は、アイドルストップ制御装置からの上記始動指令信号を受け取った場合にも、エンジン３を始動させるためにスタータ５を駆動する。

このため、スタータ制御装置１には、スタータスイッチ３１とは別の経路でスタータリレー１１のコイル１１ａの上流側端部にバッテリ電圧ＶＢを供給するためのトランジスタ３９が備えられている。そして、そのトランジスタ３９は、マイコン７からの制御信号に従いオンすることで、コイル１１ａの上流側端部にバッテリ電圧ＶＢを供給する。尚、図１においては、トランジスタ３９を駆動するための回路は図示を省略している。

次に、マイコン７が実行する処理について、図２〜図４を用い説明する。
まず図２は、マイコン７が実行する処理の全体を表すフローチャートである。
図２に示すように、マイコン７は、起動すると、まずＳ１１０にて、初期処理を行う。そして、その初期処理を終了すると、Ｓ１２０に移行して、通常処理を行い、以後は、その通常処理を一定時間毎に繰り返し実行する。このため、マイコン７は、起動直後に初期処理を一回実行した後、通常処理を繰り返し実行することとなる。

また、通常処理としては、少なくとも、スタータ５を制御するための制御処理（以下、スタータ制御処理ともいう）と、ウォッチドッグパルスを出力するためのウォッチドッグパルス出力用処理とがあり、それらの各処理は、例えば、マルチタスクのかたちで並列的に実行される。

尚、通常処理としての各処理の実行周期は、同じであっても、それぞれ異なっていても、何れでも良い。また、ウォッチドッグパルス出力用処理は、スタータ制御処理の中に含まれていても良い。一方、本実施形態では、初期処理の実行所要時間が、リセット回路１９のウォッチドッグタイマ機能におけるタイムアウト時間よりも十分に短いため、マイコン７は、初期処理の中でウォッチドッグパルス出力用処理は行わないが、勿論、初期処理の中でウォッチドッグパルス出力用処理を行うようになっていても良い。

次に図３は、スタータ制御処理を表すフローチャートである。
図３に示すように、マイコン７は、スタータ制御処理の実行を開始すると、まずＳ２１０にて、エンジン３の始動条件（エンジン３を始動させる条件）が成立しているか否かを判定する。

判定対象の始動条件としては二種類ある。一種類目の始動条件は、「スタータスイッチ３１がオンされており、且つ、イモビライザ制御装置からの始動許可信号を受け取った」という条件であり、この条件は、ＩＧスイッチがオンされてから最初にエンジン３を始動させるときの条件である。また、二種類目の始動条件は、「アイドルストップ制御装置からの始動指令信号を受け取った」という条件であり、この条件は、自動的に停止されたエンジン３を自動的に再始動させるときの条件である。そして、Ｓ２１０では、このような二種類の始動条件について、成立しているか否かを判定する。尚、スタータスイッチ３１のオン／オフ状態は、入力回路３８からのスタータスイッチ信号によって判定することができる。

このＳ２１０にて、始動条件が成立していると判定した場合には、Ｓ２２０に進む。
Ｓ２２０では、駆動回路１３にセット信号を出力して、出力メモリ回路３５をセット状態にする（即ち、駆動回路１３を出力オン状態にする）と共に、バックアップＲＡＭ２５に記憶されているエンジン始動中フラグを“１”にする。また、Ｓ２１０で成立していると判定された始動条件が上記二種類目の始動条件である場合（即ち、エンジン３を自動的に再始動させる場合）には、Ｓ２２０では、更にトランジスタ３９をオンさせる処理を行う。

このＳ２２０の処理により、スタータリレー１１がオンしてスタータ５に駆動電流が流れ、スタータ５がエンジン３をクランキングさせることとなる。
すると、エンジン３を制御するエンジン制御装置により、エンジン３に対する燃料噴射と点火とが行われる。尚、エンジン３がディーゼルエンジンであるならば、点火は行われず、燃料噴射だけが行われることとなる。また、エンジン制御装置としての機能を、スタータ制御装置１が果たすようになっていても良い。

そして、マイコン７は、上記Ｓ２２０の処理を行った後、Ｓ２３０に進む。
また、上記Ｓ２１０にて、始動条件が成立していないと判定した場合には、そのままＳ２３０に進む。

Ｓ２３０では、エンジン始動中（つまり、エンジン３を始動している最中であり、換言すれば、スタータ５の駆動中）であるか否かを判定する。具体的には、バックアップＲＡＭ２５内のエンジン始動中フラグを参照して、エンジン始動中フラグが“１”であれば、エンジン始動中であると判定し、逆に、エンジン始動中フラグが“０”であれば、エンジン始動中ではないと判定する。また例えば、出力メモリ回路３５の出力信号のレベルを読み取って、その読み取ったレベルがハイであれば、エンジン始動中であると判定し、逆に、読み取ったレベルがローであれば、エンジン始動中ではないと判定しても良い。尚、この場合、エンジン始動中フラグは不要になる。

このＳ２３０にて、エンジン始動中であると判定した場合には、Ｓ２４０に進み、スタータ５の駆動停止条件が成立したか否かを判定する。例えば、クランク軸センサやカム軸センサからの回転信号に基づき算出されるエンジン回転数が、エンジン３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３がかかった状態）になったと考えられる完爆判定値以上であるか否かを判定し、エンジン回転数が完爆判定値以上であれば、スタータ５の駆動停止条件が成立したと判定する。

そして、このＳ２４０にて、スタータ５の駆動停止条件が成立したと判定した場合には、Ｓ２５０に進み、駆動回路１３にリセット信号を出力して、出力メモリ回路３５をリセット状態にする（即ち、駆動回路１３を出力オフ状態にする）と共に、バックアップＲＡＭ２５内のエンジン始動中フラグを“０”にする。更にＳ２５０では、トランジスタ３９をオフさせる処理も行う。尚、トランジスタ３９をオフさせる処理は、以前のＳ２２０でトランジスタ３９をオンさせていた場合にだけ行うようになっていても良い。

このＳ２５０の処理により、駆動回路１３が出力オフ状態になり、スタータリレー１１がオフしてスタータ５の駆動が停止する。そして、Ｓ２５０の処理が終わると、当該スタータ制御処理も終了する。

一方、上記Ｓ２３０にて、エンジン始動中ではないと判定した場合には、そのままＳ２５０に進む。尚、この場合に、Ｓ２５０もスキップして当該スタータ制御処理を終了しても良い。

また、上記Ｓ２４０にて、スタータ５の駆動停止条件が成立していないと判定した場合には、スタータ５の駆動を続けるために、Ｓ２５０をスキップして、そのまま当該スタータ制御処理を終了する。

尚、駆動回路１３の出力メモリ回路３５は、前述したようにマイコン７と同じ電源電圧Ｖｍによって動作するが、出力メモリ回路３５の最低動作電圧は、マイコン７の最低動作電圧よりも低く、且つ、リセット回路１９が前述の電圧低下時リセット機能によってマイコン７をリセットするときの電源電圧Ｖｍの値（前述の下限電圧）よりも低い。また、バッテリ９の充電状態が正常であれば、エンジン始動時にバッテリ電圧ＶＢが低下しても、電源電圧Ｖｍは、出力メモリ回路３５の最低動作電圧を下回ることはない。このため、エンジン始動時のバッテリ電圧ＶＢの低下に伴い電源電圧Ｖｍが低下して、マイコン７がリセット回路１９の電圧低下時リセット機能によってリセットされても、出力メモリ回路３５のセット状態（駆動回路１３の出力オン状態）は維持される。

そして、こうしたことはバックアップＲＡＭ２５についても同様である。つまり、バッテリ９の充電状態が正常であれば、エンジン始動時のバッテリ電圧ＶＢの低下に伴い電源電圧Ｖｍが低下して、マイコン７がリセット回路１９の電圧低下時リセット機能によってリセットされても、電源電圧ＶｓはバックアップＲＡＭ２５の最低動作電圧を下回らず、バックアップＲＡＭ２５の記憶内容は保持される。また、バックアップＲＡＭ２５の記憶内容は、マイコン７がリセット回路１９のウォッチドッグタイマ機能によってリセットされても保持される。

次に図４は、マイコン７が起動直後に実行する初期処理を表すフローチャートである。
図４に示すように、マイコン７は、初期処理の実行を開始すると、まずＳ３１０にて、出力メモリ回路３５の出力信号のレベルを読み取って、駆動回路１３が出力オン状態であるか否か（出力メモリ回路３５がセット状態であるか否か）を判定する。

そして、駆動回路１３が出力オン状態ではないと判定した場合には、Ｓ３２０に進み、バックアップＲＡＭ２５に記憶されているカウンタＣの値を０に初期化し、その後、当該初期処理を終了する。

また、上記Ｓ３１０にて、駆動回路１３が出力オン状態であると判定した場合には、Ｓ３３０に進み、カウンタＣをインクリメント（＋１）する。
そして、次のＳ３４０にて、カウンタＣの値が１よりも大きい所定値Ｎｔｈ以上であるか否かを判定し、カウンタＣの値が所定値Ｎｔｈ以上でなければ、そのまま当該初期処理を終了する。

また、上記Ｓ３４０にて、カウンタＣの値が所定値Ｎｔｈ以上であると判定した場合には、Ｓ３５０に進み、駆動回路１３にリセット信号を出力して、出力メモリ回路３５をリセット状態にする（即ち、駆動回路１３を出力オフ状態にする）。尚、このＳ３５０でも、図３のＳ２５０と同様に、バックアップＲＡＭ２５内のエンジン始動中フラグを“０”にする処理と、トランジスタ３９をオフさせる処理とを、更に行っても良い。そして、続くＳ３６０にて、カウンタＣの値を０に初期化し、その後、当該初期処理を終了する。

つまり、初期処理では、駆動回路１３が出力オン状態であると判定した回数が所定値Ｎｔｈに達したら、駆動回路１３にリセット信号を出力して、駆動回路１３を出力オフ状態に戻すようにしている。

次に、マイコン７が図４の初期処理を実行することによって得られる作用及び効果について、図５を用い説明する。
図５は、ＩＧスイッチがオンされてから最初にエンジン３を始動させる場合（つまり、スタータスイッチ３１のオンに伴ってエンジン３を始動させる手動始動の場合）に、マイコン７が、スタータ制御処理（図３）のＳ２２０で駆動回路１３を出力オン状態にしてから、スタータ制御処理のＳ２５０で駆動回路１３を出力オフ状態にするまでの間に暴走し、リセット回路１９のウォッチドッグタイマ機能によってリセットされてもスタータ制御処理の実行期間中に再び暴走してＳ２５０の処理が行われなくなってしまう、という不具合が生じた場合を表している。また、図５の例では、初期処理（図４）におけるＳ３４０の判定で用いられる上記所定値Ｎｔｈが「３」に設定されている。

尚、図５において、「リセット回路の出力」とは、リセット回路１９からマイコン７のリセット端子に出力されるローアクティブのリセット信号のことであり、そのリセット信号がローである間、マイコンはリセットされる。また、図５における「マイコンの状態」の段において、「初期」とは、マイコン７が初期処理を実行している期間を示し、「通常」とは、マイコン７が初期処理の実行を終了した後の期間であって、スタータ制御処理とウォッチドッグパルス出力用処理を含む通常処理を実行している期間を示している。そして、これらのことは、後述する他の図についても同様である。

図５に示すように、上記不具合が生じた場合には、マイコン７がスタータ制御処理のＳ２２０で駆動回路１３を出力オン状態にしてから、「マイコン７が暴走→リセット回路１９がマイコン７の暴走を検知してマイコン７をリセット→マイコン７が再起動して初期処理（図４）を実行→マイコン７がスタータ制御処理を実行する状態に移行（換言すれば、実行対象の処理が初期処理から通常処理へ移行）→マイコン７の暴走」という状況が繰り返されることとなる。

そして、この場合、マイコン７は、再起動した直後毎に実行する初期処理（図４）において、駆動回路１３が出力オン状態であると判定し（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、カウンタＣをインクリメントする（Ｓ３３０）こととなる。そして、マイコン７は、最初に暴走してリセットされてから３回目の初期処理におけるＳ３４０にて、カウンタＣの値が所定値Ｎｔｈ（この例では３）以上であると判定することとなり、その回の初期処理におけるＳ３５０にて、駆動回路１３にリセット信号を出力して、該駆動回路１３を出力オフ状態に戻すこととなる。また、その３回目の初期処理におけるＳ３６０により、カウンタＣの値も０に戻される。

このため、上記の不具合が生じた場合に、マイコン７は、初期処理により、駆動回路１３が所定時間以上継続して出力オン状態であることを検知して該駆動回路１３を出力オフ状態に戻すことができる。よって、不要なスタータ５の駆動が行われてしまうことを防止することができる。

尚、リセット回路１９のウォッチドッグタイマ機能について、タイムアウト時間をＴ１とし、マイコン７をリセットする継続時間をＴ２とすると、マイコン７が最初に暴走してリセットされるまでの時間は０になり得るため、初期処理のＳ３４０で「カウンタＣの値が所定値Ｎｔｈ以上である」と判定された場合、駆動回路１３は、少なくとも「（Ｔ１＋Ｔ２）×（Ｎｔｈ−１）＋Ｔ２」の時間は継続して出力オン状態であると考えられ、その時間が、上記所定時間であると見なすことができる。

また、本実施形態によれば、マイコン７は、初期処理において、例えば時刻情報を取得しなくても、駆動回路１３が所定時間以上継続して出力オン状態であるか否かを判定することができる。

また、上記所定値Ｎｔｈは１よりも大きい値に設定されているため、マイコン７は、リセット回路１９の電圧低下時リセット機能によりリセットされて再起動したときには、初期処理のＳ３４０で「ＮＯ」と判定することとなり、駆動回路１３にリセット信号を出力してしまうことはない。このため、駆動回路１３の本来の役割、即ち、エンジン始動時のバッテリ電圧ＶＢの低下に伴い電源電圧Ｖｍが低下してマイコン７がリセットされたとしても、スタータ５を駆動し続けることができるようにする役割は、確保することができる。

尚、本実施形態では、リセット回路１９が監視手段の一例に相当し、ウォッチドッグパルスを出力するマイコン７の動作が、正常に動作していることを示す特定動作の一例に相当している。また、マイコン７から駆動回路１３（出力メモリ回路３５）に出力される信号のうち、セット信号が駆動指令の一例に相当し、リセット信号が停止指令の一例に相当している。そして、図４の初期処理のうち、Ｓ３１０，Ｓ３３０及びＳ３４０が判定処理の一例に相当しており、また、Ｓ３１０は第１ステップの一例に相当し、Ｓ３３０は第２ステップの一例に相当し、Ｓ３４０は第３ステップの一例に相当している。そして、Ｓ３５０が停止処理の一例に相当している。また、バックアップＲＡＭ２５が、記憶手段の一例に相当している。

［第２実施形態］
第２実施形態のスタータ制御装置１は、第１実施形態と比較すると、マイコン７が、図４の初期処理に代えて、図６の初期処理を実行する点が異なっている。

そして、図６の初期処理では、図４の初期処理と比較すると、Ｓ３６０でカウンタＣの値を０に初期化した後、当該初期処理を終了せずに（即ち、通常処理へ移行せずに）、Ｓ３５０へ戻る点が異なっている。また、図示は省略しているが、マイコン７は、Ｓ３６０からＳ３５０に戻って、そのＳ３５０及びＳ３６０の処理を繰り返す状態になると、前述したタイムアウト時間よりも短い一定時間毎にウォッチドッグパルス出力用処理を行う。

つまり、本第２実施形態において、マイコン７は、図７における右端部分に示すように、初期処理で駆動回路１３にリセット信号を出力して該駆動回路１３を出力オフ状態にした場合には、通常処理（スタータ制御処理）を実行する状態へ移行せずに、初期処理を実行する状態で留まるようになっている。

このような第２実施形態によれば、マイコン７においてスタータ制御処理が正しく実行されないこと自体を阻止することができ、スタータ制御の信頼性を向上させることができる。特に、正しく実行されないスタータ制御処理によって駆動回路１３が再び出力オン状態にされてしまうことを阻止することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態のスタータ制御装置１は、第１実施形態と比較すると、マイコン７が、図３のスタータ制御処理に代えて、図８のスタータ制御処理を行う点と、図４の初期処理に代えて、図９の初期処理を実行する点とが異なっている。

そして、図８のスタータ制御処理では、図３のスタータ制御処理と比較すると、Ｓ２２０とＳ２３０との間に、Ｓ２２５が追加されており、そのＳ２２５にて、現在時刻を、バックアップＲＡＭ２５に、スタータ５の駆動開始時刻Ｔａとして記憶する。このため、バックアップＲＡＭ２５には、マイコン７がスタータ制御処理のＳ２２０で駆動回路１３にセット信号を出力した時刻が、駆動開始時刻Ｔａとして記憶される。

尚、現在時刻は、例えば、スタータ制御装置１に備えられている時計機能ブロックから取得しても良いし、また、車両に搭載されている他の装置のうちで、時刻情報を有している装置（例えば、ナビゲーション装置や、車両外の通信設備と無線通信する通信制御用の装置等）から、車両内通信によって取得するようになっていても良い。

次に、図９の初期処理について説明する。
図９に示すように、マイコン７が初期処理の実行を開始すると、まずＳ４１０にて、図４のＳ３１０と同じ判定を行う。そして、そのＳ４１０にて、駆動回路１３が出力オン状態ではないと判定した場合には、Ｓ４２０に進み、前述したバックアップＲＡＭ２５内の駆動開始時刻Ｔａと、後述する時刻Ｔｂとを、０に初期化し、その後、当該初期処理を終了する。

一方、上記Ｓ４１０にて、駆動回路１３が出力オン状態であると判定した場合には、Ｓ４３０に進み、現在時刻を、時刻Ｔｂとして記憶する。尚、時刻Ｔｂは、バックアップＲＡＭ２５に記憶しても、通常のＲＡＭ２３に記憶しても、何れでも良い。

そして、次のＳ４４０にて、時刻Ｔｂから駆動開始時刻Ｔａを引いた時間であって、スタータ制御処理（図８）のＳ２２０で駆動回路１３を出力セット状態にした時から現在までの経過時間（＝Ｔｂ−Ｔａ）が、所定時間Ｔｔｈ以上であるか否かを判定し、その時間が所定時間Ｔｔｈ以上でなければ、そのまま当該初期処理を終了する。

また、Ｓ４４０にて、上記時間（Ｔｂ−Ｔａ）が所定時間Ｔｔｈ以上であると判定した場合には、Ｓ４５０に進み、図４のＳ３５０と同じ処理を行う。そして、続くＳ４６０にて、Ｓ４２０と同様に、時刻Ｔａと時刻Ｔｂとを０に初期化し、その後、当該初期処理を終了する。

次に、第３実施形態の作用及び効果について、図１０を用い説明する。尚、図１０は、図５を用いて説明した不具合と同じ不具合が生じた場合を表している。
図１０に示すように、マイコン７は、スタータ制御処理（図８）のＳ２２０で駆動回路１３を出力オン状態にすると、そのときの時刻（図１０の例ではｔ０）を、駆動開始時刻ＴａとしてバックアップＲＡＭ２５に記憶する（図８のＳ２２５）。

また、本第３実施形態のスタータ制御装置１においても、前述の不具合が生じた場合には、マイコン７がスタータ制御処理のＳ２２０で駆動回路１３を出力オン状態にしてから、「マイコン７が暴走→リセット回路１９がマイコン７の暴走を検知してマイコン７をリセット→マイコン７が再起動して初期処理（図９）を実行→マイコン７がスタータ制御処理（通常処理）を実行する状態に移行→マイコン７の暴走」という状況が繰り返されることとなる。

そして、この場合、マイコン７は、再起動した直後毎に実行する初期処理（図９）において、駆動回路１３が出力オン状態であると判定し（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、その時の時刻Ｔｂ（図１０の例ではｔ１，ｔ２，ｔ３の各々）から駆動開始時刻Ｔａを引いた時間（即ち、駆動回路１３が出力オン状態になっている継続時間（＝Ｔｂ−Ｔａ））が、所定時間Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ４４０）こととなる。

このため、マイコン７は、駆動開始時刻Ｔａ（ｔ０）から所定時間Ｔｔｈが経過した後の最初の初期処理におけるＳ４４０にて、上記時間（Ｔｂ−Ｔａ）が所定時間Ｔｔｈ以上であると判定することとなり、その回の初期処理におけるＳ４５０にて、駆動回路１３にリセット信号を出力して、該駆動回路１３を出力オフ状態に戻すこととなる。

このような第３実施形態のスタータ制御装置１によっても、上記の不具合が生じた場合に、マイコン７は、初期処理により、駆動回路１３が所定時間Ｔｔｈ以上継続して出力オン状態であることを検知して該駆動回路１３を出力オフ状態に戻すことができる。よって、不要なスタータ５の駆動が行われてしまうことを防止することができる。また、マイコン７は、初期処理において、駆動回路１３が所定時間Ｔｔｈ以上継続して出力オン状態であるか否かを、精度良く判定することができる。

尚、本実施形態では、図８のＳ２２５が、時刻記憶用ステップの一例に相当している。また、図９の初期処理のうち、Ｓ４１０，Ｓ４３０及びＳ４４０が判定処理の一例に相当しており、Ｓ４１０は第１ステップの一例に相当し、Ｓ４４０は第２ステップの一例に相当している。そして、Ｓ４５０が停止処理の一例に相当している。

［第４実施形態］
第４実施形態のスタータ制御装置１は、第３実施形態と比較すると、マイコン７が、図９の初期処理に代えて、図１１の初期処理を実行する点が異なっている。

そして、図１１の初期処理では、図９の初期処理と比較すると、Ｓ４６０で時刻Ｔａと時刻Ｔｂを０に初期化した後、当該初期処理を終了せずに（即ち、通常処理へ移行せずに）、Ｓ４５０へ戻る点が異なっている。また、図示は省略しているが、マイコン７は、Ｓ４６０からＳ４５０に戻って、そのＳ４５０及びＳ４６０の処理を繰り返す状態になると、前述したタイムアウト時間よりも短い一定時間毎にウォッチドッグパルス出力用処理を行う。

つまり、本第４実施形態において、マイコン７は、図１２における右端部分に示すように、初期処理で駆動回路１３にリセット信号を出力して該駆動回路１３を出力オフ状態にした場合には、通常処理（スタータ制御処理）を実行する状態へ移行せずに、初期処理を実行する状態で留まるようになっている。

そして、このような第４実施形態によれば、第２実施形態について述べた効果と同じ効果を得ることができる。
［変形例］
上記各実施形態のスタータ制御装置１が搭載される車両としては、イグニッションキーシリンダ（ＩＧスイッチ及びスタータスイッチ３１）を備えない車両であっても良く、例えば、使用者がプッシュスイッチ（より具体的にはプッシュ式のエンジンスタートスイッチ）を操作することでイグニッション電源のオン／オフや、アクセサリ電源のオン／オフや、スタータ５の駆動が行われるプッシュスイッチ式車両であっても良い。

プッシュスイッチ式車両の場合、使用者によるプッシュスイッチやブレーキペダル等に対する操作の組み合わせに応じて、車両におけるイグニッション電源及びアクセサリ電源のオン／オフを制御したり、スタータリレー１１のコイル１１ａにバッテリ電圧ＶＢを供給したりする電子制御装置（以下、プッシュスタートＥＣＵという）が存在する。

このため、プッシュスイッチ式車両の場合、図１３に例示するように、スタータリレー１１のコイル１１ａの上流側端部には、プッシュスタートＥＣＵ４１からバッテリ電圧ＶＢが供給されるようになっていれば良い。また、この場合、スイッチ手段１５のオン／オフも、プッシュスタートＥＣＵ４１が行うように構成することができる。

例えば、プッシュスタートＥＣＵ４１は、車両の使用者がブレーキペダルを踏みながらプッシュスイッチを押す、といったエンジン３の手動始動操作を行うと、スイッチ手段１５をオンして、車両におけるイグニッション電源のラインにバッテリ電圧ＶＢを供給すると共に、スタータリレー１１のコイル１１ａの上流側端部にバッテリ電圧ＶＢを供給し、エンジン３が完爆したことを検知するとコイル１１ａへのバッテリ電圧ＶＢの供給を停止する、といった処理や、車両の使用者がイグニッション電源をオフするための所定の操作（例えば、プッシュスイッチを再び押す操作）を行うと、スタータ制御装置１及び他の装置からの電源遮断許可信号を受けたことを条件にしてスイッチ手段１５をオフさせる、といった処理を行えば良い。

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、バックアップＲＡＭ２５の代わりに、データの書き換えが可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等）を用いても良い。
また、マイコン７が正常に動作していることを示す特定動作としては、ウォッチドッグパルスを出力する動作に限らず、例えば、特定のデータを出力する動作でも良い。その場合、電源ＩＣ１７のリセット回路１９は、マイコン７から出力されるデータが正しい値のデータであるか否かを判定するようになっていても良い。

また、リセット回路１９のウォッチドッグタイマ機能と同様の機能を有するハードウェアが、マイコン７に内蔵されていても良い。
また、図６の初期処理では、Ｓ３６０からＳ３５０に戻ることに代えて、実質的な処理を行わない命令（いわゆるノンオペレーション命令）を繰り返し実行することで、その初期処理に留まるようにしても良い。そして、このような変形は、図１１の初期処理についても同様に適用することができる。

１…スタータ制御装置、３…エンジン、５…スタータ、７…マイコン、９…バッテリ
１１…スタータリレー、１１ａ…コイル、１３…メモリ機能付きの駆動回路
１５…スイッチ手段、１７…電源ＩＣ、１９…リセット回路、２１…ＣＰＵ
２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡＭ、２４…入出力インターフェース
２５…バックアップＲＡＭ、３１…スタータスイッチ、３３，３９…トランジスタ
３５…出力メモリ回路、３６，３７…抵抗、３８…入力回路
４１…プッシュスタートＥＣＵ

Claims (3)

1. 車両のエンジンを始動させるスタータを制御するための制御処理を行うと共に、正常に動作していることを示す特定動作を定期的に行うマイコンと、
   前記マイコンから前記スタータの駆動を指令する駆動指令が出力されると、該駆動指令を記憶して、前記スタータに駆動電流を流す方の状態である出力オン状態を維持し、その後、前記マイコンから前記スタータの駆動停止を指令する停止指令が出力されると、前記スタータに駆動電流を流さない方の状態である出力オフ状態に戻る駆動回路と、
   前記マイコンが動作すべき期間中において前記マイコンの前記特定動作を監視し、前記特定動作が規定時間以上行われなければ、前記マイコンをリセットして再起動させる監視手段と、
   を備えたスタータ制御装置において、
   前記監視手段により前記マイコンがリセットされても記憶内容を保持可能な記憶手段を有しており、
   前記マイコンは、起動直後に初期処理を一回実行した後、前記制御処理を繰り返し実行するようになっており、
   更に前記マイコンは、前記初期処理の中で、前記駆動回路が所定時間以上継続して前記出力オン状態であるか否かを、前記記憶手段に記憶された情報を用いて判定する判定処理と、該判定処理により前記駆動回路が前記所定時間以上継続して前記出力オン状態であると判定された場合に前記駆動回路へ前記停止指令を出力する停止処理と、を行い、
   前記マイコンは、前記初期処理の中の前記停止処理によって前記停止指令を出力した場合には、前記制御処理を実行する状態へ移行せずに、前記初期処理を実行する状態で留まるようになっていること、
   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、
   前記初期処理の中には、前記判定処理を成すステップとして、前記駆動回路が前記出力オン状態であるか否かを判定する第１ステップと、該第１ステップにより前記駆動回路が前記出力オン状態であると判定された場合に、前記記憶手段内のカウンタをインクリメントする第２ステップと、前記カウンタの値が１よりも大きい所定値以上であるか否かを判定する第３ステップとが含まれており、
   前記カウンタの値が、前記情報に該当すると共に、前記第３ステップにて前記カウンタの値が前記所定値以上であると判定されることが、前記判定処理により前記駆動回路が前記所定時間以上継続して前記出力オン状態であると判定されることに該当すること、
   を特徴とするスタータ制御装置。
3. 請求項１に記載のスタータ制御装置において、
   前記制御処理の中には、当該制御処理によって前記駆動回路に前記駆動指令を出力した時刻を、駆動開始時刻として前記記憶手段に記憶する時刻記憶用ステップが含まれており、
   前記初期処理の中には、前記判定処理を成すステップとして、前記駆動回路が前記出力オン状態であるか否かを判定する第１ステップと、該第１ステップにより前記駆動回路が前記出力オン状態であると判定された場合に、前記記憶手段に記憶されている前記駆動開始時刻から現在時刻までの時間が前記所定時間以上であるか否かを判定する第２ステップとが含まれており、
   前記駆動開始時刻が、前記情報に該当すると共に、前記第２ステップにて前記時間が前記所定時間以上であると判定されることが、前記判定処理により前記駆動回路が前記所定時間以上継続して前記出力オン状態であると判定されることに該当すること、
   を特徴とするスタータ制御装置。

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