JP6306873B2

JP6306873B2 - 内燃機関用制御装置

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Publication number: JP6306873B2
Application number: JP2013260052A
Authority: JP
Inventors: 石川　伸一; 伸一石川; 裕哉玉田
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2033-12-17
Also published as: JP2015117592A

Description

本発明は、内燃機関用制御装置に関し、特に、ブレーキスイッチがオン状態であると判定した場合に、スタータモータの駆動を許可する内燃機関用制御装置に関する。

スクーターやモペット等の小型自動二輪車では、通常のエンジン始動時において、車両の飛び出しを抑制するために、ブレーキレバーを握った状態の場合にスタータモータの駆動を許可し、エンジンを始動させる構成が採用されている。

かかる状況下で、特許文献１は、車両用スタータ駆動装置に関し、ブレーキスイッチが、ブレーキ装置におけるブレーキペダルの踏み込み操作を検出し、ニュートラルスイッチが、トランスミッションにおけるシフトレバーのニュートラル位置への操作を検出し、制御装置が、ブレーキスイッチがオンした後所定時間が経過し、かつ、ニュートラルスイッチがオンした後所定時間が経過したとき、スタータモータの駆動を許可する構成を開示している。

特開２００１−３４９２６８号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１における構成では、ブレーキスイッチの接点が被水した場合には、ブレーキスイッチがオフであっても、ブレーキスイッチにリーク電流が流れてブレーキの状態を正確に判定することができない傾向が考えられる。かかる場合には、ブレーキランプに電流が流れてそれが点灯したり、運転者がブレーキレバーを握った状態でスタータを駆動させようとしているにもかかわらず始動不能になり、また、スタータを駆動しようとしていないにもかかわらず始動されてしまうことになるため、運転者に違和感を与える事態にもつながってしまう。

また、付言すれば、バッテリの電圧は、経年劣化や、インジェクタや点火コイル等の負荷を駆動させた場合、又はジェネレータで発電した場合に変動する傾向にあるため、かかる場合にも、ブレーキの状態を正確に判定することができない傾向が考えられる。

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、ブレーキの作動状態を正確に判定することができ、運転者に与える違和感を抑制することができる内燃機関用制御装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するべく、本発明は、バッテリの電圧を算出する電源電圧算出部と、ブレーキが作動した際にオン状態になるブレーキスイッチに対して印加される電圧に基づいて、ブレーキスイッチのオン／オフ状態を判定するブレーキスイッチ判定部と、前記ブレーキスイッチ判定部が前記ブレーキスイッチが前記オン状態であると判定した場合に、スタータモータの駆動を許可するスタータ駆動許可部と、を備えた内燃機関用制御装置において、前記バッテリの前記電圧が所定下限値以上の範囲内にあるか否かを検出する劣化判定部と、前記ブレーキスイッチに対して印加される前記電圧に応じて前記内燃機関用制御装置に入力されるブレーキスイッチ入力電圧の判定値を設定する判定値設定部と、を更に備え、前記判定値設定部は、前記劣化判定部が前記バッテリの前記電圧が前記所定下限値以上の前記範囲内にあることを検出した場合には、前記ブレーキスイッチがリークしていない状態でオン状態である場合における、前記バッテリの前記電圧及び前記ブレーキスイッチ入力電圧の関係を示す通常時電圧特性と、前記ブレーキスイッチがリークした状態でオフ状態である場合における、前記バッテリの前記電圧及び前記ブレーキスイッチ入力電圧の関係を示す異常時電圧特性と、の間の判定電圧特性が示す値に基づいて、前記バッテリの前記電圧に応じた前記判定値を設定し、前記ブレーキスイッチ判定部は、前記ブレーキスイッチ入力電圧が前記判定値以上である場合には、前記ブレーキスイッチが前記オン状態であると判定し、前記ブレーキスイッチ入力電圧が前記判定値未満である場合には、前記ブレーキスイッチがオフ状態であると判定することを第１の局面とする。

また、本発明は、第１の局面に加えて、前記判定値設定部は、前記バッテリの前記電圧及び前記ブレーキスイッチ入力電圧とで規定される直交座標系で、前記通常時電圧特性を示す通常時電圧特性線と、前記異常時電圧特性を示す異常時電圧特性線と、に挟まれた領域を通って前記判定電圧特性を示す判定電圧特性線に基づいて、前記判定値を設定することを第２の局面とする。

また、本発明は、第２の局面に加えて、前記通常時電圧特性線、前記異常時電圧特性線及び前記判定電圧特性線は、各々、正の傾きを有する直線であり、前記判定電圧特性線は、前記通常時電圧特性線及び前記異常時電圧特性線から等距離にある電圧値の集合からなる直線であることを第３の局面とする。

また、本発明は、第１から第３のいずれかの局面に加えて、前記判定値設定部は、前記劣化判定部が前記バッテリの前記電圧が前記所定下限値以上の前記範囲内にないことを検出した場合には、所定の固定値を前記判定値として設定することを第４の局面とする。

また、本発明は、第１から第４のいずれかの局面に加えて、前記スタータ駆動許可部は、前記劣化判定部が前記バッテリの前記電圧が前記所定下限値以上の前記範囲内にないことを検出した場合には、前記スタータモータの駆動を許可することを第５の局面とする。

また、本発明は、第１から第５のいずれかの局面に加えて、所定のアイドリングストップ条件が成立した場合にエンジンを自動停止させ、その後、前記ブレーキスイッチ判定部が前記ブレーキスイッチがオフ状態であると判定した場合に前記エンジンを再始動させるアイドルストップ制御部を更に備えることを第６の局面とする。

以上の本発明の第１の局面にかかる内燃機関用制御装置によれば、バッテリの電圧が所定下限値以上の範囲内にあるか否かを検出する劣化判定部と、ブレーキスイッチに対して印加される電圧に応じて内燃機関用制御装置に入力されるブレーキスイッチ入力電圧の判定値を設定する判定値設定部と、を更に備え、判定値設定部が、劣化判定部がバッテリの電圧が所定下限値以上の範囲内にあることを検出した場合には、ブレーキスイッチがリークしていない状態でオン状態である場合における、バッテリの電圧及びブレーキスイッチ入力電圧の関係を示す通常時電圧特性と、ブレーキスイッチがリークした状態でオフ状態である場合における、バッテリの電圧及びブレーキスイッチ入力電圧の関係を示す異常時電圧特性と、の間の判定電圧特性が示す値に基づいて、バッテリの電圧に応じた判定値を設定し、ブレーキスイッチ判定部が、ブレーキスイッチ入力電圧が判定値以上である場合には、ブレーキスイッチがオン状態であると判定し、ブレーキスイッチ入力電圧が判定値未満である場合には、ブレーキスイッチがオフ状態であると判定するものであるため、ブレーキの作動状態を正確に判定することができ、運転者に与える違和感を解消することができる。

また、本発明の第２の局面にかかる内燃機関用制御装置によれば、判定値設定部が、バッテリの電圧及びブレーキスイッチ入力電圧とで規定される直交座標系で、通常時電圧特性を示す通常時電圧特性線と、異常時電圧特性を示す異常時電圧特性線と、に挟まれた領域を通って判定電圧特性を示す判定電圧特性線に基づいて、判定値を設定するものであるため、ブレーキスイッチにリーク等の異常が発生した場合であっても、ブレーキスイッチの接続状態を正確に判定することができる。

また、本発明の第３の局面にかかる内燃機関用制御装置によれば、通常時電圧特性線、異常時電圧特性線及び判定電圧特性線が、各々、正の傾きを有する直線であり、判定電圧特性線が、通常時電圧特性線及び異常時電圧特性線から等距離にある電圧値の集合からなる直線であるものであるため、ブレーキスイッチにリーク等の異常が発生した場合であっても、ブレーキスイッチの接続状態を確実かつ正確に判定することができる。

また、本発明の第４の局面にかかる内燃機関用制御装置によれば、判定値設定部が、劣化判定部がバッテリの電圧が所定下限値以上の範囲内にないことを検出した場合には、所定の固定値を判定値として設定するものであるため、所定の範囲内においてブレーキスイッチの接続状態を判定することができる。

また、本発明の第５の局面にかかる内燃機関用制御装置によれば、スタータ駆動許可部が、劣化判定部がバッテリの電圧が所定下限値以上の範囲内にないことを検出した場合には、スタータモータの駆動を許可するものであるため、バッテリの電圧が劣化や消費電力の増加等により低下している場合であっても、スタータモータの駆動を可能としてエンジンを始動することができる。

また、本発明の第６の局面にかかる内燃機関用制御装置によれば、所定のアイドリングストップ条件が成立した場合にエンジンを自動停止させ、その後、ブレーキスイッチ判定部がブレーキスイッチがオフ状態であると判定した場合にエンジンを再始動させるアイドルストップ制御部を更に備えるものであるため、アイドルストップ時においてもブレーキスイッチの接続状態を確実かつ正確に判定して、エンジンを始動することができる。

図１は、本発明の実施形態における内燃機関用制御装置の構成を示すブロック図である。図２は、本実施形態における内燃機関用制御装置のバッテリの電圧に対するブレーキスイッチ入力電圧の各種の電圧特性線を示す図である。図３は、本実施形態における内燃機関用制御装置のスタータモータ制御処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における内燃機関用制御装置につき、詳細に説明する。

（第１の実施形態）
〔内燃機関用制御装置の構成〕
まず、図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施形態における内燃機関用制御装置の構成につき、詳細に説明する。

図１は、本実施形態における内燃機関用制御装置の構成を示すブロック図である。また、図２は、本実施形態における内燃機関用制御装置のバッテリの電圧に対するブレーキスイッチ入力電圧の各種の電圧特性線を示す図である。

図１に示すように、本実施形態における内燃機関用制御装置１は、内燃機関であるエンジンを動力源とする車両、典型的には自動二輪車に搭載されるマイクロコンピュータ等の演算処理装置であり、具体的にはＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）である。内燃機関用制御装置１は、メモリから必要な制御プログラム及び制御デー
タを読み出して、スタータモータ制御処理を含むエンジン制御処理用等の制御プログラムを実行する。内燃機関用制御装置１は、自動二輪車に搭載された電源であるバッテリ３２の電力を利用して動作する。

具体的には、内燃機関用制御装置１は、自動二輪車のブレーキスイッチ１１の一方の端子に電気的に接続するブレーキスイッチ入力回路１２、各種のＡ／Ｄ変換器１３ａ〜１３ｃ、ブレーキスイッチ１１の他方の端子及びバッテリ３２に電気的に接続するバッテリ電圧入力回路１４、各種の入力回路１５ａ〜１５ｄ、点火コイル３４用の点火回路１７、インジェクタ３５用の駆動回路１８、スタータモータ３６用の駆動回路１９、ＲＯＭ２０、ＲＡＭ２１、波形成形回路２２、及びＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）３０を備えている。

ブレーキスイッチ入力回路１２は、ブレーキスイッチ１１に印加される入力電圧を、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とで構成される分圧回路により分圧したブレーキスイッチ入力電圧としてＡ／Ｄ変換器１３ａに供給する。ここで、ブレーキスイッチ入力回路１２からＡ／Ｄ変換器１３ａに出力されるブレーキスイッチ入力電圧は、バッテリ３２の電圧（典型的には開放時の端子間電圧値であり、バッテリ電圧、電源電圧とも記す）に（抵抗Ｒ２の抵抗値）／（抵抗Ｒ１の抵抗値＋抵抗Ｒ２の抵抗値）を乗算した値となる。なお、ブレーキスイッチ１１は、自動二輪車のブレーキレバーの操作に応じてオン／オフ動作するものであり、具体的には、ブレーキレバーが閉じられた際にオン状態になり、ブレーキレバーが解放された際にオフ状態になる。ブレーキスイッチ１１がオン状態であるときには、バッテリ３２からブレーキランプ３１に電流が流れてブレーキランプ３１が点灯し、ブレーキスイッチ１１がオフ状態であるときには、バッテリ３２からブレーキランプ３１に電流が流れずブレーキランプ３１は点灯しない。また、ＣＰＵ３０の構成やその演算処理上で許容される場合には、抵抗Ｒ２は省略することも可能である。

Ａ／Ｄ変換器１３ａは、ブレーキスイッチ入力回路１２から入力されたアナログ形態の電圧信号をデジタル信号に変換した後にＣＰＵ３０に出力する。

バッテリ電圧入力回路１４は、バッテリ３２の電圧を取得し、所得した電圧をアナログ形態の電圧信号としてＡ／Ｄ変換器１３ｂに出力する。

Ａ／Ｄ変換器１３ｂは、バッテリ電圧入力回路１４から入力されたアナログ形態の電圧信号をデジタル形態の電圧信号に変換した後にＣＰＵ３０に出力する。

入力回路１５ａは、自動二輪車のエンジンの回転数（エンジン回転数）を検出するためにクランクセンサ２３から出力される電圧信号を取得し、取得した電圧信号を波形整形回路２２に出力する。

波形整形回路２２は、入力回路１５ａから出力された電圧信号を整形した後にＣＰＵ３０に出力する。

入力回路１５ｂは、自動二輪車のスロットルの開度（スロットル開度）を検出するためにスロットル開度センサ２４から出力される電圧信号を取得し、取得した電圧信号をＡ／Ｄ変換器１３ｃに出力する。

Ａ／Ｄ変換器１３ｃは、入力回路１５ｂから出力されたアナログ形態の電圧信号をデジタル形態の電圧信号に変換した後にＣＰＵ３０に出力する。

入力回路１５ｃは、自動二輪車の車速を検出するために車速センサ２５から出力される
パルス信号を取得し、取得したパルス信号をＣＰＵ３０に出力する。

入力回路１５ｄは、自動二輪車のスタータスイッチ２６の通電状態を検出するためにスタータスイッチ２６から出力される電圧信号を取得し、取得した電圧信号をＣＰＵ３０に出力する。

点火回路１７は、ＣＰＵ３０からの制御信号に従って点火コイル３４によるエンジンの点火動作を制御する。

駆動回路１８は、ＣＰＵ３０からの制御信号に従ってインジェクタ３５によるエンジンへの燃料供給動作を制御する。

駆動回路１９は、ＣＰＵ３０からの制御信号に従ってスタータモータ３６によるエンジンのクランキング動作を制御する。

ＲＯＭ２０は、不揮発性の記憶装置によって構成され、ＣＰＵ３０が実行する各種処理に関係する制御プログラムや制御データを記憶する。

ＲＡＭ２１は、揮発性の記憶装置によって構成され、ＣＰＵ３０が実行中の処理に関係する制御プログラムや制御データを一時的に記憶するＣＰＵ３０のワーキングエリアとして機能する。

ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ２０内に記憶されている制御プログラム及び制御データを用いて内燃機関用制御装置１全体の動作を制御するものであり、電源電圧算出部４０、劣化判定部４１、判定値設定部４２、ブレーキスイッチ判定部４３、スタータ駆動許可部４４及びアイドルストップ制御部４５を制御プログラムの実行時の機能ブロックとして備える。なお、これらは、ＣＰＵ３０外の電気回路として実現されてもよい。

具体的には、電源電圧算出部４０は、Ａ／Ｄ変換器１３ｂから入力された電圧信号を読み込んでバッテリ電圧ＶＢＡＴＴを算出する。

劣化判定部４１は、電源電圧算出部４０が算出したバッテリ電圧ＶＢＡＴＴが所定範囲内であるか否かを判定する。ここで、かかる所定範囲は、バッテリ電圧ＶＢＡＴＴがバッテリ３２の使用時の劣化によりその電圧が低下することを考慮して定められた規準下限電圧値以上の範囲に設定され、規準下限電圧値はＲＯＭ２０から読み出して用いる。また、必要に応じて、かかる所定範囲に上限値を設けてもかまわない。劣化判定部４１は、バッテリ電圧ＶＢＡＴＴが所定範囲内である場合には、バッテリ３２の電圧が正常であると判定する一方で、バッテリ電圧ＶＢＡＴＴが所定範囲外である場合には、バッテリ３２の電圧が異常であると判定する。

判定値設定部４２は、劣化判定部４１が得た判定結果に基づき、バッテリ３２の電圧が正常であるか否かを判定する。判定値設定部４２は、バッテリ３２の電圧が正常である場合には、Ａ／Ｄ変換器１３ａから入力された電圧信号を読み込んでブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷを算出し、電源電圧算出部４０が算出したバッテリ電圧ＶＢＡＴＴとブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷとに基づいて判定値ＶＢＲＫＪＤを設定する一方で、バッテリ３２の電圧が異常である場合には、固定値ＶＢＲＫＸＪＤをＲＯＭ２０から読み出し、これを判定値ＶＢＲＫＪＤとして設定する。

詳しくは、図２に示すように、バッテリ３２の電圧ＶＢＡＴＴを横軸にとり、ブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷを縦軸にとって、これらで規定される直交座標系で、ブレ
ーキスイッチ１１が被水していない状態でオン状態である場合における、バッテリ３２の電圧ＶＢＡＴＴ及びブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷの関係を示す通常時電圧特性線Ｓ１と、ブレーキスイッチ１１が被水した状態でオフ状態である場合における、バッテリ３２の電圧ＶＢＡＴＴ及びブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷの関係を示す被水時電圧特性線Ｓ２と、に挟まれた領域を通る判定電圧特性線Ｄ１が、判定値ＶＢＲＫＪＤとすべき電圧値の集合として予め設定されてＲＯＭ２０内に記憶されている。

ここで、通常時電圧特性線Ｓ１は、正の傾きを有し、かかる座標系の原点を通る直線である。被水時電圧特性線Ｓ２は、ブレーキスイッチ１１が被水することにより、ブレーキスイッチ１１自体はオフ状態であってもそれにリーク電流が流れることに起因して現れるものであり、正の傾きを有し、かかる座標系の原点を通る直線であるが、被水の影響により、その傾きが通常時電圧特性線Ｓ１のものよりも小さくなっている。この被水時電圧特性線Ｓ２は、ブレーキスイッチ１１を含む電気回路系に何らかの異常があって、ブレーキスイッチ１１自体はオフ状態であっても被水時と同様にそれにリーク電流が流れる場合にも適用可能である。このような場合には、被水時電圧特性線Ｓ２は、異常時電圧特性と表現することもでき、かかる座標系において、通常時電圧特性線Ｓ１よりも下方領域に規定されるものであれば、必ずしも直線でなくともよい。また、判定電圧特性線Ｄ１は必ずしも直線でなくともよいが、かかる座標系の原点を通るものである。

また、通常時電圧特性線Ｓ１及び被水時電圧特性線Ｓ２の各々の傾きは、（抵抗Ｒ２の抵抗値）／（抵抗Ｒ１の抵抗値＋抵抗Ｒ２の抵抗値）であるため、特に抵抗Ｒ２の値を調整することによりかかる各々の傾きを調整することができる。また、バッテリ３２の電圧が正常である際に判定値ＶＢＲＫＪＤを設定する確実性を考慮すれば、判定電圧特性線Ｄ１は、通常時電圧特性線Ｓ１及び被水時電圧特性線Ｓ２から等距離にある電圧値の集合からなる直線であることが好ましい。なお、ブレーキスイッチ１１が被水していない状態でオフ状態である場合には、ブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷは０であり、これを同じ直交座標系でバッテリ電圧ＶＢＡＴＴに対してプロットすれば、バッテリ３２の電圧ＶＢＡＴＴ及びブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷの関係を示す通常時電圧特性線Ｓ３となる。

つまり、判定値設定部４２は、バッテリ３２の電圧が正常である場合には、バッテリ電圧ＶＢＡＴＴとブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷとに基づいて、ＲＯＭ２０内に記憶されている判定電圧特性線Ｄ１上の対応する電圧値を検索して、その検索した電圧値を読み出して判定値ＶＢＲＫＪＤを設定する。

併せて、所定の固定値ＶＢＲＫＸＪＤが、予め設定されてＲＯＭ２０内に記憶されている。かかる所定の固定値ＶＢＲＫＸＪＤを、同じ直交座標系でバッテリ電圧ＶＢＡＴＴに対してプロットすれば、所定の固定値ＶＢＲＫＸＪＤの点の集合である判定電圧特性線Ｄ２として示される。ここで、バッテリ３２の電圧が異常である場合に判定値ＶＢＲＫＪＤを設定する確実性を考慮すれば、判定電圧特性線Ｄ２は、バッテリ３２の定格電圧（例えば１２Ｖ）とバッテリ３２の充電時の電圧（例えば１４．５Ｖ）との間で、被水時電圧特性線Ｓ２と交差する交点Ｐを持つことが好ましい。

つまり、判定値設定部４２は、バッテリ３２の電圧が異常である場合には、ＲＯＭ２０内に記憶されている所定の固定値ＶＢＲＫＸＪＤを読み出して、それを判定値ＶＢＲＫＪＤを設定する。

ブレーキスイッチ判定部４３は、判定値設定部４２が算出したブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷが、判定値設定部４２が設定した判定値ＶＢＲＫＪＤ以上であるか否かを判定する。ブレーキスイッチ判定部４３は、ブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷが判
定値ＶＢＲＫＪＤ未満である場合には、ブレーキスイッチ１１がオフ状態であると判定する一方で、ブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷが判定値ＶＢＲＫＪＤ以上である場合には、ブレーキスイッチ１１がオン状態であると判定する。

スタータ駆動許可部４４は、エンジンが始動済みであるか否かを判定する。スタータ駆動許可部４４は、エンジンが始動済みでない場合には、入力回路１５ｄからの電圧信号に基づきスタータスイッチ２６がオン状態であるか否か、及びブレーキスイッチ１１がオン状態であるか否かを各々判定し、スタータスイッチ２６がオン状態、かつブレーキスイッチ１１がオン状態である場合には、駆動回路１９に所定の駆動制御信号を出力してスタータモータ３６の駆動を許可し、駆動回路１９を介してスタータモータ３６を駆動する。スタータ駆動許可部４４は、エンジンが始動済みである場合、及びエンジンが始動済みではないがスタータスイッチ２６がオフ状態であるか、ブレーキスイッチ１１がオフ状態である場合には、駆動回路１９に所定の駆動制御信号を出力してスタータモータ３６の駆動を不許可にし、スタータモータ３６を駆動せずに停止させたままにする。

アイドルストップ制御部４５は、所定のアイドリングストップ条件が成立した場合にエンジンを自動停止させ、その後、ブレーキスイッチ判定部４３がブレーキスイッチ１１がオフ状態であると判定した場合に、点火コイル３４、インジェクタ３５及びスタータモータ３６を作動してエンジンを再始動させる。なお、所定のアイドリングストップ条件には、例えば、車速センサ２５から出力され入力回路１５ｃを介してアイドルストップ制御部４５に入力されるパルス信号から、自動二輪車の車速が所定値以下になる場合等が挙げられる。

このような構成を有する内燃機関用制御装置１は、以下に示すスタータモータ制御処理を実行することにより、ブレーキの状態を正確に判定して、運転者に与える違和感を抑制する。以下、図３を参照して、本実施形態における内燃機関用制御装置１のスタータモータ制御処理の流れにつき、詳細に説明する。

〔スタータモータ制御処理〕
図３は、本実施形態における内燃機関用制御装置１のスタータモータ制御処理の流れを示すフロー図である。

図３のフローチャートに示すように、本実施形態におけるスタータモータ制御処理は、自動二輪車に搭載されたバッテリ３２から内燃機関用制御装置１に対して電力が供給されたタイミングで開始となり、スタータモータ制御処理はステップＳ１の処理に進む。かかるスタータモータ制御処理は、内燃機関用制御装置１に電力が供給されている間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１の処理では、電源電圧算出部４０が、Ａ／Ｄ変換器１３ｂから入力された電圧信号を読み込んでバッテリ電圧ＶＢＡＴＴを算出する。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、スタータモータ制御処理はステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２の処理では、ＣＰＵ３０が、波形整形回路２２から出力された電圧信号を用いてエンジンの回転数を算出し、エンジンが始動済みであるか否か判定する。この判定の結果、エンジンが始動済みである場合には、ＣＰＵ３０はスタータモータ制御処理をステップＳ３の処理に進める。一方で、エンジンが始動済みでない場合には、ＣＰＵ３０はスタータモータ制御処理をステップＳ６の処理に進める。

ステップＳ３の処理では、劣化判定部４１が、規準下限電圧値をＲＯＭ２０から読み出し、ステップＳ１の処理で算出されたバッテリ電圧ＶＢＡＴＴが規準下限電圧値以上であ
る所定範囲内であるか否かを判定する。この判定の結果、バッテリ電圧ＶＢＡＴＴが所定範囲内である場合には、劣化判定部４１はスタータモータ制御処理をステップＳ４の処理に進める。一方で、バッテリ電圧ＶＢＡＴＴが所定範囲外である場合には、劣化判定部４１はスタータモータ制御処理をステップＳ５の処理に進める。

ステップＳ４の処理では、劣化判定部４１が、バッテリ３２の電圧が正常であると判定する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、スタータモータ制御処理はステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ５の処理では、劣化判定部４１が、バッテリ３２の電圧が異常であると判定する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、スタータモータ制御処理はステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ６の処理では、判定値設定部４２が、ステップＳ４の処理及びステップＳ５の処理で各々得られた判定結果に基づき、バッテリ３２の電圧が正常であるか否かを判定する。この判定の結果、バッテリ３２の電圧が正常である場合には、判定値設定部４２はスタータモータ制御処理をステップＳ７の処理に進める。一方で、バッテリ３２の電圧が異常である場合には、判定値設定部４２はスタータモータ制御処理をステップＳ９の処理に進める。

ステップＳ７の処理では、判定値設定部４２が、Ａ／Ｄ変換器１３ａから入力された電圧信号を読み込んでブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷを算出する。これにより、ステップＳ７の処理は完了し、スタータモータ制御処理はステップＳ８の処理に進む。

ステップＳ８の処理では、判定値設定部４２が、ステップＳ１の処理で算出されたバッテリ電圧ＶＢＡＴＴに基づいて判定値ＶＢＲＫＪＤを設定する。これにより、ステップＳ８の処理は完了し、スタータモータ制御処理はステップＳ１０の処理に進む。

ステップＳ９の処理では、判定値設定部４２が、固定値ＶＢＲＫＸＪＤをＲＯＭ２０から読み出し、これを判定値ＶＢＲＫＪＤとして設定する。これにより、ステップＳ９の処理は完了し、スタータモータ制御処理はステップ１０の処理に進む。

ステップＳ１０の処理では、ブレーキスイッチ判定部４３が、ステップＳ７の処理で算出したブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷが、ステップＳ８の処理及びステップＳ９の処理で各々設定した判定値ＶＢＲＫＪＤ以上であるか否かを判定する。この判定の結果、ブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷが判定値ＶＢＲＫＪＤ未満である場合には、ブレーキスイッチ判定部４３はスタータモータ制御処理をステップＳ１１の処理に進める。一方で、ブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷが判定値ＶＢＲＫＪＤ以上である場合には、ブレーキスイッチ判定部４３はスタータモータ制御処理をステップＳ１２の処理に進める。

ステップＳ１１の処理では、ブレーキスイッチ判定部４３が、ブレーキスイッチ１１がオフ状態であると判定する。これにより、ステップＳ１１の処理は完了し、スタータモータ制御処理はステップ１３の処理に進む。

ステップＳ１２の処理では、ブレーキスイッチ判定部４３が、ブレーキスイッチ１１がオン状態であると判定する。これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、スタータモータ制御処理はステップＳ１３の処理に進む。

ステップＳ１３の処理では、スタータ駆動許可部４４が、ステップＳ２の処理で得られ
た判定結果からエンジンが始動済みであるか否かを判定する。この判定の結果、エンジンが始動済みでない場合には、スタータ駆動許可部４４はスタータモータ制御処理をステップＳ１４の処理に進める。一方で、エンジンが始動済みである場合には、スタータ駆動許可部４４はスタータモータ制御処理をステップＳ１７の処理に進める。

ステップＳ１４の処理では、スタータ駆動許可部４４が、入力回路１５ｄからの電圧信号に基づきスタータスイッチ２６がオン状態であるか否か判定する。この判定の結果、スタータスイッチ２６がオン状態である場合には、スタータ駆動許可部４４はスタータモータ制御処理をステップＳ１５の処理に進める。一方で、スタータスイッチ２６がオフ状態である場合には、スタータ駆動許可部４４はスタータモータ制御処理をステップＳ１７の処理に進める。

ステップＳ１５の処理では、スタータ駆動許可部４４が、ステップＳ１１の処理及びステップＳ１２の処理で各々得られた判定結果に基づき、ブレーキスイッチ１１がオン状態であるか否かを判定する。この判定の結果、ブレーキスイッチ１１がオン状態である場合には、スタータ駆動許可部４４はスタータモータ制御処理をステップＳ１６の処理に進める。一方で、ブレーキスイッチ１１がオフ状態である場合には、スタータ駆動許可部４４はスタータモータ制御処理をステップＳ１７の処理に進める。

ステップＳ１６の処理では、スタータ駆動許可部４４が、駆動回路１９に所定の駆動制御信号を出力してスタータモータ３６の駆動を許可し、駆動回路１９を介してスタータモータ３６を駆動する。これにより、ステップＳ１６の処理は完了し、今回の一連のスタータモータ制御処理は終了する。

ステップＳ１７の処理では、スタータ駆動許可部４４が、駆動回路１９に所定の駆動制御信号を出力してスタータモータ３６の駆動を不許可にし、スタータモータ３６を駆動せずに停止させたままにする。これにより、ステップＳ１７の処理は完了し、今回のスタータモータ制御処理は完了する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態における内燃機関用制御装置１では、電源電圧算出部４０が算出したバッテリ３２の電圧ＶＢＡＴＴに基づいて判定値ＶＢＲＫＪＤを設定する判定値設定部４２を更に備え、ブレーキスイッチ判定部４３が、ブレーキスイッチ１１に対して印加される電圧に応じて内燃機関用制御装置１に入力されるブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷが判定値ＶＢＲＫＪＤ以上である場合には、ブレーキスイッチ１１がオン状態であると判定し、ブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷが判定値ＶＢＲＫＪＤ未満である場合には、ブレーキスイッチ１１がオフ状態であると判定するものであるため、ブレーキの作動状態を正確に判定することができ、運転者に与える違和感を解消することができる。

また、本実施形態における内燃機関用制御装置１では、判定値設定部４２が、バッテリ３２の電圧ＶＢＡＴＴ及びブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷとで規定される直交座標系で、ブレーキスイッチ１１がリークしていない状態でオン状態である場合における、バッテリ３２の電圧ＶＢＡＴＴ及びブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷの関係を示す通常時電圧特性線Ｓ１と、ブレーキスイッチ１１がリークした状態でオフ状態である場合における、バッテリ３２の電圧ＶＢＡＴＴ及びブレーキスイッチ入力電圧ＶＢＲＫＳＷの関係を示す異常時電圧特性線Ｓ２と、に挟まれた領域を通る判定電圧特性線Ｄ１に基づいて、判定値ＶＢＲＫＪＤを設定するものであるため、ブレーキスイッチ１１にリーク等の異常が発生した場合であっても、ブレーキスイッチ１１の接続状態を正確に判定することができる。

また、本実施形態における内燃機関用制御装置１では、通常時電圧特性線Ｓ１、異常時電圧特性線Ｓ２及び判定電圧特性線Ｄ１が、各々、正の傾きを有する直線であり、判定電圧特性線Ｄ１が、通常時電圧特性線Ｓ１及び異常時電圧特性線Ｓ２から等距離にある電圧値の集合からなる直線であるものであるため、ブレーキスイッチ１１にリーク等の異常が発生した場合であっても、ブレーキスイッチ１１の接続状態を確実かつ正確に判定することができる。

また、本実施形態における内燃機関用制御装置１では、バッテリ３２の電圧ＶＢＡＴＴが所定値以下に低下していることを検出する劣化判定部４１を更に備え、判定値設定部４２が、劣化判定部４１がバッテリ３２の電圧ＶＢＡＴＴが所定値以下に低下していることを検出した場合には、所定の固定値ＶＢＲＫＸＪＤを判定値ＶＢＲＫＪＤとして設定するものであるため、所定の範囲内においてブレーキスイッチ１１の接続状態を判定することができる。

また、本実施形態における内燃機関用制御装置１では、バッテリ３２の電圧ＶＢＡＴＴが所定値以下に低下していることを検出する劣化判定部４１を更に備え、スタータ駆動許可部４４が、劣化判定部４１がバッテリ３２の電圧ＶＢＡＴＴが所定値以下に低下していることを検出した場合には、スタータモータ３６の駆動を許可するものであるため、バッテリ３２の電圧ＶＢＡＴＴが劣化や消費電力の増加等により低下している場合であっても、スタータモータ３６の駆動を可能としてエンジンを始動することができる。

また、本実施形態における内燃機関用制御装置１では、所定のアイドリングストップ条件が成立した場合にエンジンを自動停止させ、その後、ブレーキスイッチ判定部４３がブレーキスイッチ１１がオフ状態であると判定した場合にエンジンを再始動させるアイドルストップ制御部４５を更に備えるものであるため、アイドルストップ時においてもブレーキスイッチ１１の接続状態を確実かつ正確に判定して、エンジンを始動することができる。

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明は、ブレーキの作動状態を正確に判定することができ、運転者に与える違和感を解消することができる内燃機関用制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から自動二輪車等の車両用の電子制御装置に広く適用され得るものと期待される。

１…内燃機関用制御装置
１１…ブレーキスイッチ
１２…ブレーキスイッチ入力回路
１３ａ〜１３ｃ…Ａ／Ｄ変換器
１４…バッテリ電圧入力回路
１５ａ〜１５ｄ…Ａ／Ｄ変換器
１７…点火回路
１８、１９…駆動回路
２０…ＲＯＭ
２１…ＲＡＭ
２２…波形成形回路
２３…クランクセンサ
２４…スロットル開度センサ
２５…車速センサ
２６…スタータスイッチ
３０…ＣＰＵ
３１…ブレーキランプ
３２…バッテリ
３３…スタータスイッチ
３４…点火コイル
３５…インジェクタ
３６…スタータモータ
４０…電源電圧算出部
４１…劣化判定部
４２…判定値設定部
４３…ブレーキスイッチ判定部
４４…スタータ駆動許可部
４５…アイドルストップ制御部

Claims

バッテリの電圧を算出する電源電圧算出部と、
ブレーキが作動した際にオン状態になるブレーキスイッチに対して印加される電圧に基づいて、ブレーキスイッチのオン／オフ状態を判定するブレーキスイッチ判定部と、
前記ブレーキスイッチ判定部が前記ブレーキスイッチが前記オン状態であると判定した場合に、スタータモータの駆動を許可するスタータ駆動許可部と、
を備えた内燃機関用制御装置において、
前記バッテリの前記電圧が所定下限値以上の範囲内にあるか否かを検出する劣化判定部と、
前記ブレーキスイッチに対して印加される前記電圧に応じて前記内燃機関用制御装置に入力されるブレーキスイッチ入力電圧の判定値を設定する判定値設定部と、
を更に備え、
前記判定値設定部は、前記劣化判定部が前記バッテリの前記電圧が前記所定下限値以上の前記範囲内にあることを検出した場合には、前記ブレーキスイッチがリークしていない状態でオン状態である場合における、前記バッテリの前記電圧及び前記ブレーキスイッチ入力電圧の関係を示す通常時電圧特性と、前記ブレーキスイッチがリークした状態でオフ状態である場合における、前記バッテリの前記電圧及び前記ブレーキスイッチ入力電圧の関係を示す異常時電圧特性と、の間の判定電圧特性が示す値に基づいて、前記バッテリの前記電圧に応じた前記判定値を設定し、
前記ブレーキスイッチ判定部は、前記ブレーキスイッチ入力電圧が前記判定値以上である場合には、前記ブレーキスイッチが前記オン状態であると判定し、前記ブレーキスイッチ入力電圧が前記判定値未満である場合には、前記ブレーキスイッチがオフ状態であると判定することを特徴とする内燃機関用制御装置。
前記判定値設定部は、前記バッテリの前記電圧及び前記ブレーキスイッチ入力電圧とで規定される直交座標系で、前記通常時電圧特性を示す通常時電圧特性線と、前記異常時電圧特性を示す異常時電圧特性線と、に挟まれた領域を通って前記判定電圧特性を示す判定電圧特性線に基づいて、前記判定値を設定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用制御装置。
前記通常時電圧特性線、前記異常時電圧特性線及び前記判定電圧特性線は、各々、正の傾きを有する直線であり、前記判定電圧特性線は、前記通常時電圧特性線及び前記異常時電圧特性線から等距離にある電圧値の集合からなる直線であることを特徴とする請求項２記載の内燃機関用制御装置。
前記判定値設定部は、前記劣化判定部が前記バッテリの前記電圧が前記所定下限値以上の前記範囲内にないことを検出した場合には、所定の固定値を前記判定値として設定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用制御装置。
前記スタータ駆動許可部は、前記劣化判定部が前記バッテリの前記電圧が前記所定下限値以上の前記範囲内にないことを検出した場合には、前記スタータモータの駆動を許可することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関用制御装置。
所定のアイドリングストップ条件が成立した場合にエンジンを自動停止させ、その後、前記ブレーキスイッチ判定部が前記ブレーキスイッチがオフ状態であると判定した場合に前記エンジンを再始動させるアイドルストップ制御部を更に備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の内燃機関用制御装置。