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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbrennungsmotor-Start-Stopp-Automatik-Steuereinheit, die eine Leerlaufreduzierungssteuerung ausführt, bei der ein Verbrennungsmotor automatisch gestoppt wird, wenn eine vorbestimmte Automatik-Stopp-Bedingung erfüllt ist, und neu gestartet wird, wenn eine vorbestimmte Neustart-Bedingung erfüllt ist.
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In den vergangenen Jahren ist ein Leerlaufreduzierungssteuerungssystem in Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor (Brennkraftmaschine) eingesetzt worden, um einen Kraftstoffverbrauch, eine Emission und dergleichen zu senken. Bei einer Leerlaufreduzierungssteuerung wird der Verbrennungsmotor automatisch gestoppt, wenn eine Automatik-Stopp-Bedingung in Übereinstimmung mit einer Fahrzeug-Stopp-Operation durch den Fahrer, einer Verzögerungsoperation durch den Fahrer oder dergleichen erfüllt ist, während der Verbrennungsmotor in Betrieb ist. Ferner wird der Verbrennungsmotor durch ein automatisches Ankurbeln mittels eines Anlassers neu gestartet, wenn eine Neustart-Bedingung in Übereinstimmung mit einer Fahrzeug-Start-Operation durch den Fahrer oder einer Beschleunigungsoperation durch den Fahrer erfüllt ist, während sich der Verbrennungsmotor in einem automatisch gestoppten Zustand befindet, d.h. während der Verbrennungsmotor durch die Leerlaufreduzierungssteuerung gestoppt wird.
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Solch ein Leerlaufreduzierungssteuerungssystem verwendet eine elektronische Steuereinheit (ECU) für eine Leerlaufreduzierungssteuerung (nachstehend als Leerlaufreduzierungs-ECU bezeichnet) und eine elektronische Steuereinheit für eine Verbrennungsmotorsteuerung (nachstehend als Verbrennungsmotor-ECU bezeichnet). Ein Energieversorgungsrelais ist vorgesehen, um eine elektrische Energieversorgung von einer Batterie zur Leerlaufreduzierungs-ECU ein- und auszuschalten. Die Verbrennungsmotor-ECU überwacht einen Betrieb der Leerlaufreduzierungs-ECU. Wenn die Verbrennungsmotor-ECU bestimmt, dass die Leerlaufreduzierungs-ECU eine Abnormität aufweist, schaltet die Verbrennungsmotor-ECU das Energieversorgungsrelais aus, um die elektrische Energieversorgung von der Batterie zur Leerlaufreduzierungs-ECU zu unterbrechen. Wenn die elektrische Energieversorgung zur Leerlaufreduzierungs-ECU unterbrochen ist, wird ein elektrischer Strom zum Anlasser unterbrochen und der Anlasser folglich gestoppt. Solch ein Leerlaufreduzierungssteuerungssystem wird beispielsweise in der
JP 2006-233917 A beschrieben.
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Wenn die Leerlaufreduzierungs-ECU eine Abnormität aufweist, wird der Anlasser vorzugsweise sofort gestoppt. In dem Leerlaufreduzierungssteuerungssystem, das in der
JP 2006-233917 A beschrieben wird, wird jedoch dann, wenn die Abnormität der Leerlaufreduzierungs-ECU erfasst wird, das Energieversorgungsrelais ausgeschaltet, um die elektrische Energieversorgung zur Leerlaufreduzierungs-ECU zu unterbrechen. Wenn die elektrische Energieversorgung zur Leerlaufreduzierungs-ECU gestoppt wird, wird der elektrische Strom zum Anlasser unterbrochen und der Anlasser folglich gestoppt. Dementsprechend dauert es, den Anlasser zu stoppen, nachdem die Abnormität der Leerlaufreduzierungs-ECU erfasst wurde. Von daher ist es schwierig, den Anlasser sofort zu stoppen, wenn die Abnormität der Leerlaufreduzierungs-ECU erfasst wird.
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Ferner wird die elektrische Energieversorgung der Leerlaufreduzierungs-ECU gestoppt, wenn die Abnormität der Leerlaufreduzierungs-ECU erfasst wird. Folglich ist es, um den Anlasser erneut anzusteuern, erforderlich, die Leerlaufreduzierungs-ECU normal zurückzusetzen, indem eine CPU der Leerlaufreduzierungs-ECU einmal zurückgesetzt wird. Um die CPU der Leerlaufreduzierungs-ECU zurückzusetzen, ist es erforderlich, die Energieversorgung der Leerlaufreduzierungs-ECU neu zu starten, nachdem die elektrische Energieversorgung der Leerlaufreduzierungs-ECU einmal gestoppt wurde. Folglich dauert es, den Anlasser anzusteuern, indem die Leerlaufreduzierungs-ECU normal zurückgesetzt wird, nachdem die Abnormität der Leerlaufreduzierungs-ECU erfasst wurde. Dauert es, den Verbrennungsmotor bei der Leerlaufreduzierungssteuerung neu zu starten, so kann dies beim Fahrer zu Unbehagen führen.
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Die
DE 10 2011 005 521 A1 offenbart eine Verbrennungsmotor-Start-Stopp-Automatik-Steuereinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die vorliegende Erfindung ist angesichts der obigen Nachteile geschaffen worden, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbrennungsmotor-Start-Stopp-Automatik-Steuereinheit bereitzustellen, die dazu ausgelegt ist, einen Anlasser sofort zu stoppen, wenn eine Abnormität in einem Leerlaufreduzierungssteuerungssystem erfasst wird, und die dazu ausgelegt ist, den Verbrennungsmotor reibungslos neu zu starten, indem sie das Leerlaufreduzierungssteuerungssystem sofort in einen normalen Zustand zurückversetzt.
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Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist eine Verbrennungsmotor-Start-Stopp-Automatik-Steuereinheit zum Ausführen einer Motorleerlaufreduzierungssteuerung einen Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer und eine Überwachungsschaltung auf. Der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer steuert ein Anlasserrelais, um einen elektrischen Strom zu steuern, der in einen Anlasser gespeist wird. Die Überwachungsschaltung überwacht eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers über eine erste Signalleitung und eine zweite Signalleitung. Der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer und die Überwachungsschaltung sind in einer einzigen elektronischen Steuereinheit integriert. Wenn die Überwachungsschaltung eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers erfasst, schaltet die Überwachungsschaltung das Anlasserrelais aus, um eine Ansteuerung des Anlassers zu verhindern, und setzt die Überwachungsschaltung den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer zurück.
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Bei der Verbrennungsmotor-Start-Stopp-Automatik-Steuereinheit der obigen Ausgestaltung überwacht die Überwachungsschaltung eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers über zwei Systeme, wie beispielsweise die erste Signalleitung und die zweite Signalleitung. Folglich wird eine Erfassungszuverlässigkeit der Überwachungsschaltung verbessert. Wenn der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers erfasst, wird die Ansteuerung des Anlassers verhindert, indem das Anlasserrelais direkt ausgeschaltet wird. Folglich wird der Anlasser sofort in einen gestoppten Zustand versetzt. Ferner wird dann, wenn die Überwachungsschaltung die Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers erfasst, der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer sofort zurückgesetzt. Da der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer sofort in einen normalen Zustand zurückversetzt wird, wird der Anlasser sofort angesteuert und der Verbrennungsmotor folglich reibungslos neu gestartet.
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Die Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:
- 1 eine schematische Abbildung einer Verbrennungsmotor-Start-Stopp-Automatik-Steuereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verhältnisses zwischen Ausgängen eines Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers und eines Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers und eines Ausgangs eines Anlasseranschlusses gemäß der ersten Ausführungsform;
- 3 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines vom Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer ausgeführten Steuerprozesses gemäß der ersten Ausführungsform;
- 4 eine schematische Abbildung einer Verbrennungsmotor-Start-Stopp-Automatik-Steuereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 5 eine schematische Abbildung einer Verbrennungsmotor-Start-Stopp-Automatik-Steuereinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 6 eine schematische Abbildung einer Verbrennungsmotor-Start-Stopp-Automatik-Steuereinheit gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
- 7 eine schematische Abbildung einer Verbrennungsmotor-Start-Stopp-Automatik-Steuereinheit gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine erste Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieb.
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Zunächst wird ein Steuersystem einer Verbrennungsmotor-Start-Stopp-Automatik-Steuereinheit gemäß der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben.
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Die Verbrennungsmotor-Start-Stopp-Automatik-Steuereinheit weist allgemein, wie in 1 gezeigt, auf: einen Energieversorgungs-IC 12, der mit einer Batterie (Energiequelle) 11 verbunden ist, einen Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer (ENG MC) 13 zur Steuerung eines Verbrennungsmotors (Brennkraftmaschine) und einen Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer (IDLE RDC MC) 14. Der Energieversorgungs-IC 12, der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 und der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 sind in einer einzigen elektronischen Steuereinheit (ECU) 15 integriert.
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Die ECU 15 weist einen CAN-(Controller Area Network)-Anschluss auf, der mit mehreren elektronischen Steuereinheiten 16 verbunden ist, um Information per CAN-Kommunikation an die elektronischen Steuereinheiten 16 zu senden und von den elektronischen Steuereinheiten 16 zu empfangen. Die ECU 15 weist einen Anlasser-(STA)-Anschluss auf, der mit einem Anlasserrelais 17 verbunden ist. Der STA-Anschluss entspricht einem Ansteueranschluss des Anlasserrelais 17. Das Anlasserrelais 17 verbindet und trennt eine elektrische Verbindung zwischen der Batterie 11 und einem Anlassermotor 19 eines Anlassers 18. D.h., ein elektrischen Strom von der Batterie 11 zum Anlassermotor 19 wird durch das Anlasserrelais 17 gesteuert.
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Die ECU 15 führt eine Leerlaufreduzierungssteuerung aus. D.h., die ECU 15 stoppt den Verbrennungsmotor automatisch, wenn eine Automatik-Stopp-Bedingung in Übereinstimmung mit einer Fahrzeug-Stopp-Operation durch den Fahrer oder einer Verzögerungsoperation durch den Fahrer erfüllt ist, während der Verbrennungsmotor in Betrieb ist, und startet der Verbrennungsmotor durch Ankurbeln mittels des Anlassers 18 neu, indem sie den Anlasser 18 automatisch ansteuert, wenn eine Neustart-Bedingung in Übereinstimmung mit einer Fahrzeug-Start-Operation durch den Fahrer oder einer Beschleunigungsoperation durch den Fahrer erfüllt ist, während der Verbrennungsmotor automatisch gestoppt wird (d.h. während eines Leerlaufstopps).
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Der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 steuert eine Kraftstoffeinspritzmenge, einen Zündzeitpunkt, eine Luftansaugmenge (Drosselklappenöffnungsgrad) und dergleichen des Verbrennungsmotors. Der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 steuert einen Ein- und Aus-Zustand des Anlasserrelais 17, um den Anlasser 18 zu steuern.
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Der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 gibt ein Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA an ein NAND-Gatter 20 bereit. Der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 gibt ein Anlasserrelaisansteuerungssignal DB an das NAND-Gatter 20. Das NAND-Gatter 20 gibt ein Ausgangssignal DC in Richtung eines Transistors 21. Der Transistor 21 ist beispielsweise ein MOSFET. Der Transistor 21 ist zwischen die Batterie 11 und das Anlasserrelais 17 geschaltet. Wenn der Transistor 21 leitend geschaltet und gesperrt wird, wird das Anlasserrelais 17 eingeschaltet und ausgeschaltet.
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Das NAND-Gatter 20, der Transistor 21 und dergleichen dienen als eine logische Multipliziererschaltung. Wenn das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA einen hohen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungserlaubnispegel) aufweist und das Anlasserrelaisansteuerungssignal DB einen hohen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungspegel) aufweist, gibt das NAND-Gatter 20 das Ausgangssignal DC mit einem niedrigen Pegel an den Transistor 21. Wenn der Transistor 21 leitend geschaltet wird, wird das Anlasserrelais 17 eingeschaltet, d.h. wird der elektrische Strom von der Batterie 11 in den Anlassermotor 19 gespeist. Auf diese Weise wird der Anlasser 18 angesteuert.
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Wenn das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA einen niedrigen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungsverhinderungspegel) aufweist oder das Anlasserrelaisansteuerungssignal DB einen niedrigen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungsstopppegel) aufweist, gibt das NAND-Gatter 20 das Ausgangssignal DC mit einem hohen Pegel aus, um den Transistor 21 zu sperren. Wenn der Transistor 21 gesperrt wird, wird das Anlasserrelais 17 ausgeschaltet, d.h. wird die elektrische Stromversorgung von der Batterie 11 zum Anlassermotor 19 unterbrochen. Folglich wird die Ansteuerung des Anlassers 18 gestoppt.
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Der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 dient als Überwachungs-IC, der eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 überwacht. In der vorliegenden Ausführungsform weist die ECU 15 eine Direktleitung (wie beispielsweise eine Verbindungsleitung) 22 als eine erste Signalleitung und eine Kommunikationsleitung 23 als eine zweite Signalleitung auf. Die Direktleitung 22 überträgt ein Überwachungssignal (Watchdog-Signal) vom Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 zum Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13. Die Kommunikationsleitung 23 überträgt Überwachungsinformation, die für einen Überwachungsbetrieb bestimmt ist, zwischen dem Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 und dem Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13.
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Die Kommunikationsleitung 23 verbindet den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 und dem Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 in einer 1:1-Beziehung kommunikativ miteinander, ohne einen Transceiver-IC zu verwenden. In diesem Fall nimmt eine Kommunikationslast aufgrund der Kommunikation der Überwachungsinformation zu. Eine Buskommunikation, wie beispielsweise CAN, zwischen den elektronischen Steuereinheiten, wird jedoch nicht genutzt. Folglich wird der Einfluss externen Rauschens gemindert. Ferner wird eine Hochgeschwindigkeitskommunikation ermöglicht, ohne den Transceiver-IC, wie beispielsweise einen CAN-Transceiver-IC, zu verwenden. Folglich kann die Kommunikation mit geringen Kosten verbunden realisiert werden.
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Ferner kann die Kommunikation zwischen dem Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 und dem Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 in einer 1:1-Beziehung erfolgen. Da die Kommunikation zwischen dem Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 und dem Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 keine Information von den anderen elektronischen Steuereinheiten 16 empfängt, beeinflusst sie die anderen elektronischen Steuereinheiten 16 auch dann nicht, wenn die Kommunikationslast zunimmt.
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Der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 überwacht eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 wie folgt über zwei Systeme, wie beispielsweise die Direktleitung 22 und die Kommunikationsleitung 23.
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(1) Überwachung des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 unter Verwendung der Direktleitung 22
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Der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 weist einen Überwachungs-Timer (Watchdog-Timer; nicht gezeigt) auf, um einen Betrieb des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 zu überwachen. In einem Zustand, in dem der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 normal arbeitet, gibt der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 ein Überwachungssignal zum Löschen des Überwachungs-Timers in einem vorbestimmten Intervall über die Direktleitung 22 aus.
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Wenn der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 eine Abnormität in seinem Betrieb aufweist, wird der Überwachungs-Timer nicht gelöscht. Folglich bestimmt der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 dann, wenn der Überwachungs-Timer eine vorbestimmte Zeit zählt, d.h. die vorbestimmte Zeit verstreicht (Zeitüberschreitung bzw. Time-Out), dass der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 eine Abnormität in seinem Betrieb aufweist. Dementsprechend gibt der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 ein Rücksetzsignal an den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14, um den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 zurückzusetzen (neu zu starten).
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(2) Überwachung des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 unter Verwendung der Kommunikationsleitung 23
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Der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 gibt eine Rechenanfrage über die Kommunikationsleitung 23 an den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14. Der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 gibt ein Ergebnis (Antwort) der Rechenanfrage über die Kommunikationsleitung 23 an den Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13.
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Der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 überprüft das Ergebnis der Rechenanfrage vom Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 und bestimmt, ob die Berechnung des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 eine Abnormität aufweist.
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Das Verfahren zur Überwachung des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 über die Kommunikationsleitung 23 ist nicht auf das obige Beispiel beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise modifiziert werden. Beispielsweise wird ein identisches Signal sowohl an den Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 als auch den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 gegeben und sowohl im Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 als auch im Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 von einem analogen Signal in ein digitales Signal gewandelt. Der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 vergleicht einen vom Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 erhaltenen digitalen Wert und einen vom Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 erhaltenen digitalen Wert und bestimmt, ob die Analog-Digital-Wandlung des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 eine Abnormität aufweist.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Überwachungsverfahren (1) bestimmt der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13, ob der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 eine Abnormität in seinem Betrieb, wie beispielsweise eine Abnormität bei einem Verarbeitungszeitpunkt, aufweist, indem er das Überwachungssignal überwacht. In diesem Fall wird jedoch dann, wenn eine Abnormität einzig in einem Teil einer Routine eines Steuerprogramms des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 auftritt, das Überwachungssignal in dem vorbestimmten Intervall ausgegeben und der Überwachungs-Timer zurückgesetzt werden. Ferner wird dann, wenn der reguläre Prozess des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 einen normalen Zustand aufweist, auch dann, wenn der Rechenprozess des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 eine Abnormität aufweist, die Abnormität nicht durch das Überwachungssignal angezeigt.
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Folglich ist es technisch schwierig, einzig mittels des Überwachungssignals zu bestimmen, dass sich der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 in einem normalen Betriebszustand befindet. Von daher kann dann, wenn das vorstehend beschriebene Überwachungsverfahren (2) zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Überwachungsverfahren (1) angewandt wird, die Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14, wie beispielsweise eine Abnormität bei einer Berechnung, die nicht einzig durch die Überwachung des Überwachungssignals erfasst werden kann, erfasst werden. In solch einem Fall wird die Erfassungszuverlässigkeit des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13, d.h. die Zuverlässigkeit bei einer Erfassung einer Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 verbessert.
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In der vorliegenden Ausführungsform führt der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 eine in der 3 gezeigte Steuerroutine aus, um die Ansteuerung des Anlassers 18 zu verhindern und den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 zurückzusetzen, wenn eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 erfasst wird. Insbesondere wird dann, wenn eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 erfasst wird, das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA auf einen niedrigen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungsverhinderungspegel) gesetzt, um den Transistor 21 zu sperren. Hierdurch wird das Anlasserrelais 17 ausgeschaltet, d.h. der elektrische Strom zum Anlassermotor 19 unterbrochen, und so die Ansteuerung des Anlassers 18 verhindert. Ferner gibt der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 das Rücksetzsignal an den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14, um den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 zurückzusetzen.
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Dementsprechend wird dann, wenn eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 erfasst wird, der Anlasser 18 sofort in einen gestoppten Zustand versetzt und der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 sofort zurückgesetzt.
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Selbst wenn der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 einen normalen Zustand aufweist, wenn der Verbrennungsmotor in Betrieb ist, d.h. wenn sich der Verbrennungsmotor nicht in einem gestoppten Zustand befindet, bestimmt der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13, dass es nicht erforderlich ist, den Anlasser 18 anzusteuern. Folglich ändert der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA auf den niedrigen Pegel, um das Anlasserrelais 17 auszuschalten und die Ansteuerung des Anlassers 18 zu verhindern.
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Der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 weist eine Funktion zur Überwachung des STA-Anschlusses auf. In diesem Fall kann der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 einen Ist-Ansteuerzustand des Anlasserrelais 17 auf der Grundlage des Zustands des STA-Anschlusses überprüfen. Wenn das Anlasserrelais 17 aufgrund eines Schaltungsfehlers oder dergleichen nicht angesteuert wird, kann der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 die Abnormität des Anlasserrelais 17 sofort erfassen.
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Der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 überwacht den Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 auf die folgende Weise, um eine Abnormität des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13 zu bestimmen.
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Der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 weist einen Überwachungs-Timer (Watchdog-Timer; nicht gezeigt) auf, um einen Betrieb des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13 zu überwachen. Wenn der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 einen normalen Zustand aufweist, gibt der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 ein Überwachungssignal (Watchdog-Signal) zum Zurücksetzen des Überwachungs-Timers des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 in einem vorbestimmten Intervall über eine Direktleitung (wie beispielsweise eine Verbindungsleitung) an den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14.
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Wenn der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 eine Abnormität in seinem Betrieb aufweist, wird der Überwachungs-Timer des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 nicht gelöscht. Folglich bestimmt der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 dann, wenn der Überwachungs-Timer eine vorbestimmte Zeit zählt, d.h. die vorbestimmte Zeit verstreicht (Zeitüberschreitung bzw. Time-Out), dass der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 eine Abnormität in seinem Betrieb aufweist. In diesem Fall gibt der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 ein Rücksetzsignal an den Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13, um den Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 zurückzusetzen (neu zu starten).
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Der Energieversorgungs-IC 12 überwacht den Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 wie folgt, um eine Abnormität des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13 zu bestimmen.
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Der Energieversorgungs-IC 12 weist einen Überwachungs-Timer (Watchdog-Timer; nicht gezeigt) auf, um einen Betrieb des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13 zu überwachen. Wenn der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 einen normalen Zustand aufweist, gibt der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 ein Überwachungssignal (Watchdog-Signal) zum Löschen des Überwachungs-Timers des Energieversorgungs-IC 12 in einem vorbestimmten Intervall über eine Direktleitung 25 an den Energieversorgungs-IC 12.
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Wenn sich der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 in einem abnormen Zustand befindet, wird der Überwachungs-Timer des Energieversorgungs-IC 12 nicht gelöscht. Folglich bestimmt der Energieversorgungs-IC 12 dann, wenn der Überwachungs-Timer des Energieversorgungs-IC 12 eine vorbestimmte Zeit zählt, d.h. die vorbestimmte Zeit verstreicht (Zeitüberschreitung bzw. Time-Out), dass der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 einen abnormen Zustand aufweist. Folglich gibt der Energieversorgungs-IC 12 ein Rücksetzsignal an den Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13, um den Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 zurückzusetzen (neu zu starten).
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Der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 setzt den Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13, wie vorstehend beschrieben, zurück, wenn erfasst wird, dass der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 eine Abnormität aufweist. Ferner wird der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 ebenso zurückgesetzt, bis der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 normal gestartet wird, nachdem der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 zurückgesetzt wurde.
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Wenn der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 zurückgesetzt wird, weist der Ausgang des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13 einen hochohmigen Zustand (HiZ) auf. Folglich weist das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA den niedrigen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungsverhinderungspegel) auf, mit Hilfe eines Pulldown-Widerstands 26. Wenn der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 zurückgesetzt wird, weist der Ausgang des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 einen hochohmigen Zustand (HiZ) auf. Folglich weist das Anlasserrelaisansteuerungssignal DB den niedrigen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungsstopppegel) auf, mit Hilfe eines Pulldown-Widerstands 27.
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Wenn der Ausgang des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13 den hochohmigen Zustand (HiZ) aufweist, d.h. wenn der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 zurückgesetzt wird, weist das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA, wie in 2 gezeigt, den niedrigen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungsverhinderungspegel) auf. In diesem Fall wird das Anlasserrelais 17 ausgeschaltet, um die Ansteuerung des Anlassers 18 zu verhindern, unabhängig vom Ausgang des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14. D.h., das Anlasserrelais 17 wird ausgeschaltet, um die Ansteuerung des Anlassers 18 zu verhindern, wenn das Anlasserrelaisansteuerungssignal DB den hohen Pegel aufweist und wenn das Anlasserrelaisansteuerungssignal DB den niedrigen Pegel aufweist.
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Demgegenüber weist das Anlasserrelaisansteuerungssignal DB dann, wenn der Ausgang des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 den hochohmigen Zustand (HiZ) aufweist, d.h. wenn der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 zurückgesetzt wird, den niedrigen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungsstopppegel) auf. In diesem Fall wird das Anlasserrelais 17 ausgeschaltet, um die Ansteuerung des Anlassers 18 zu verhindern, unabhängig vom Ausgang des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13. D.h., das Anlasserrelais 17 wird ausgeschaltet, um die Ansteuerung des Anlassers 18 zu verhindern, wenn das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA den hohen Pegel aufweist und wenn das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA den niedrigen Pegel aufweist.
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Wenn der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 nicht betrieben wird, kann das Fahrzeug nicht fahren. Folglich weist die ECU 15 eine Konfiguration auf, bei der der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 als ein Haupt-Mikrocomputer dient. D.h., wenn der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 nicht betrieben wird, wird der Betrieb des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 verhindert und die Ansteuerung des Anlassers 18 verhindert.
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Nachstehend wird die vom Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 ausgeführte Steuerroutine unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben.
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Die in der 3 gezeigte Steuerroutine wird in einem vorbestimmten Intervall ausgeführt, während die Energieversorgung des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13 eingeschaltet ist. Wenn die Steuerroutine gestartet wird, führt (beginnt) der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13 in Schritt S101 die Überwachung des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 unter Verwendung der Direktleitung 22 und die Überwachung des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 unter Verwendung der Kommunikationsleitung 23 aus.
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In Schritt S102 bestimmt der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13, ob eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 bei der Überwachung des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 unter Verwendung der Direktleitung 22 und/oder der Überwachung des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 unter Verwendung der Kommunikationsleitung 23 erfasst worden ist.
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Wenn in Schritt S102 bestimmt wird, dass die Abnormität im Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 erfasst worden ist, schreitet der Prozess zu Schritt S103 voran. In Schritt S103 wird das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA auf den niedrigen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungsverhinderungspegel) gesetzt. Folglich wird das Anlasserrelais 17 ausgeschaltet, d.h. der elektrische Strom zum Anlassermotor 19 unterbrochen, und folglich die Ansteuerung des Anlassers 18 verhindert.
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In Schritt S104 gibt der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 das Rücksetzsignal an den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14, um den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 zurückzusetzen.
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In Schritt S105 wartet der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13, bis eine vorbestimmte Zeitspanne (wie beispielsweise 50 Millisekunden), die erforderlich ist, um den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 neu zu starten, verstreicht bzw. verstrichen ist. Anschließend beendet der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 die Steuerroutine.
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Wenn in Schritt S102 bestimmt wird, dass die Abnormität im Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 nicht erfasst worden ist, d.h. bestimmt wird, dass der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 einen normalen Zustand aufweist, schreitet der Prozess zu Schritt S106 voran. In Schritt S106 bestimmt der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13, ob sich der Verbrennungsmotor in einem gestoppten Zustand befindet.
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Wenn in Schritt S106 bestimmt wird, dass sich der Verbrennungsmotor in dem gestoppten Zustand befindet, schreitet der Prozess zu Schritt S107 voran. In Schritt S107 wird das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA auf den hohen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungserlaubnispegel) gesetzt. Folglich wird die Ansteuerung des Anlassers 18 erlaubt. In diesem Fall wird dann, wenn der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 das Anlasserrelaisansteuerungssignal DB auf den hohen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungspegel) setzt, das Anlasserrelais 17 eingeschaltet. Folglich wird der elektrische Strom in den Anlassermotor 19 gespeist und der Anlasser 18 angesteuert.
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Wenn in Schritt S106 bestimmt wird, dass sich der Verbrennungsmotor nicht im gestoppten Zustand befindet, d.h. der Verbrennungsmotor in Betrieb ist, schreitet der Prozess zu Schritt S108 voran. In Schritt S108 bestimmt der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13, dass es nicht erforderlich ist, den Anlasser 18 anzusteuern, und ändert der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA auf den niedrigen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungsverhinderungspegel). Folglich wird das Anlasserrelais 17 ausgeschaltet. Hierdurch wird der elektrische Strom zum Anlassermotor 19 unterbrochen und die Ansteuerung des Anlassers 18 verhindert. Dementsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass der Anlasser 18 fehlerhaft angesteuert wird.
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In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform überwacht der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 über zwei Leitungen, d.h. über die Direktleitung 22 sowie über die Kommunikationsleitung 23. Folglich wird eine Erfassungszuverlässigkeit des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13 zur Erfassung einer Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 verbessert.
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Wenn eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 erfasst wird, wird die Ansteuerung des Anlassers 18 verhindert, indem das Anlasserrelais 17 direkt ausgeschaltet wird, anstatt das Energieversorgungsrelais auszuschalten. Folglich kann der Anlasser 18 sofort in den gestoppten Zustand versetzt werden. Ferner wird dann, wenn die Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 erfasst wird, der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 sofort zurückgesetzt, anstatt die elektrische Energieversorgung für den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 zu stoppen. Folglich wird der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 sofort in einen normalen Betriebszustand zurück versetzt und der Anlasser 18 angesteuert. Dementsprechend wird der Verbrennungsmotor sofort neu gestartet.
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Der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13, der einen Fahrzustand des Fahrzeugs kennt, dient als der Überwachungs-IC. Folglich kann die Ansteuerung des Anlassers 18 in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand, wie beispielsweise einer Anlasserstartoperationsverhinderung während einer Fahrzeugfahrt und einer Fehlfunktion einer Verbrennungsmotorvorrichtung, sofort verhindert werden.
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Der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 überwacht eine Abnormität des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13. D.h., der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 kann eine Abnormität des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13, wie beispielsweise eine Abnormität bei einer Steuerung einer elektronischen Drosselklappe, erfassen. Folglich ist es weniger wahrscheinlich, dass die Ansteuerung des Anlassers 18 irrtümlicherweise verhindert wird, wenn sich die Verbrennungsmotorsteuerung in einem abnormen Zustand befindet.
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In der ersten Ausführungsform dienen das NAND-Gatter 20 und der Transistor 21 als die logische Multipliziererschaltung. Wenn eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 erfasst wird, wird das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA auf den niedrigen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungsverhinderungspegel) gesetzt. Hierdurch wird das Anlasserrelais 17 ausgeschaltet, um den elektrischen Strom zum Anlassermotor 19 zu unterbrechen, und so die Ansteuerung des Anlassers 18 verhindert. Folglich kann, mit einem kostengünstigen Aufbau, das Anlasserrelais 17 ausgeschaltet werden, um die Ansteuerung des Anlassers 18 zu verhindern.
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(Zweite Ausführungsform)
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Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 4 beschrieben.
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In den ersten beiden Ausführungsformen sind im Wesentlichen gleiche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei nachstehend hauptsächlich auf die von der ersten Ausführungsform verschiedenen Merkmale eingegangen wird.
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In der zweiten Ausführungsform weist ein Anlasser 28, wie in 4 gezeigt, eine Magnetspule 29 zum Herausdrücken eines Zahnrades (nicht gezeigt) und einen Anlassermotor 30 zum Drehen des Zahnrades auf. Ferner sind ein erstes Anlasserrelais 31 und ein zweites Anlasserrelais 32 vorgesehen, um unabhängig voneinander betrieben zu werden. Das erste Anlasserrelais 31 schaltet den elektrischen Strom von der Batterie 11 zur Magnetspule 29 ein und aus. Das zweite Anlasserrelais 32 schaltet den elektrischen Strom von der Batterie 11 zum Anlassermotor 30 ein und aus.
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Ein erster Transistor 33 ist zwischen die Batterie 11 und das erste Anlasserrelais 31 geschaltet. Ein zweiter Transistor 34 ist zwischen die Batterie 11 und das zweite Anlasserrelais 32 geschaltet. Der erste Transistor 33 wird in Übereinstimmung mit dem Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA vom Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 leitend geschaltet und gesperrt. Der zweite Transistor 34 wird in Übereinstimmung mit dem Anlasserrelaisansteuerungssignal DB vom Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 leitend geschaltet und gesperrt. Das erste Anlasserrelais 31 kann ebenso als ein Magnetrelais oder Solenoidrelais bezeichnet werden, und das zweite Anlasserrelais 32 kann ebenso als ein Motorrelais bezeichnet werden.
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In diesem Fall wird der erste Transistor 33 dann, wenn das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA den niedrigen Pegel (Ansteuerungserlaubnispegel für erstes Anlasserrelais) aufweist, leitend geschaltet. Hierdurch wird das erste Anlasserrelais 31 eingeschaltet, um den elektrischen Strom in die Magnetspule 29 zu speisen. Wenn das Anlasserrelaisansteuerungssignal DB den niedrigen Pegel (Ansteuerungspegel für zweites Anlasserrelais) aufweist, wird der zweite Transistor 34 leitend geschaltet. Hierdurch wird das zweite Anlasserrelais 32 eingeschaltet, um den elektrischen Strom in den Anlassermotor 30 zu speisen.
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In der zweiten Ausführungsform dienen der erste Transistor 33 und der zweite Transistor 34 als die logische Multipliziererschaltung. Wenn das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA und das Anlasserrelaisansteuerungssignal DB beide den niedrigen Pegel aufweisen, werden das erste Anlasserrelais 31 und das zweite Anlasserrelais 32 beide eingeschaltet, so dass der elektrische Strom sowohl in die Magnetspule 29 als auch in den Anlassermotor 30 gespeist wird. Wenn das erste Anlasserrelais 31 und das zweite Anlasserrelais 32 beide eingeschaltet werden, wird der Anlasser 28 normal angesteuert bzw. betrieben.
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Wenn der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 erfasst, ändert der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA auf einen hohen Pegel (Ansteuerungsverhinderungspegel für erstes Anlasserrelais), um den ersten Transistor 33 zu sperren. Wenn das erste Anlasserrelais 31 ausgeschaltet wird, wird der elektrische Strom zur Magnetspule 29 unterbrochen. Von daher wird die Ansteuerung des Anlassers 28 verhindert. Ferner gibt der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 das Rücksetzsignal an den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14, um den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 zurückzusetzen.
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Wenn der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 zurückgesetzt wird, befindet sich der Ausgang des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13 im hochohmigen Zustand (HiZ). Folglich weist das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA den hohen Pegel (Anlasserrelaisansteuerungsverhinderungspegel) auf, mit Hilfe eines Pullup-Widerstands 35. Wenn der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 zurückgesetzt wird, befindet sich der Ausgang des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 im hochohmigen Zustand (HiZ). Folglich weist das Anlasserrelaisansteuerungssignal DB einen hohen Pegel (Ansteuerungsstopppegel für zweites Anlasserrelais) auf, mit Hilfe eines Pullup-Widerstands 36.
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In der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform weist der Anlasser 28 die Magnetspule 29 auf und wird der Anlassermotor 30 gesteuert, indem das erste Anlasserrelais 31 und das zweite Anlasserrelais 32 gesteuert werden. Wenn eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 erfasst wird, wird die Ansteuerung des Anlassers 28 verhindert, indem das erste Anlasserrelais 31 ausgeschaltet wird, d.h. indem der elektrische Strom zur Magnetspule 29 unterbrochen wird. Folglich können vorteilhafte Effekte ähnlich der ersten Ausführungsform erzielt werden.
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In der zweiten Ausführungsform wird dann, wenn eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 erfasst wird, die Ansteuerung des Anlassers 28 verhindert, indem das erste Anlasserrelais 31 ausgeschaltet wird. Gemäß einem weiteren Beispiel kann dann, wenn die Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 erfasst wird, die Ansteuerung des Anlassers 28 verhindert werden, indem das zweite Anlasserrelais 32 ausgeschaltet wird.
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(Dritte Ausführungsform)
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Nachstehend wird eine dritte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben.
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In den ersten drei Ausführungsformen sind im Wesentlichen gleiche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei nachstehend hauptsächlich auf die von den ersten beiden Ausführungsformen verschiedenen Merkmale eingegangen wird.
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Ein Transistor 37 und ein erster Transistor 38 sind, wie in 5 gezeigt, zwischen der Batterie 11 und dem ersten Anlasserrelais 31 in Reihe geschaltet. Ferner sind der Transistor 37 und ein zweiter Transistor 39 zwischen der Batterie 11 und dem zweiten Anlasserrelais 32 in Reihe geschaltet. Der Transistor 37 wird in Übereinstimmung mit dem Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA vom Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 leitend geschaltet und gesperrt. Der erste Transistor 38 wird in Übereinstimmung mit einem ersten Anlasserrelaisansteuerungssignal DB1, das vom Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 ausgegeben wird, leitend geschaltet und gesperrt. Ferner wird der zweite Transistor 39 in Übereinstimmung mit einem zweiten Anlasserrelaisansteuerungssignal DB2, das vom Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 ausgegeben wird, leitend geschaltet und gesperrt.
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Wenn das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA den niedrigen Pegel (Ansteuerungserlaubnispegel für erstes und zweites Anlasserrelais) aufweist, wird der Transistor 37 leitend geschaltet. Wenn das erste Anlasserrelaisansteuerungssignal DB1 einen niedrigen Pegel (Ansteuerungspegel für erstes Anlasserrelais) aufweist, wird der erste Transistor 38 leitend geschaltet. Wenn der Transistor 37 und der erste Transistor 38 beide ein- bzw. leitend geschaltet werden, wird das erste Anlasserrelais 31 eingeschaltet, um elektrischen Strom in die Magnetspule 29 zu speisen.
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Wenn das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA den niedrigen Pegel aufweist (Ansteuerungserlaubnispegel für erstes und zweites Anlasserrelais), wird der Transistor 37 leitend geschaltet. Wenn das zweite Anlasserrelaisansteuerungssignal DB2 einen niedrigen Pegel (Ansteuerungspegel für zweites Anlasserrelais) aufweist, wird der zweite Transistor 39 leitend geschaltet. Wenn der Transistor 37 und der zweite Transistor 39 beide eingeschaltet werden, wird das zweite Anlasserrelais 32 eingeschaltet, um den elektrischen Strom in den Anlassermotor 30 zu speisen.
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In der dritten Ausführungsform dienen der Transistor 37, der erste Transistor 38 und der zweite Transistor 39 als die logische Multipliziererschaltung. Wenn das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA den niedrigen Pegel aufweist und das erste und das zweite Anlasserrelaisansteuerungssignal DB1, DB2 beide den niedrigen Pegel aufweisen, werden das erste Anlasserrelais 31 und das zweite Anlasserrelais 32 beide eingeschaltet, so dass der elektrische Strom sowohl in die Magnetspule 29 als auch den Anlassermotor 30 gespeist wird. Von daher wird der Anlasser 28 normal angesteuert bzw. betrieben.
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Wenn der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 erfasst, ändert der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA auf einen hohen Pegel (Ansteuerungsverhinderungspegel für erstes und zweites Anlasserrelais), um den Transistor 37 zu sperren. Hierdurch werden das erste Anlasserrelais 31 und das zweite Anlasserrelais 32 beide ausgeschaltet, d.h. werden der elektrische Strom zur Magnetspule 29 und der elektrische Strom zum Anlassermotor 30 beide unterbrochen, so dass die Ansteuerung des Anlassers 28 verhindert wird. Ferner gibt der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 das Rücksetzsignal an den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14, um den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 zurückzusetzen.
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Wenn der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 zurückgesetzt wird, befindet sich der Ausgang des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13 im hochohmigen Zustand (HiZ). Folglich weist das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA den hohen Pegel (Ansteuerungsverhinderungspegel für erstes und zweites Anlasserrelais) auf, mit Hilfe eines Pullup-Widerstands 40. Wenn der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 zurückgesetzt wird, befindet sich der Ausgang des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 im hochohmigen Zustand (HiZ). Folglich weisen das erste Anlasserrelaisansteuerungssignal DB1 und das zweite Anlasserrelaisansteuerungssignal DB2 einen hohen Pegel (Ansteuerungsstopppegel für erstes und zweites Anlasserrelais) auf, mit Hilfe von Pullup-Widerständen 41, 42.
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In der dritten Ausführungsform wird der Anlasser 28 mit der Magnetspule 29 und dem Anlassermotor 30 gesteuert, indem das erste Anlasserrelais 31 und das zweite Anlasserrelais 32 gesteuert werden. Wenn eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 erfasst wird, werden das erste Anlasserrelais 31 und das zweite Anlasserrelais 32 beide ausgeschaltet, so dass der elektrische Strom zur Magnetspule 29 und der elektrische Strom zum Anlassermotor 30 beide unterbrochen werden. Auf diese Weise wird die Ansteuerung des Anlassers 28 verhindert. Dementsprechend werden vorteilhafte Effekte ähnlich den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erzielt.
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In der dritten Ausführungsform sind der Transistor 37 und der erste Transistor 38 zwischen der Batterie 11 und dem ersten Anlasserrelais 31 in Reihe geschaltet. Folglich kann auch dann, wenn einer von dem Transistor 37 und dem ersten Transistor 38 einen EIN-Zustands-Fehler aufweist, das erste Anlasserrelais 31 ausgeschaltet werden, indem der andere gesperrt wird.
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Ferner sind der Transistor 37 und der zweite Transistor 39 zwischen der Batterie 11 und dem zweiten Anlasserrelais 32 in Reihe geschaltet. Folglich kann auch dann, wenn einer von dem Transistor 37 und dem zweiten Transistor 39 einen EIN-Zustands-Fehler aufweist, das zweite Anlasserrelais 32 ausgeschaltet werden, indem der andere gesperrt wird.
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In einem Fahrzeug ohne eine Leerlaufreduzierungsfunktion ist für gewöhnlich eine Konfiguration vorgesehen, gemäß der die Ansteuerung des Anlassers verhindert wird, wenn eine Getriebeschaltposition (Gangposition) von einer neutralen (N) Position und einer Park-(P)-Position verschieden ist. In dem Fahrzeug mit einer Leerlaufreduzierungsfunktion ist es demgegenüber erforderlich, den Anlasser anzusteuern, um den Verbrennungsmotor aus dem Leerlaufreduzierungszustand neu zu starten, auch wenn die Getriebeschaltposition von der N-Position und der P-Position verschieden ist. Folglich ist es erforderlich, die Konfiguration so auszulegen, dass der Anlasser auch dann angesteuert werden kann, wenn die Getriebeschaltposition von der N-Position und der P-Position verschieden ist. Von daher benötigt eine Ansteuerschaltung für den Anlasser eine weitere sicherheitstechnische Auslegung. In solch einem Fall ist es effektiv, zwei Transistoren in Reihe zu schalten, so wie es in der dritten Ausführungsform vorgeschlagen wird.
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In der dritten Ausführungsform wird der Transistor 37 durch das vom Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 bereitgestellte Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA gesteuert. Der Transistor 37 wird für die zwei Anlasserrelais 31, 32 gemeinsam verwendet. Folglich können die Kosten reduziert werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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Nachstehend wird eine vierte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben.
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In der vierten Ausführungsform sind Komponenten, die im Wesentlichen gleich denjenigen der zweiten Ausführungsform sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei nachstehend hauptsächlich auf die von der zweiten Ausführungsform verschiedenen Merkmale eingegangen wird.
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Der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 steuert das Anlasserrelais 31, um das Zahnrad in Eingriff mit einem Zahnring des Verbrennungsmotors zu bringen, wenn eine Verbrennungsmotordrehzahl kleiner oder gleich einer vorbestimmten Drehzahl ist (wie beispielsweise 100 U/min).
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Der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 weist einen Signalempfangsabschnitt (Signalbestimmungsabschnitt, SG RCV) 130 auf, der ein Signal von einem Verbrennungsmotordrehzahlsensor (ENG SP SEN) 100 bezüglich einer Verbrennungsmotordrehzahl empfängt, wie beispielsweise einen Drehwinkel einer Kurbelwelle oder einer Nockenwelle, und die Verbrennungsmotordrehzahl erfasst, wie beispielsweise den Drehwinkel der Kurbelwelle oder der Nockenwelle. Die übrigen Strukturen gleichen der zweiten Ausführungsform.
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Wenn der Verbrennungsmotor stoppt und wenn die Verbrennungsmotordrehzahl, die anhand des vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor 100 ausgegebenen Signals erfasst wird, kleiner oder gleich der vorbestimmten Drehzahl (wie beispielsweise 100 U/min) ist, ändert der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 das Anlasserrelaisansteuerungserlaubnissignal DA auf den niedrigen Pegel, um den ersten Transistor 33 leitend zu schalten. Hierdurch wird das erste Anlasserrelais 31 eingeschaltet, so dass der elektrische Strom in die Magnetspule 29 gespeist und das Zahnrad in Eingriff mit dem Zahnring des Verbrennungsmotors gebracht wird. In diesem Fall dient das erste Anlasserrelais 31 als ein Magnetrelais bzw. Solenoidrelais zum Herausdrücken des Zahnrades.
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Wenn der Verbrennungsmotor stoppt, wird die Verbrennungsmotordrehzahl wahrscheinlich schnell abfallen oder instabil werden. Folglich wird das Zahnrad vorzugsweise derart herausgedrückt, dass das Zahnrad in Eingriff mit dem Zahnring gebracht wird, unmittelbar bevor der Verbrennungsmotor stoppt.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird dann, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl kleiner oder gleich der vorbestimmten Drehzahl wird, das erste Anlasserrelais 31 eingeschaltet, um das Zahnrad in Eingriff mit dem Zahnring zu bringen. D.h., das Zahnrad wird in Eingriff mit dem Zahnring gebracht, unmittelbar bevor der Verbrennungsmotor stoppt, d.h. bevor der Verbrennungsmotor neu gestartet wird. Folglich wird das Zahnrad auch dann, wenn der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 einen abnormen Zustand annimmt, unmittelbar nachdem der Verbrennungsmotor gestoppt wurde, im Eingriffszustand gehalten. Folglich kann der Verbrennungsmotor reibungslos neu gestartet werden, nachdem der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 aus dem abnormen Zustand zurückversetzt wurde.
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Um die Emission zu verringern, muss der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, den Zündzeitpunkt und dergleichen in geeigneter Weise steuern, indem er den Drehwinkel der Kurbelwelle oder der Nockenwelle genau erfasst. Folglich weist der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 für gewöhnlich den Signalempfangsabschnitt (Signalbestimmungsabschnitt) 130 auf, um den genauen Rotationswinkel der Kurbelwelle oder der Nockenwelle zu erfassen. Der Zeitpunkt, um das Zahnrad bei der Leerlaufreduzierungssteuerung in Eingriff mit dem Zahnring zu bringen, kann auf der Grundlage der Information bestimmt werden, die vom Signalempfangsabschnitt (SG RCV) 130 bereitgestellt wird, der zur Erfassung des Rotationswinkels der Kurbelwelle oder der Nockenwelle verwendet wird. D.h., es ist nicht erforderlich, einen Abschnitt oder ein Element neu hinzuzufügen, um den Rotationswinkel der Kurbelwelle oder der Nockenwelle zur Bestimmung des Verriegelungs- bzw. Eingriffszeitpunkts des Zahnrads zu erfassen.
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In der vierten Ausführungsform wird der Steuerbetrieb des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13 zur Bestimmung der Verriegelungs- bzw. Eingriffszeitpunkts des Zahnrads bezüglich der Konfiguration ähnlich der in der 4 gezeigten zweiten Ausführungsform beschrieben. Der gleiche Steuerbetrieb kann bei der Konfiguration der in der 5 gezeigten dritten Ausführungsform angewandt werden.
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In der vorstehend beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsform dient der Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 als der Überwachungs-IC, der eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 überwacht. Der Überwachungs-IC zur Überwachung einer Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 kann jedoch separat vom Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputer 13 vorgesehen sein.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Nachstehend wird eine fünfte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 7 beschrieben.
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In der fünften Ausführungsform sind Komponenten, die im Wesentlichen gleich denjenigen der dritten Ausführungsform sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei nachstehend hauptsächlich auf die von der dritten Ausführungsform verschiedenen Merkmale eingegangen wird.
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In der fünften Ausführungsform weist die ECU 15, wie in 7 gezeigt, einen Verbrennungsmotor und einen Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer (ENG & IDLE RDC MC) 46 und einen Überwachungs-IC (MNT IC) 45 auf. Der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 46 weist eine Funktion des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers und eine Funktion des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers auf. Der Überwachungs-IC 45 weist eine Funktion zur Überwachung einer Abnormität des Verbrennungsmotors und des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 46 auf.
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In dem System der fünften Ausführungsform ist der Überwachungs-IC 45 anstelle des Verbrennungsmotorsteuerungs-Mikrocomputers 13 der dritten Ausführungsform (5) vorgesehen und ist der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 46 anstelle des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 der dritten Ausführungsform (5) vorgesehen. In diesem Fall weist der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 46 den Signalempfangsabschnitt (Signalbestimmungsabschnitt) 130 auf. Der Signalempfangsabschnitt (Signalbestimmungsabschnitt) 130 empfängt das Signal vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor 100 und erfasst die Verbrennungsmotordrehzahl, den Kurbelwellenwinkel oder den Nockenwellenwinkel auf der Grundlage des Signals vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor 100. Die übrigen Strukturen der vorliegenden Ausführungsform gleichen der dritten Ausführungsform.
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Wenn der Verbrennungsmotor gestoppt wird und die auf der Grundlage des Signals vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor 100 erfasste Verbrennungsmotordrehzahl kleiner oder gleich der vorbestimmten Drehzahl (wie beispielsweise 100U/min) ist, ändert der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 46 das erste Anlasserrelaisansteuersignal DB1 auf den niedrigen Pegel, um den ersten Transistor 38 leitend zu schalten, und ändert der Überwachungs-IC 45 das Anlasserrelaisansteuererlaubnissignal DA auf den niedrigen Pegel, um den Transistor 37 leitend zu schalten. Hierdurch wird das erste Anlasserrelais 31 eingeschaltet. Folglich wird der elektrische Strom in die Magnetspule 29 gespeist und das Zahnrad herausgedrückt, um in Eingriff mit dem Zahnrad des Verbrennungsmotors gebracht zu werden.
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Auch in der fünften Ausführungsform können vorteilhaften Effekte gleich denjenigen der dritten Ausführungsform hervorgebracht werden.
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Vorstehend wird eine Verbrennungsmotor-Start-Stopp-Automatik-Steuereinheit beschrieben.
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Eine Verbrennungsmotor-Start-Stopp-Automatik-Steuereinheit weist einen Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 und eine Überwachungsschaltung 13, 45 auf. Der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 steuert ein Anlasserrelais 17, 31, 32, um einen elektrischen Strom zu steuern, der in einen Anlasser 18, 28 gespeist wird. Die Überwachungsschaltung 13, 45 überwacht eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 über eine erste Signalleitung 22 und eine zweite Signalleitung 23. Der Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 und die Überwachungsschaltung 13, 45 sind in einer einzigen elektronischen Steuereinheit integriert. Wenn die Überwachungsschaltung 13, 45 eine Abnormität des Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputers 14 erfasst, schaltet die Überwachungsschaltung 13, 45 das Anlasserrelais 17, 31, 32 aus, um eine Ansteuerung des Anlassers 18, 28 zu verhindern, und setzt die Überwachungsschaltung den Leerlaufreduzierungssteuerungs-Mikrocomputer 14 zurück.