专利名称：高度可靠的车辆系统启动控制器的制作方法
技术领域：
本发明一般而言涉及车辆系统启动控制器，具体而言涉及能够高度可靠地启动和停止车辆系统的车辆系统启动控制器。
背景技术：
典型地通过操作点火开关来启动车辆系统，其中通过将点火钥匙插入到钥匙孔中并且将该钥匙旋转到规定位置来操作所述点火开关。所述点火开关假定允许点火钥匙被插入和拔出的关闭(OFF)位置，以及允许操作汽车音响或其他类似的附属电子设备的附件(ACC)位置，激活发动机点火系统的开启(ON)位置，以及激活启动器的发动机启动(ST)位置。
为了启动车辆系统，例如在日本专利公开2000-050513中所公开的，所述点火开关被操作到假定ON位置，相应于此，逻辑高电平的IG信号被输入到电源控制单元的控制器。响应于高电平的IG信号，所述电源控制单元电连接用于在对负载供电和停止供电之间切换的继电器。因而电池的电力供应被提供给多个负载，包括电动控制发动机的单元，A/T，仪表等等。所述控制单元都接收从所述电池供给的电力，以控制车辆的状态。
为了停止车辆系统，所述点火开关被操作到假定OFF位置，并且响应于此，逻辑低电平的IG信号被输入到电源控制单元的控制器。电源控制单元接收低电平的IG信号，并且响应于此，电断开所述继电器，以中断从所述电池向所述多个负载的提供的电力。
如果这样配置的车辆系统具有例如由于断路而发生故障的点火开关，所述IG信号被固定在低电平并且所述车辆系统不能被启动。同样地，需要点火开关能够可靠地开启。
对于输出所期望的信号电压的模拟信号电路，例如对于车辆电子控制设备而言，公开了一种断路故障检测装置，其包括用于保持从所述模拟信号电路输出的信号电压的保持电路，以及引起分布在所述模拟信号电路中的电荷被释放到地的放电电路，例如在日本专利公开2004-020315中所描述的。
如所述文献中所描述的，所述保持电路是包括开关、电容器等等的充电电路。当保持电路接收到来自指令部分的指令以接受信号电压时，保持电路开启所述开关并将信号电压保持在所述电容器中。当保持在所述电容器中的信号电压被输出到A/D转换器时，对其进行A/D转换并将其输出到所述指令部分。
此外，所述断路故障检测装置采用放电电路以同时地对分布在所述模拟信号电路中的电荷和保持在所述保持电路中的信号电压进行放电。并且在它们被放电之后，所述装置在所述保持电路中保持从所述模拟信号电路输出的信号电压，并且从对所述保持的信号电压进行A/D转换的结果来检测所述模拟信号电路是否有断路故障。
上述的具有用于保持信号电压的保持电路的断路故障检测装置能够检测所述模拟电路是否有断路故障。然而，如果所述保持电路本身具有开关，例如焊接的，并因此发生故障，使得由所述保持电路保持的信号电压与从所述模拟信号电路输出的电压不匹配，则不能正常地控制所述车辆。因此，为了提供可靠性增强的信号电压，必须检测所述保持电路以及所述模拟信号电路的故障。
特别地，如果车辆系统启动控制器具有这种安装在其上的保持电路，并且响应于所述点火开关被操作到假定ON位置，所述保持电路接收高电平IG信号，所述保持电路保持所述逻辑电平并且将其输出到所述指令部分，或电子控制单元(ECU)。如果所述保持电路发生故障并且所述逻辑电平被固定在高电平，则将所述点火开关操作到假定OFF位置不能停止车辆系统。换句话说，所述保持电路不能充分地确保能够操作所述点火开关使其可靠地关闭。
发明内容
本发明专注于能够确保在开启和关闭点火开关的操作中的高可靠性的车辆系统启动控制器。
本车辆系统启动控制器包括操作部分，其被配置为，当车辆系统停止时，被设置为具有第一操作状态，以及当所述车辆系统工作时，被设置为具有第二操作状态；第一信号发生电路，其响应于被设置为具有所述第二操作状态的所述操作部分进行工作，以使得第一指令信号从第一逻辑状态转换到第二逻辑状态，并因而输出所述第一指令信号，并且当所述操作部分被设置为具有所述第二操作状态之前将所述第一指令信号保持在所述第二逻辑状态；第二信号发生电路，其取决于所述操作部分的操作状态，输出第二指令信号，当所述操作部分具有所述第一操作状态时，将所述第二指令信号设置为具有所述第一逻辑状态，并且当所述操作部分具有所述第二操作状态时，将所述第二指令信号设置为具有所述第二逻辑状态；车辆状态检测部分，用于检测车辆状态；以及判定电路，在所述第一和第二指令信号的逻辑状态相互匹配时，基于所述第一指令信号的逻辑状态，确定所述操作部分是否具有所述第一或第二逻辑状态的任何一种，在所述第一和第二指令信号的逻辑状态相互矛盾时，基于检测的所述车辆的所述状态中用于推测所述车辆被停车的停车状态推测条件是否成立，确定所述操作部分是否具有所述第一或第二逻辑状态的任何一种。
依照本发明，如果在第一和第二指令信号之间存在逻辑矛盾，则从用于推测所述车辆被停车的条件是否成立，来作出所述车辆系统是否能够被停止的判定，并且从所述判定能够确定所述操作部分的操作状态。所述操作部分能够高度可靠地提供所述第一和第二操作状态。
优选地，如果所述条件成立，所述判定电路确定操作部分具有所述第一操作状态，以及如果所述条件不成立，所述判定电路确定所述操作部分具有所述第二操作状态。
如果作出用于推测所述车辆被停车的条件成立并且所述车辆系统将被停止的概率很高的判定，则判定电路确定所述操作部分具有所述第一操作状态(或被关闭)。这能够防止已经发生故障的所述第一和第二信号发生电路中的至少一个违背驾驶者的意愿而停止所述车辆系统。特别地，如果所述第二信号发生电路发生故障，用于推测所述车辆被停车的条件是否成立可以成为参考以检测所述车辆系统能够被连续地操作。所述车辆系统没有被立即停止并且它的运行性能没有受到损害。
优选地，所述判定电路包括故障检测部分，其用于当所述第一和第二指令信号分别指示所述第二和第一逻辑状态，以及所述条件成立时，检测所述第一信号发生电路的故障。
如果在所述第一和第二指令信号之间存在逻辑矛盾并且所述车辆系统被停止的概率很高，则在所述车辆系统被停止之前，能够检测所述第一信号发生电路的故障。
优选地，所述控制器进一步包括计时部分，用于计算从所述车辆被停车以来经过的时间，其中，如果所述第一和第二指令信号之间具有逻辑矛盾，则所述判定电路从当所述经过的时间达到规定的时段时所述条件是否成立来确定所述操作部分是否具有第一或第二逻辑状态。
优选地，所述规定的时段被设置为确保当所述车辆系统工作时从所述车辆被停放到希望所述车辆再次运行之前所经过的时段。
依照本发明，所述判定电路确定在所述车辆被持续地停放规定的一段时间之后所述第一和第二指令信号是否具有逻辑矛盾。能够准确地判定所述车辆系统是否能够被停止并且从所述判定能够确定所述操作部分的操作状态。能够更可靠地提供所述操作部分的第一和第二操作状态。
优选地，所述控制器进一步包括存储部分，用于存储指示所述车辆系统已经被启动或停止的历史记录，其中当在所述第一和第二指令信号之间存在逻辑矛盾时，所述判定电路从所述条件是否成立，以及所述历史记录是否指示车辆系统先前已经被启动，来确定所述操作部分是否具有所述第一或第二逻辑状态。
优选地，当所述条件成立并且所述历史记录指示所述车辆系统先前已经被立即启动时，所述判定电路确定所述操作部分具有所述第一操作状态，并且如果所述条件成立并且所述历史记录不指示所述车辆系统先前即刻被启动，则所述判定电路确定所述操作部分具有所述第二操作状态。
依照本发明，只有当所述车辆系统停止时才检测所述第一信号发生电路的故障。在启动所述车辆系统时，能够避免不必要的故障检测。
优选地，所述车辆状态检测部分包括用于检测选择的排挡位置的部分，以及当停车位置被选择为所述排挡位置时，所述判定电路确定所述条件成立。
优选地，所述车辆状态检测部分包括用于检测选择的停车制动装置的状态的部分；以及当所述停车制动装置被设置为被激活时，所述判定电路确定所述条件成立。
依照本发明，如果在所述第一和第二指令信号之间存在逻辑矛盾，则从用于推测所述车辆被停车的条件是否成立，来作出所述车辆系统是否能够被停止的判定，并且从所述判定，能够确定所述点火开关的操作状态。能够高度可靠地操作所述点火开关开启与关闭。
从以下结合附图对本发明的详细描述中，本发明前述的以及其他的目的、特征、方面以及优势将变得更加明显。
图1是在第一实施例中的车辆系统启动控制器的原理框图；图2是流程图，用于说明为了控制所述第一实施例的当前车辆系统的启动/停止而进行的操作；图3是示例性变型中的第一实施例的车辆系统启动控制器的原理框图；图4是流程图，用于说明为了控制所述示例性变型中的第一实施例的车辆系统启动控制器的启动/停止而进行的操作；
图5是第二实施例中的车辆系统启动控制器的原理框图；图6流程图，用于说明为了控制所述第二实施例的车辆系统启动控制器的启动/停止而进行的操作；图7是第三实施例中的车辆系统启动控制器的原理框图；图8流程图，用于说明为了控制所述第三实施例的车辆系统启动控制器的启动/停止而进行的操作。
具体实施例方式
下面将参照附图在实施例中更具体地描述本发明。在所述附图中，相同的参考字符指示相同的或相应的组件。
第一实施例图1是第一实施例中的车辆系统启动控制器的原理框图。
参照该图，车辆系统启动控制器通常包括用于控制车辆系统的电源状态的电源ECU 10，点火开关12，用于控制发动机(未示出)的启动和旋转的发动机ECU 20，电源继电器30，启动器40，启动继电器50以及排挡位置传感器(shift position sensor)60。
响应于点火钥匙(未示出)被操作到假定ON位置，开启点火开关12。这使得高电平的IG信号输入到电源ECU 10。此外，响应于点火钥匙被操作到假定OFF位置，关闭点火开关12。这使得低电平的IG信号输入到电源ECU 10。
电源ECU 10被连接到点火开关12以及安装在车辆中的并且可以通过例如镍-氢蓄电池实现的电池(未示出)。当电源ECU 10接收来自所述电池的电力时，它是可工作的，并且当开启点火开关12时，电源ECU 10响应地引起电源继电器30的励磁电路被电连接，以开启电源继电器30，从而利用来自所述电池的电力向发动机ECU 20供电。此外，电源ECU 10向发动机ECU 20输出IG指令信号(主和副IG指令信号)以运行或停止所述车辆系统。
更具体地，电源ECU 10包括电源CPU 14，保持电路16，以及副线18。当点火开关12被开启/关闭时，电源CPU14响应地接收具有逻辑电平的IG信号，其中所述电平用于指示所述开关被开启/关闭，并且电源CPU14输出接收的IG信号到保持电路16和副线18。
当保持电路16接收IG信号时，保持电路16产生与接收到的IG信号具有相同逻辑电平的主IG指令信号，并且将产生的主IG指令信号输出到发动机ECU20，并且保持电路16保持所述主IG指令信号的逻辑电平，直到后来开启或关闭点火开关12。更具体地，当保持电路16接收响应于点火开关12被开启的高电平的IG信号时，保持电路16将主IG指令信号保持在高电平，直到后来关闭点火开关12。当点火开关12被关闭时，保持电路16在逻辑上将主IG指令信号从高电平切换到低电平。
在本发明中，因为如下原因，经由保持电路16将所述IG信号作为IG指令信号输入到发动机ECU20。
当开启点火开关12并启动车辆系统，以及车辆在行驶时，除非驾驶者关闭点火开关12，车辆需要继续行驶。如果调整发动机ECU20以直接地接收IG信号，并且行驶中的车辆例如由于断路而发生故障(在下文中称为“OFF故障”)从而关闭点火开关12，所述IG信号被从高电平切换到低电平并且违背驾驶者的意愿而停止车辆系统。在点火开关12和发动机ECU20之间引入保持电路16可以允许发动机ECU20不顾所述OFF故障而继续接收高电平的主IG指令信号。因而车辆系统能够继续工作以保持车辆行驶。也就是说，保持电路16确保点火开关12能够被操作以被可靠地开启。
然而，如果在这种构造下保持电路16本身已经发生故障，则不管点火开关12已经被关闭，保持电路16继续输出在逻辑上固定为高电平的主IG指令信号。这种引起保持电路16将点火开关12固定为开启(在下文中还称为保持电路16的“ON故障”)的故障，引起发动机ECU20从高电平的主IG指令信号认为点火开关12仍然被开启并维持所述车辆系统的工作。同样，保持电路16不能充分地确保点火开关12被操作以被可靠地关闭。
因此，本发明为发动机ECU20提供了保持电路16以及此外与其并联的副线18。更具体地，副线18接收来自电源CPU14的IG信号，并且传送维持有其逻辑电平的信号，以将所述信号作为副IG指令信号输出到发动机ECU20。更具体地，在副线18上输出的是在点火开关12被开启/关闭时在逻辑上转换的副IG指令信号。注意到在本发明中，保持电路16和副线18输出它们各自的IG指令信号，所述IG指令信号适合于在其间具有主和从的关系，这是因为，提供在副线18上输出的IG指令信号是为了确保从保持电路16输出的IG指令信号的准确性。
因而如果保持电路本身存在ON故障，并且点火开关12被关闭，将响应地输出低电平的副IG指令信号到发动机ECU20。从而发动机ECU20接收分别为高电平和低电平的主IG指令信号和副IG指令信号。如后面所述，发动机ECU20比较所接收信号各自的逻辑电平，以确定它们是否匹配，并且发动机ECU20从其结果中确定点火开关12是否被开启或关闭，以及依照所述判定，发动机ECU20控制所述车辆系统的启动或停止。因而，从IG信号产生的所述两个IG指令信号可以被应用于使所述车辆系统工作/停止，以确保点火开关12被操作以被可靠地开启和关闭。
发动机ECU20与另一车辆电子系统(未示出)一起被连接到电池。在所述电池和发动机ECU20之间提供了电源继电器30，其具有由电源ECU10引起导通的励磁电路，如前所述。随着电源继电器30开启，发动机ECU20和车辆电子系统(未示出)被电连接到所述电池并从中接收电力。此外，在发动机ECU20开始接收来自所述电池的电力之后，发动机ECU20接收来自电源ECU10的主和副IG指令信号。
发动机ECU20包括启动/停止判定电路22和发动机CPU24。
启动/停止判定电路22接收来自电源ECU10的主和副IG指令信号，并且从比较信号的逻辑电平的结果来确定它们是否匹配，确定点火开关12是否被开启或关闭，并且通过所述判定来驱动发动机ECU20，以输出IG指令信号到发动机CPU24来启动或停止所述车辆系统。发动机CPU24接收所述IG信号，并响应于此相应地控制所述车辆系统工作或停止。例如，如果启动/停止判定电路22确定点火开关12被开启，启动/停止判定电路22输出IG指令信号到发动机CPU24来启动所述车辆系统。发动机CPU24接收所述IG信号，并且响应地提供驱动电流Id到启动继电器50的励磁电路。当启动继电器50导通，启动器40接收来自电池的电力并因而旋转。当启动器40旋转时，所述发动机开始起动(crank)。
如果涉及确定点火开关12是否被开启/关闭的两个IG指令信号的逻辑未能匹配，或者存在逻辑矛盾，则有必要准确地确定哪一个信号与点火开关12的状态相符合。
如果所述信号存在逻辑矛盾，保持电路16和副线18中的至少一个被认为存在故障。因此，启动/停止判定电路22适合于被定义为统一地确定点火开关12被关闭。如果所述主和副IG指令信号中的一个具有高电平而另一个具有低电平，启动/停止判定电路22统一地确定它为低电平，并且启动/停止判定电路22输出IG信号以停止所述车辆系统。
因为它们各自的构造，保持电路16和副线18各自具有频繁地发生故障的趋势。更具体地，与所述OFF故障相比，保持电路16相对更经常地具有将主IG指令信号固定在高电平并因而输出此信号(即所述ON故障)的故障。相反，与所述ON故障相比，副线18具有因为断路等原因而将副IG指令信号固定在低电平的故障，并因而输出此信号(即所述OFF故障)的更高概率。因此，如果在主和副IG指令信号之间具有逻辑矛盾，在大多数情况下，所述主和副IG指令信号分别指示高电平和低电平。
在这种情况下，如果遵循上述定义，启动/停止判定电路22确定点火开关12被关闭。依照于此，如果副IG指令信号具有高电平，则不管主IG指令信号的电平为何而不变地作出点火开关12被关闭的判定，以及只有当所述主和副IG指令信号均有高电平时，才作出点火开关12被开启的判定。换句话说，点火开关12的开启/关闭以一对一的关系对应于副IG指令信号的逻辑。然而，这反映出开启点火开关12的操作基本上不比副线18输出副IG指令信号更可靠，并且最初预想的提供保持电路16的重要性将被削弱。
因此如果在所述两个IG信号之间存在逻辑矛盾，本发明通过进一步地从车辆的状态确定点火开关12是否被开启/关闭，以允许点火开关12被操作以可靠地开启和关闭。
更具体地，所述两个IG信号具有逻辑矛盾，该逻辑矛盾以高概率对应于在其中所述主和副IG指令信号分别具有高和低电平的情况，如前面所描述的。如果出现这种情况，启动/停止判定电路22从车辆的状态进一步确定所述车辆系统是否将以高概率被停止，并且如果为是，启动/停止判定电路22确定点火开关12被关闭。相反，如果作出车辆系统将被停止的概率很低的判定，则启动/停止判定电路22确定点火开关12被开启。
因而所述车辆系统不会被违背驾驶者的意愿而停止，以致不再能够行驶。此外，当不顾车辆已经被停止而做出点火开关12被开启的判定时，能够防止由于车辆系统继续工作而导致电池耗尽。因而所述点火开关能够被操作以可靠地开启和关闭。
如在后面更具体地描述的，在第一实施例中本发明提供了影响判定操作的启动/停止判定电路。
参照图1，启动/停止判定电路22接收来自电源ECU10的保持电路16的主IG指令信号，来自副线18的副IG指令信号，以及由移动位置传感器60检测的排挡位置。如果所述两个IG指令信号在逻辑上不匹配，则启动/停止判定电路22从所述主IG指令信号的逻辑来确定点火开关12是否被开启或关闭。如果所述主和副IG指令信号均具有高电平并因此匹配，启动/停判定电路22确定点火开关12被开启，并且启动/停止判定电路22输出IG指令信号到发动CPU24以操作所述车辆系。如果所述主和副IG指令信号均具有低电平并因此匹配，则启动/停止判定电路22确定火开关12被关闭，并且启动/停止判定电路22输出IG指令信号到发动机CPU24以停止所述车辆系统。
注意到在所述两个IG指令信号之间具有逻辑矛盾，则启动/停止判定电路22从检测的排挡位置来确定点火开关12是否被开启或关闭，如以下所描述的。
排挡位置传感器60检测排挡位置，即由驾驶者所操作的换档杆(shiftlever)(未示出)的位置，然后输出检测的排挡位置到发动机CPU24以及启动/停止判定电路22。所述排挡位置，作为众所周知的，取决于车辆的状态被选择为假定驱动(D)位置，非驱动位置(中间(N)位置或停车(P)位置等)。例如，如果驾驶者需要停车，选择P位置(或停车位置)。在本发明中排挡位置传感器60构成了用于检测车辆状态的装置。
启动/停止判定电路22接收来自排挡位置传感器60的排挡位置，并且响应于此，检测车辆的状态并且从该检测来确定是否作出车辆将被停车的推测。更具体地，如果假定P位置，启动/停止判定电路22推测所述车辆被停车。在以下该条件也将称为用于推测车辆被停车的条件。从所述条件是否成立，启动/停止判定电路22确定所述车辆系统是否将以高概率被停止。这样做时，启动/停止判定电路22从当前排挡位置为P位置的事实来确定所述条件成立。从所述条件成立的判定，启动/停止判定电路22确定所述车辆系统将被停止的概率很高。相反，如果当前排挡位置不同于P位置，启动/停止判定电路22确定所述条件不成立，并且启动/停止判定电路22从所述判定确定所述车辆系统将被停止的概率很低。
如果在所述主和副IG指令信号之间具有逻辑矛盾，并且还作出了车辆系统将被停止的概率很高的判定，启动/停止判定电路22确定点火开关被关闭，并且启动/停止判定电路22输出IG信号到发动机CPU24以停止所述车辆系统。因而由发动机CPU24控制所述车辆系统停止。
如果在所述主和副IG指令信号之间具有逻辑矛盾，并且还作出车辆系统将以被停止的概率很低的判定，启动/停止判定电路22确定点火开关12被开启，并且启动/停止判定电路22输出IG指令信号到发动机CPU24以使车辆系统工作。因而由发动机CPU24控制所述车辆系统进行工作。
依照本发明，如果保持电路16具有将主IG指令信号固定在高电平的ON故障，启动/停止判定电路22能够从假定P位置的当前排挡位置确定驾驶者想要停止所述车辆系统的概率很高，并且启动/停止判定电路22能够应用低电平的副IG指令信号以确保所述车辆系统被停止。此外保持电路16的ON故障也能够被检测。
相反，如果副线18具有提供低电平的副IG指令信号的OFF故障，启动/停止判定电路22能够从被选择的不同于P位置的当前排挡位置确定驾驶者想要继续使所述车辆系统工作，并且启动/停止判定电路22能够应用高电平的主IG指令信号以确保所述车辆系统继续工作。
注意到以下当所述车辆行驶时，副线18的OFF故障继续将副IG指令固定在低电平。然而，从检测的排挡位置，能够不变地确定驾驶者是否想要停止所述车辆系统，并且副线18的OFF故障不会负面地影响车辆的行驶性能。
图2是流程图，用于说明在本发明的第一实施例中用于控制车辆系统的启动/停止的操作。
参照此图，发动机ECU20的启动/停止判定电路22接收电源ECU10的保持电路16的主IG指令信号，以及来自副线18的副IG指令信号(步骤S01)。此外，启动/停止判定电路22接收来自排挡位置传感器60的排挡位置。然后启动/停止判定电路22遵循后面的步骤以确定点火开关12是否被开启或关闭。
开始时，启动/停止判定电路22确定主IG指令信号是否为逻辑高(步骤S02)。如果为是，启动/停止判定电路22确定所述检测的排挡位置是否为P位置(步骤S03)。
如果所述排挡位置不是P位置，启动/停止判定电路22确定点火开关12被开启(步骤S04)，由于如果所述主IG指令信号具有高电平并且当前排挡位置不是P位置，则作出驾驶者想要继续运行所述车辆系统的概率很高的判定，并且因此，不论所述副IG指令信号的逻辑为何，点火开关12被继续开启。同样，如果副线18具有OFF故障，并且没有选择P位置，则所述车辆系统仍然被操作以使所述车辆行驶。
如果在步骤S03中，启动/停止判定电路22确定所述当前排挡位置为P位置，启动/停止判定电路22确定所述副IG指令信号是否为逻辑低(步骤S07)。如果为是，则启动/停止判定电路22确定主和副IG指令信号具有逻辑矛盾(步骤S08)。更具体地，启动/停止判定电路22从具有指示点火开关12被开启的高电平的主IG指令信号与具有指示点火开关12被关闭的低电平的副IG指令信号，确定存在逻辑矛盾。相反，在步骤S07中，作出所述副IG指令信号为逻辑高的判定，即，其在逻辑上是高电平，并因而匹配，于是启动/停止判定电路22确定点火开关12被开启(步骤S04)，并且所述车辆系统继续工作(步骤S05)。
如果在步骤S08中确定了逻辑矛盾，启动/停止判定电路22从所述当前排挡位置来确定哪一个IG指令信号具有与点火开关12的状态相符合的逻辑。更具体地，在所述当前排挡位置为P位置时，作出这样的判定，其中用于推测所述车辆被停车的条件成立并且所述车辆系统将被停止的概率很高。因此，启动/停止判定电路22确定点火开关被关闭(步骤S09)，并且启动/停止判定电路22输出IG指令到发动机CPU24以停止所述车辆系统。从当点火开关12被关闭时主IG指令信号保持高电平的事实，启动/停止判定电路22检测出保持电路16具有ON故障(步骤S10)。在检测到保持电路16的ON故障之后，发动机CPU24通过控制车辆系统停止(或点火被关闭)来响应IG指令。因而所述车辆系统被停止(步骤S11)。
相反，如果在步骤S02中作出主IG指令信号具有低电平的判定，则启动/停止判定电路22确定点火开关12被关闭(步骤S06)。在此，由于保持电路16是耐所述OFF故障的并且它的低电平是高度可靠的，如果主IG指令信号具有低电平，不会作出上述的逻辑矛盾的判定并且取而代之立即作出点火开关12被关闭的判定，并且如果保持电路16要具有OFF故障，则在副线18上的副IG指令信号将启动/停止所述车辆系统并且不能充分地确保开启点火开关12的操作。发动机CPU24通过控制所述车辆系统停止来响应于IG指令(步骤S11)。
示例性变型图3是在本发明第一实施例的示例性变型中的车辆系统启动控制器的原理框图。
参照此图，所述示例性的变型提供了相应于图1的车辆系统启动控制器，其具有车辆状态检测装置或利用侧制动器位置传感器70取代排挡位置传感器60。
侧制动器位置传感器70置于侧制动杆(未示出)的底部，其中所述侧制动杆置于车辆的驾驶室中并充当停车制动器。尽管未示出，所述侧制动杆被用金属线连接到置于驱动轮附近的驱动轮锁定机构，以构成停车制动装置。由驾驶者进行操作以机械地锁住车轮的旋转。侧制动器位置传感器70检测由于侧制动器被操作而形成的侧制动器的角度，并且响应于检测的角度，侧制动器位置传感器70输出信号到启动/停止判定电路22以及发动机CPU24，以指示所述侧制动器杆被操作到假定停车位置(对应于ON位置)并且所述停车制动装置被激活。
启动/停止判定电路22接收来自侧制动器位置传感器70的信号，该信号指示假定的侧制动杆的位置，并且响应于此，检测所述车辆的状态并且从所述检测确定用于推测车辆被停车的条件是否成立。如果为是，则作出所述车辆系统将被停止的概率很高的判定。更具体地，启动/停止判定电路22从所述侧制动杆是否被操作到假定ON位置来确定所述条件是否成立。如果为是，启动/停止判定电路22确定所述条件成立并且从所述判定确定所述车辆系统将被停止的概率很高。相反，如果侧制动杆被操作到假定OFF位置，启动/停止判定电路22确定车辆现在能够继续行驶并且所述条件不成立，并且从该判定，启动/停止判定电路22确定所述车辆系统将被停止的概率很低。
如果在所述主和从IG指令信号之间具有逻辑矛盾，并且所述车辆系统将被停止的概率很高，启动/停止判定电路22确定点火开关12被关闭。相反，如果在所述主和从IG指令信号之间具有逻辑矛盾并且所述车辆系统将被停止的概率很低，启动/停止判定电路22确定点火开关12被开启。然后，如上所述，启动/停止判定电路22遵循所述判定，来输出IG指令到发动机CPU24以使所述车辆系统工作/停止。因而通过发动机CPU24控制所述车辆系统停止或继续工作。
图4是流程图，用于说明在本发明的第一实施例的示例性变型中的控制所述车辆系统启动/停止的操作。
在步骤S02之后，启动/停止判定电路22从接收自所述侧制动器位置传感器70的信号来确定所述侧制动杆是否被操作到假定ON位置(步骤S031)。如果为是，启动/停止判定电路22确定用于推测所述车辆被停车的条件成立并且所述车辆系统将被停止的概率很高，并且启动/停止判定电路22确定是否存在逻辑矛盾，如在步骤S07中所指示的。如果为是，启动/停止判定电路22确定保持电路16具有ON故障(步骤S10)，于是停止所述车辆系统。
如果在步骤S031中所述侧制动杆被操作到假定OFF位置，启动/停止判定电路22确定用于推测车辆被停车的条件不成立，并且所述车辆系统将继续工作的概率很高，并且如果作出点火开关12被开启的判定(步骤S04)，启动/停止判定电路22允许发动机CPU24继续操作所述车辆系统(步骤S05)。
因而在本发明的第一实施例中，如果在两个IG指令信号之间存在逻辑矛盾，可以检测车辆的状态，并且能够从所述检测确定所述车辆系统能够被停止与否。这可以确保点火开关在开启与关闭中的高度可靠性。
此外，如果两个IG指令信号具有逻辑矛盾，在将点火开关操作到关闭之前，可以检测保持电路的ON故障。
此外，如果所述副线具有OFF故障，排挡位置可以帮助检测所述车辆系统能够继续进行工作，并且车辆系统将不会被立即停止。所述车辆的行驶性能没有受到削弱。
第二实施例图5是在第二实施例中车辆系统启动控制器的原理框图。
参照该图，本实施例提供了对应于图1的车辆系统启动控制器，其中用发动机ECU20A取代了发动机ECU20。
发动机ECU20A包括启动/停止判定电路22A、发动机CPU24、以及计时器26。
启动/停止判定电路22A接收分别来自保持电路16与副线18的主与副IG指令信号，来自排挡位置传感器60的排挡位置，以及来自计时器26的计时信息。
计时器26接收来自排挡位置传感器60的选择的排挡位置，并且如果P位置被选择为当前排挡位置，计时器26响应地开始计时并输出计时信息到启动/停止判定电路22A。因而启动/停止判定电路22A接收用于指示自从P位置被选择为当前排挡位置以来已经经过的时段的计时信息。在下文中从计时器26输出的计时信息也将简单地被引用为“已经经过的时间”。
在本实施例中，启动/停止判定电路22A具有预置的、规定的时段，作为从计时器26接收的已经经过的时间的阈值。当已经经过的时间超出预定时段时，启动/停止判定电路22A遵循上面描述方法，从为了确定主和副IG指令信号是否在逻辑上匹配而对其进行比较的结果以及排挡位置，来确定点火开关12是否被开启或关闭。如果P位置被选择为排挡位置，则在规定的时段经过后，作出关于点火开关12是否被开启/关闭的判定。
作为用于确定车辆系统被启动/停止的条件，已经经过的时间因为下面的原因被加入当一些驾驶者等待红灯或遭遇交通堵塞等事件时，他们也会选择P位置，并因此临时停放他们的车辆，在第一实施例中如果因此临时停放车辆，并且副线18也存在OFF故障，启动/停止判定电路22判定在两个IG指令信号之间存在逻辑矛盾并且点火开关12被关闭。结果，当临时停放车辆时，将违背驾驶者的意愿而停止车辆系统。
相反，如果在选择P位置作为当前排挡位置后经过规定的时段时，而不是在选择P位置作为当前排挡位置后立即判定点火开关12是否被开启/关闭，临时停放的车辆再次行驶，并且已经选择不同于P位置(例如D位置)的位置作为当前排挡位置。这样，如果副线18存在OFF故障并且在两个IG指令信号之间因而具有逻辑矛盾，作出点火开关12被开启的判定。因此在已经经过了规定的时段之后，将不会停止车辆系统。此外，当车辆行驶并且保持电路16具有ON故障时，车辆仍然能够行驶而不受干扰，并且能够避免无用地检测保持电路16是否有故障。
注意到所述规定的时段被设置以确保当车辆系统工作时从所述车辆被停放的时间点到希望所述车辆再次行驶的时间点之前所经过的时段。
此外，如果所述规定的时段为足够长的一段时间，并且在该段时间内副线18存在OFF故障，当所述规定的时段经过时，保持电路16输出指示响应于点火开关12被关闭的低电平的主IG指令信号。这样，没有引起逻辑矛盾，能够立即作出点火开关被关闭的判定。
如果保持电路16存在ON故障，则在经过所述规定的时段之后，主IG指令信号继续指示高电平，并且如果副线18存在OFF故障或是正常的，作出上述逻辑矛盾判定。然后检测到保持电路16的ON故障，并且随后停止车辆系统。
图6是流程图，用于说明在本发明第二实施例中控制车辆系统启动/停止的操作。图6的流程图相当于在图2流程图的步骤S07与S08之间插入了步骤S071。
如果在步骤S07中作出在主与副IG指令信号之间存在逻辑矛盾的判定，启动/停止判定电路22A进一步参考从计时器26接收的计时信息，以确定自从将P位置选择为排挡位置以来是否已经经过了所述规定的时段(步骤S071)。
如果为是，启动/停止判定电路22A判定在主与副IG指令信号之间存在逻辑矛盾(步骤S08)，由于当前排挡位置是P位置并且用于推测所述车辆被停车的条件成立，启动/停止判定电路22A判定所述车辆系统将被停止的概率很高并且点火开关12被关闭(步骤S09)。由于主IG指令信号保持高电平，启动/停止判定电路22A检测出保持电路16存在ON故障(步骤S10)。在检测到保持电路16的ON故障之后，发动机CPU24通过控制车辆系统停止(或点火开关被关闭)来响应指示车辆系统应该被停止的IG信号。车辆系统因而被停止(步骤S11)。
相反，如果在步骤S071中作出没有经过所述规定的时段的判定，则启动/停止判定电路22A不会作出上述逻辑矛盾判定，并且替代地判定点火开关12被开启(步骤S04)。车辆系统因而继续工作(步骤S05)。
注意到本实施例也可以具有由侧制动器位置传感器70构成的图5的排挡位置传感器60，如第一实施例的示例性变型所示的。在该情况下，当侧制动杆(未示出)被操作到假定ON位置时，计时器26开始工作以进行计时，并且计时器26输出其计时信息到启动/停止判定电路22A。
因此在本发明的第二实施例中，在车辆持续停放规定的时段之后，能够判定在两个IG指令信号之间是否存在逻辑矛盾，并且从此可以准确地判定车辆系统是否能够被停止。结果，能够更可靠地操作点火开关开启和关闭。
第三实施例图7是在第三实施例中的车辆系统启动控制器的原理框图。
参照此图，本实施例提供了这样的车辆系统启动控制器，对应于图5的所述控制器，用发动机ECU20B代替了发动机ECU20A。
发动机ECU20B包括启动/停止判定电路22B、发动机CPU24B、以及计时器26。
启动/停止判定电路22接收分别来自保持电路16和副线19的主和副IG指令信号，来自排档位置传感器60的排挡位置，以及来自计时器26的计时信息。如以上在第二实施例中描述的，计时器26计算自从P位置被选择作为排挡位置以来经过的时间，并且计时器26输出计数的时间到启动/停止判定电路22B。
启动/停止判定电路22B还接收来自发动机CPU24B的存储器28的用于指示车辆系统先前已经被启动/停止的车辆系统的历史记录。只要发动机CPU24B启动或停止所述车辆系统，存储器28响应于从启动/停止判定电路22B接收的IG指令来存储所述历史记录。更具体地，当停止的车辆系统被启动时，存储器28响应地开启已经被关闭的历史记录，并因而更新所述历史记录。此外，当工作中的所述车辆系统被停止时，存储器28响应地关闭已经被开启的历史记录，并因而更新所述历史记录。
从用于确定所述主和副IG指令信号是否在逻辑上匹配而对其进行比较的结果，以及当前排挡位置，启动/停止判定电路22B确定点火开关12是否被开启/关闭。这样做时，启动/停止判定电路22B从自计时器26接收的已经经过的时段，以及加上从存储器28接收的车辆系统的历史记录，来作出判定，如下将更具体地进行描述。
启动/停止判定电路22B，与启动/停止判定电路22A一样，具有预定的时段，其作为从计时器26接收的所述经过的时段的阈值。如果所述经过的时段超过所述预定时段并且已关闭的车辆系统的历史记录已被开启并因而被更新，启动/停止判定电路22B遵循上述方法，从用于确定所述主和副IG指令信号是否在逻辑上匹配而对其进行比较的结果，以及所述排挡位置，来确定点火开关12是否被开启或关闭。如果当前排挡位置为P位置，则当经过了所述预定时段并且所述车辆系统也已经被启动和运行时，确定点火开关12是否被开启/关闭。
作为用于确定所述车辆系统是否被启动/停止的条件，因为以下原因补充引入了车辆系统的历史记录。
P位置被选择作为排挡位置的状态包括第一状态，点火开关12被开启，并且响应于此，车辆系统被启动并因而运行的状态，以及在当前行程(trip)结束时，将排挡位置从D位置切换到P位置以停车。注意到此时关闭的车辆系统的历史记录已经被开启并且因而被更新。
此外，所述包括的第二状态为，当先前的行程结束时，关闭点火开关12并且车辆系统停止并且此后所述车辆被保持停车。注意到此时开启的车辆系统的历史记录已经被关闭并且因而被更新。
当对这两个状态进行比较时，第一状态使得所述车辆系统转换到将被停止，然而在第二状态下，当随后的行程开始时，可以期望驾驶者想要启动所述车辆系统。更具体地，对于前者，随后所述车辆系统被停止，然而对于后者，所述车辆系统被启动。
在此，在确定所述车辆系统是否被启动/停止的操作中，如在前面的实施例中所描述的，如果当前排挡位置为P位置并且在主和副IG指令信号之间存在逻辑矛盾，则可以作出点火开关12被关闭的判定并且所述车辆系统被停止。如果将该操作应用于第一和第二状态，并且保持电路16存在ON故障且在两个IG指令信号之间存在逻辑矛盾，则对于所述第一或第二状态，车辆系统将被停止。在第一状态停止所述车辆系统并不是不利的。然而，在第二状态下，如果点火开关12被开启，并且此后允许排挡位置位于假定P位置超过预定时段时，则不能启动车辆系统并且无限期地不能启动发动机。此外，在确定逻辑矛盾时，还检测保持电路16是否存在ON故障，并且不会对车辆行驶性能造成负面影响的故障将被无用地检测。
因此在本实施例中，只有当车辆系统工作时，才确定主与副IG指令信号是否存在逻辑矛盾，即，关闭的车辆系统的历史记录已经被开启并因而被更新。如果开启的历史记录已经被关闭并且因而被更新，即，期望所述车辆系统被启动，则可以解决这种不会作出逻辑矛盾判定并且不能启动所述车辆系统的缺点。
此外，通过该结构，只有当所述车辆系统停止时，才检测保持电路16是否发生故障。当车辆系统被启动时，不会进行检测。当车辆系统工作时，保持电路16的ON故障不具有负面影响，并且能够避免不必要的故障检测。
图8是流程图，用于说明在本发明的第三实施例中的控制车辆系统启动/停止的操作。图8所示的流程图与图6的流程图相比，在步骤S071和S08之间加入了步骤S072。
如果在步骤S07作出了在主和副IG指令信号之间存在逻辑矛盾的判定，启动/停止判定电路22B进一步参考从计时器26接收的计时信息，确定自从P位置被选择为当前排挡位置以来，是否已经经过了预定的时段(步骤S071)。
如果为是，启动/停止判定电路22B读取存储在发动机CPU24B的存储器28内的车辆系统的历史记录，以确定关闭的历史记录是否已经被开启并因而更新(步骤S07)。
如果为是，则启动/停止判定电路22B确定在主和副IG指令信号之间存在逻辑矛盾(步骤S08)。然后，由于当前排挡位置为P位置并且用于推测车辆被停车的条件成立，启动/停止判定电路22B确定车辆系统将被停止的概率很高并且点火开关12被关闭(步骤S09)。当主IG指令信号保持高电平时，启动/停止判定电路22A检测保持电路16存在ON故障(步骤S10)。在检测到保持电路16的ON故障之后，发动机CPU24通过控制车辆系统停止(或关闭点火开关)，来响应指示车辆系统应该被停止的IG指令。车辆系统因而被停止(步骤S11)。作为响应，存储器28关闭开启的历史记录并因而更新所述历史记录(步骤S111)。
如果在步骤S072中作出被关闭的车辆系统的历史记录还没有被开启或被更新的判定，也就是，作出被开启的历史记录已经被关闭并因而被更新以及所述车辆系统被停止的判定，则启动/停止判定电路22B不会作出上述逻辑矛盾决定，并且替代地确定开启点火开关12(步骤S04)。因而车辆系统继续工作(步骤S05)。作为响应，存储器28开启所述关闭的车辆系统历史记录并因而更新所述历史记录(步骤S051)。
注意到本实施例还可以具有由侧制动器位置传感器70构成的图7的排挡位置传感器60，如在第一实施例的示例性变型中所示的。在该情况下，当侧制动杆(未示出)被操作到假定ON位置时，计时器26开始工作以进行计时，并且计时器26输出其计时信息到启动/停止判定电路22B。
因而在本发明的第三实施例中，当车辆系统工作时，以及所述车辆被持续地停车一段预定时段之后，能够判定在两个IG指令信号之间是否存在逻辑矛盾，以避免在启动车辆系统中引起的逻辑矛盾阻止所述车辆系统启动这样的缺点。
此外，只有当车辆系统被停止时才能够检测保持电路是否存在ON故障，能够避免在启动时不必要的故障检测。
尽管已经详细描述和说明了本发明，可以清楚地理解到，其只是作为说明和举例而非限制，本发明的精神和范围仅由所附权利要求的条款进行限制。
权利要求
1.一种车辆系统启动控制器，包括操作部分(12)，其被配置为，当车辆系统停止时，被设置为具有第一操作状态，以及当所述车辆系统工作时，被设置为具有第二操作状态；第一信号发生电路(16)，其响应于被设置为具有所述第二操作状态的所述操作部分(12)进行工作，以使得第一指令信号从第一逻辑状态转换到第二逻辑状态，并因而输出所述第一指令信号，并且当所述操作部分(12)被设置为具有所述第二操作状态之前将所述第一指令信号保持在所述第二逻辑状态；第二信号发生电路(18)，其取决于所述操作部分(12)的操作状态，输出第二指令信号，当所述操作部分(12)具有所述第一操作状态时，将所述第二指令信号设置为具有所述第一逻辑状态，并且当所述操作部分(12)具有所述第二操作状态时，将所述第二指令信号设置为具有所述第二逻辑状态；车辆状态检测部分，用于检测车辆状态；以及判定电路(22)，在所述第一和第二指令信号的逻辑状态相互匹配时，基于所述第一指令信号的逻辑状态，确定所述操作部分(12)是否具有所述第一或第二逻辑状态的任何一种，在所述第一和第二指令信号的逻辑状态相互矛盾时，基于检测的所述车辆的所述状态中用于推测所述车辆被停车的停车状态推测条件是否成立，确定所述操作部分(12)是否具有所述第一或第二逻辑状态的任何一种。
2.根据权利要求1的控制器，其中，如果所述条件成立，所述判定电路(22)确定所述操作部分(12)具有所述第一操作状态，以及如果所述条件不成立，所述判定电路(22)确定所述操作部分(12)具有所述第二操作状态。
3.根据权利要求2的控制器，其中，所述判定电路(22)包括故障检测部分，其用于当所述第一和第二指令信号分别指示所述第二和第一逻辑状态时，以及所述条件成立时，检测所述第一信号发生电路(16)的故障。
4.根据权利要求3的控制器，进一步包括计时部分(26)，用于计算从所述车辆被停车以来经过的时间，其中，如果所述第一和第二指令信号之间具有逻辑矛盾，则所述判定电路(22)从当所述经过的时间达到规定的时段时所述条件是否成立来确定所述操作部分(12)是否具有所述第一或第二逻辑状态。
5.根据权利要求4的控制器，其中，所述规定的时段被设置为确保当所述车辆系统工作时从所述车辆被停放到希望所述车辆再次运行之前所经过的时段。
6.根据权利要求5的控制器，进一步包括存储部分(28)，其存储用于指示所述车辆系统已经被启动或停止的历史记录，其中，当所述第一和第二指令信号之间具有逻辑矛盾时，所述判定电路(22)从所述条件是否成立，以及从所述历史记录是否指示所述车辆系统先前已经被启动，来确定所述操作部分(22)是否具有所述第一或第二逻辑状态。
7.根据权利要求6的控制器，其中，当所述条件成立且所述历史记录指示所述车辆系统先前即刻被启动，所述判定电路(22)确定所述操作部分(12)具有所述第一操作状态，并且如果所述条件成立而所述历史记录不指示所述车辆系统先前即刻被启动，则所述判定电路(22)确定所述操作部分(12)具有所述第二操作状态。
8.根据权利要求1的控制器，其中，所述车辆状态检测部分包括用于检测选择的排挡位置的部分(60)；以及当停车位置被选择为所述排挡位置时，所述判定电路(22)确定所述条件成立。
9.根据权利要求1的控制器，其中，所述车辆状态检测部分包括用于检测选择的停车制动装置的状态的部分(70)；以及当所述停车制动装置被设置为被激活时，所述判定电路(22)确定所述条件成立。
全文摘要
启动/停止判定电路(22)从保持电路(16)和副线(18)分别接收主和副IG指令信号，并且如果所述信号在逻辑上匹配，则启动/停止判定电路(22)遵循主IG指令信号的逻辑以确定点火开关(12)是否被开启/关闭。如果主和副IG指令分别达到高和低电平，并因而导致逻辑矛盾，并且用于推测所述车辆被停车的条件成立，并且据此作出所述车辆系统将被停止的概率很高的判定，则启动/停止判定电路(22)判定点火开关(12)将被关闭，并且启动/停止判定电路(22)检测保持电路(16)存在ON故障并且随后启动/停止判定电路(22)停止所述车辆系统。
文档编号F02N99/00GK1834672SQ20061006534
公开日2006年9月20日 申请日期2006年3月17日 优先权日2005年3月18日
发明者海田启司, 天野正弥 申请人:丰田自动车株式会社