CN110235358A - 车辆控制装置 - Google Patents

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Abstract

在冗余结构中，提供可以有效使用发生了障碍的系统中的正常动作部分的车辆控制装置。冗余结构的车辆控制装置包括切换在异常检测时执行的任务的任务切换功能单元。在诊断功能单元判断为本系统的组件中有异常时，停止发生了障碍的系统的组件中的控制量的运算，并且停止控制对象的驱动控制。然后，通过进行本系统的控制量的运算以外的运算、以及电动机的驱动控制以外的运算，有效使用发生了障碍的系统的运算单元，代行正常的系统或其他车辆搭载设备的至少一部分运算。

Description

车辆控制装置
技术领域
本发明涉及冗余结构的车辆控制装置。
背景技术
作为车辆控制装置，为了提高可靠性并提高车辆的安全性，有时采用冗余结构。例如在专利文献1中，公开了包括二系统的电力转换电路的电机控制装置。该电机控制装置被应用于电动转向装置，在系统间的温度差为规定的阈值以上时，停止检测温度高的一方的系统的逆变器的驱动或降低电流限制值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015－61458号公报
发明内容
发明要解决的课题
在冗余结构的车辆控制装置中，即使发生故障等的障碍，也可以通过停止发生了障碍的系统，以未发生障碍的系统继续控制，提高车辆的安全性。
然而，发生了障碍的系统，即使有正常动作的部分也不使用，所以浪费了硬件资源。
本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于，在冗余结构中，提供可以有效使用发生了障碍的系统中的正常动作部分的车辆控制装置。
用于解决课题的方案
本发明的车辆控制装置，在其一个方式中，包括：异常检测时任务执行单元，在异常判断单元判断为本系统的促动单元或传感器的输出信号中有异常时，停止控制量运算单元的控制量的运算，并且停止驱动控制单元进行的促动单元的驱动控制，进行控制量的运算以外的运算和促动单元的驱动控制以外的运算。
发明效果
根据本发明，通过冗余结构的车辆控制装置包括异常检测时任务执行单元，有效使用发生了障碍的系统中的正常动作部分，可以代行正常的系统的至少一部分功能。
附图说明
图1是本发明的实施方式的车辆控制装置的概略性系统结构图。
图2是将本发明的实施方式的车辆控制装置应用于电动转向装置的情况下的正面图。
图3是表示图1和图2中的EPS控制用ECU的结构例子的框图。
图4是本发明的实施方式的车辆控制装置的功能框图。
图5是用于说明图4的车辆控制装置中的第1微控制器的动作的流程图。
图6是用于说明图4的车辆控制装置中的第2微控制器的动作的流程图。
图7是用于说明以往的车辆控制装置中的正常动作时和异常确定时的微控制器的运算负载的变化的图。
图8是用于说明本发明的实施方式的车辆控制装置中的正常动作时和异常确定时的微控制器的运算负载的变化的图。
图9是表示图5中的任务切换处理的第1例子的流程图。
图10是表示图6中的任务切换处理的第1例子的流程图。
图11是表示图5中的任务切换处理的第2例子的流程图。
图12是表示图6中的任务切换处理的第2例子的流程图。
图13是表示图5中的任务切换处理的第3例子的流程图。
图14是表示图6中的任务切换处理的第3例子的流程图。
图15是表示图5中的任务切换处理的第4例子的流程图。
图16是表示图6中的任务切换处理的第4例子的流程图。
图17是表示图5中的任务切换处理的第5例子的流程图。
图18是表示图6中的任务切换处理的第5例子的流程图。
图19是表示图5中的任务切换处理的第6例子的流程图。
图20是表示图6中的任务切换处理的第6例子的流程图。
图21是表示图5中的任务切换处理的第7例子的流程图。
图22是表示图6中的任务切换处理的第7例子的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1是本发明的实施方式的车辆控制装置的系统结构图，提取相关的主要部分来表示概略结构。在车辆1中，搭载发动机控制用ECU(Electronic Control Unit；电子控制组件)2、EPS(Electric Power Steering；电动助力转向)控制用ECU3、ESC(ElectronicStability Control；电子稳定性控制)控制用ECU4和各种车辆搭载设备5－1、5－2、5－3、…，它们通过CAN(controller area network；控制器局域网)等的通信网络6相互地连接。
图2是车辆控制装置应用于电动转向装置的情况下的正面图，表示控制对象的车辆搭载设备辅助驾驶员的转向力的电动机的例子。电动转向装置10包括齿条罩11、电机罩12、具有二系统的绕组的电动机(三相无刷电机)13、减速机14、小齿轮15、防尘靴16、16、横拉杆17、17和转向机构18等。在齿条罩11中，容纳有未图示的小齿轮轴和齿条、以及转向轴19的一部分。此外，在电机罩12中，容纳有电动机13和上述的EPS控制用ECU3。而且，电动机13的旋转被减速机14减速并传递到转向机构18，辅助车辆1的驾驶员的转向力。
转向机构18具有转向轴19、小齿轮轴和扭力杆。转向轴19与转向轮一体地旋转。转向轴20中，安装有作为检测转向机构18的转向状态的转向传感器的转向扭矩传感器21和转向角传感器22。这些转向扭矩传感器21和转向角传感器22被分别成对设置。转向扭矩传感器21基于扭力杆的扭转量，检测在转向机构18中产生的转向扭矩(扭力杆扭矩)。转向角传感器22检测转向操作时的转向角。
小齿轮轴通过扭力杆与转向轴19连接。防尘靴16、16使用橡胶等波纹环状地形成。防尘靴16、16的车宽方向外侧端被固定于横拉杆17、17的车宽方向内侧端。这一对横拉杆17、17的端部连接到上述齿条的两端。
图3是表示图1和图2中的EPS控制用ECU3的结构例子的框图。该EPS控制用ECU3具有印刷基板上安装的逻辑电路单元3a、以及金属印刷基板上安装的电力电路单元3b。逻辑电路单元3a以由电源IC等生成的内部电源电压动作，电力电路单元3b以从电池31供给的外部电源电压动作。而且，电力电路单元3b通过金属印刷基板，进行发热量大的电力系统器件的散热对策和热造成的电子零件的可靠性对策。
逻辑电路单元3a和电力电路单元3b为包括了将点划线DL设为边界的第1系统组件EPP1、第2系统组件EPP2的冗余结构。第1系统的组件EPP1的逻辑电路单元3a由微控制器(本例中为双核CPU)32、预驱动器33、CPU监视器34和虚拟电机位置检测器(电感检测器)35等构成。电力电路单元3b包括逆变器40和3分流方式的电流检测单元42。该电流检测单元42被用作电机相电流传感器和一次电流传感器。
同样，第2系统的组件EPP2的逻辑电路单元3a由微控制器(本例中为双核CPU)36、预驱动器37、CPU监视器38和虚拟电机位置检测器(电感检测器)39等构成。电力电路单元3b包括逆变器41和3分流方式的电流检测单元43。该电流检测单元43被用作电机相电流传感器和一次电流传感器。
在组件EPP1的第1转向传感器23a(转向扭矩传感器21a和转向角传感器22a)中，从逻辑电路单元3a的内部动作电源45被外加电源电压，检测输出被分别供给微控制器32、36。此外，在组件EPP2的第2转向传感器23b(转向扭矩传感器21b和转向角传感器22b)中，从逻辑电路单元3a的内部动作电源47被外加电源电压，检测输出被分别供给微控制器36、32。这里，在转向扭矩传感器21a和转向角传感器22a、以及转向扭矩传感器21b和转向角传感器22b中，可以使用与双核CPU分别对应的双传感器。微控制器32，36中被分别从内部动作电源48、49被外加电源电压。微控制器32、36进行微计算机间通信(CPU间通信)并进行状态信号和传感器信号的发送接收。
电动机13中，设有电机旋转角传感器(双电机位置传感器)50a、50b。在该电机旋转角传感器50a、50b上，从逻辑电路单元3a中设置的内部动作电源51、52被外加电源电压，检测输出被分别供给微控制器32、36。
微控制器32基于由电流检测单元42检测的3相电流、由虚拟电机位置检测器35检测的转子的旋转位置、以及由电机旋转角传感器50a、50b检测的电机旋转角等，生成用于进行PWM(Pulse Width Modulation；脉冲宽度调制)控制的脉冲信号。从微控制器32输出的脉冲信号被供给预驱动器33。此外，微控制器36基于由电流检测单元43检测的相电流、由虚拟电机位置检测器39检测的转子的旋转位置、以及由电机旋转角传感器50a、50b检测的电机旋转角等，生成用于进行PWM控制的脉冲信号。从微控制器36输出的脉冲信号被供给预驱动器37。
微控制器32的动作由CPU监视器34验证，微控制器36的动作由CPU监视器38验证。这些CPU监视器34，38例如由称为看门狗的计时器构成，始终监视微控制器32、36是否正常。
从预驱动器33输出的脉冲信号(PWM信号)被供给逆变器40，从预驱动器37输出的脉冲信号(PWM信号)被供给逆变器41。通过这些逆变器40、41，具有二系统的绕组13a、13b的电动机13被驱动。电动机13的驱动时的3相电流由电流检测单元42、43分别检测，检测信号被供给微控制器32、36，以便进行反馈控制。在微控制器32、36中，基于3相电流计算来自电池31的总电流量。此外，通过虚拟电机位置检测器35、39，基于定子线圈的中性点电压检测转子的旋转位置，检测信号被供给微控制器32、36。虚拟电机位置检测器35、39的检测信号用于电流检测单元42、43和电机旋转角传感器50a，50b的检测输出的验证用途和传感器障碍时的备份用途。
图4是本发明的实施方式的车辆控制装置的功能框图，详细地表示了图3中的微控制器32、36的结构例子。第1系统的组件EPP1包含传感器54、微控制器(第1微计算机)32、预驱动器33、逆变器40和电动机13的绕组13a等。此外，第2系统的组件EPP2包含传感器55、微控制器(第2微计算机)36、预驱动器37、逆变器41和电动机13的绕组13b等。
传感器54是检测表示车辆的运转状态的状态量传感器，除了上述转向扭矩传感器21(21a，21b)、转向角传感器22(22a，22b)、电机旋转角传感器50(50a，50b)、电机相电流传感器和一次电流传感器(第1电流检测单元)42以外，还包含电源电压监视器81和温度传感器82。传感器55也同样是检测表示车辆的运转状态的状态量的传感器，除了上述转向扭矩传感器21(21a，21b)、转向角传感器22(22a，22b)、电机旋转角传感器50(50a，50b)、电机相电流传感器和一次电流传感器(第2电流检测单元)43以外，还包含电源电压监视器83。
微控制器32基于传感器54的输出信号，控制作为第1促动单元的电动机13的绕组13a。该微控制器32包括输入信号处理单元61、CAN通信单元62、辅助控制和外部指令控制单元63、辅助限制单元64、电机控制单元65、诊断功能单元66、任务切换功能单元67和微计算机间通信单元68等。同样，微控制器36基于传感器55的输出信号，控制作为第2促动单元的电动机13的绕组13b。该微控制器36包括输入信号处理单元71、CAN通信单元72、辅助控制和外部指令控制单元73、辅助限制单元74、电机控制单元75、诊断功能单元76、任务切换功能单元77和微计算机间通信单元78等。各CAN通信单元62、72通过CAN总线53(通信网络6)，如图1所示连接到其他ECU或车辆搭载设备5－1、5－2、5－3、…。
传感器54中的各传感器的输出信号被输入到输入信号处理单元(第1传感器信号输入单元)61，例如被A/D转换而转换为数字信号。输入信号处理单元61的输出信号被供给辅助控制和外部指令控制单元(第1控制量运算单元)63。在辅助控制和外部指令控制单元63中，基于传感器54的输出信号进行用于驱动控制电动机13的第1控制量的运算。在第1控制量中，包含驾驶员的转向力的辅助量、以及例如在自动泊车系统中根据与驾驶员的转向操作没有关系的外部指令输出的转向力量。从辅助控制和外部指令控制单元63输出的信号通过辅助限制单元64被供给电机控制单元(第1驱动控制单元)65。电机控制单元65基于第1控制量，通过预驱动器33和逆变器40驱动控制电动机13。
对诊断功能单元(第1异常判断单元)66供给输入信号处理单元61的输出信号和CAN通信单元62的输出信号，判断预驱动器33、逆变器40、绕组13a或传感器54的输出信号有无异常。诊断功能单元66的输出信号被供给辅助限制单元64和任务切换功能单元(异常检测时任务执行单元)67，限制电动机13的转向力的辅助，同时执行各单元的任务切换。任务切换功能单元67监视诊断功能单元66的异常确定标志，在该异常确定标志设立时，例如通过切换要执行的程序进行任务切换。任务切换功能单元67在由诊断功能单元66判断为预驱动器33、逆变器40、绕组13a或传感器54的输出信号中有异常时，停止由辅助控制和外部指令控制单元63进行的第1控制量的运算，并且停止由电机控制单元65进行的通过预驱动器33和逆变器40的电动机13的驱动控制。然后，任务切换功能单元67使辅助控制和外部指令控制单元63进行第1控制量的运算以外的运算、以及电动机13的驱动控制以外的运算。
此外，传感器55中的各传感器的输出信号被输入到输入信号处理单元(第2传感器信号输入单元)71，例如被A/D转换而转换为数字信号。输入信号处理单元71的输出信号被供给辅助控制和外部指令控制单元(第2控制量运算单元)73。在辅助控制和外部指令控制单元73中，基于传感器55的输出信号进行用于驱动控制电动机的第2促动单元的第2控制量的运算。在第2控制量中，包含驾驶员的转向力的辅助量、以及例如在自动泊车系统中根据与驾驶员的转向操作没有关系的外部指令输出的转向力量。从辅助控制和外部指令控制单元73输出的信号通过辅助限制单元74被供给电机控制单元(第2驱动控制单元)75。电机控制单元75基于第2控制量，通过预驱动器37和逆变器41驱动控制电动机13。
对诊断功能单元(第2异常判断单元)76供给输入信号处理单元71的输出信号和CAN通信单元72的输出信号，判断预驱动器37、逆变器41、绕组13b或传感器55的输出信号有无异常。诊断功能单元76的输出信号被供给辅助限制单元74和任务切换功能单元(异常检测时任务执行单元)77，限制电动机13的转向力的辅助，并且执行各单元的任务切换。任务切换功能单元77监视诊断功能单元76的异常确定标志，在该异常确定标志设立时，例如通过切换要执行的程序进行任务切换。任务切换功能单元77在由诊断功能单元76判断为预驱动器37、逆变器41、绕组13b或传感器55的输出信号中有异常时，停止辅助控制和外部指令控制单元73的第2控制量的运算，并且停止通过预驱动器37和逆变器41由电机控制单元75进行电动机13的驱动控制。然后，任务切换功能单元77使辅助控制和外部指令控制单元73进行第2控制量的运算以外的运算、以及电动机13的驱动控制以外的运算。
微计算机间通信单元(CPU间通信单元)68、78进行在微控制器32和微控制器36之间进行的信号的发送接收。微计算机间通信单元68与诊断功能单元66和任务切换功能单元67进行数据的交换，并且通过CAN通信单元62和CAN总线53进行与其他ECU或车辆搭载设备的通信。此外，微计算机间通信单元78与诊断功能单元76和任务切换功能单元77进行数据的交换，并且通过CAN通信单元72和CAN总线53进行与其他ECU或车辆搭载设备的通信。
任务切换功能单元67从微控制器36通过微计算机间通信单元78、68接收任务切换指令，将任务切换完成信息通过微计算机间通信单元68、78发送到微控制器36。此外，任务切换功能单元77从微控制器32通过微计算机间通信单元68、78接收任务切换指令，将任务切换完成信息通过微计算机间通信单元78、68发送到微控制器32。
此外，任务切换功能单元67在预驱动器33、逆变器40、绕组13a或传感器54中发生了异常的情况下，分别对辅助控制和外部指令控制单元63、辅助限制单元64和电机控制单元65输出运算停止指令而停止运算。同样，任务切换功能单元77在预驱动器37、逆变器41、绕组13b或传感器55中发生了异常的情况下，分别对辅助控制和外部指令控制单元73、辅助限制单元74和电机控制单元75输出运算停止指令而停止运算。
图5是表示图4的车辆控制装置中的第1系统的组件EPP1中的微控制器32的动作的流程图。步骤S1～S4、S8～S10分别表示诊断功能单元66的动作、步骤S5～S7、S11～S13分别表示任务切换功能单元67的动作。在步骤S1中，判定诊断功能单元66中内置的异常计数器是否为规定值以上。如果该判定结果为低于规定值，则进行组件EPP1的异常检测判断(步骤S2)。然后，若判断为组件EPP1中无异常，则执行组件EPP1的异常计数器的清零处理(步骤S3)。若判断为组件EPP1中有异常，则执行组件EPP1的异常计数器的加法处理(步骤S4)。
接下来，由任务切换功能单元67从组件EPP2的微控制器36接收对组件EPP1的微控制器32的任务停止指令(步骤S5)。在组件EPP1的微控制器32中，若接收了任务停止指令，则由组件EPP1的微控制器32执行规定任务的停止处理(步骤S6)。接着，从组件EPP1的微控制器32对组件EPP2的微控制器36进行任务转移完成信息发送处理并结束(步骤S7)。
另一方面，若在步骤S1中判定异常计数器为规定值以上，则执行组件EPP1的辅助输出可否继续判断(步骤S8)。若这里判断为可继续，则进行基于组件EPP1的继续辅助扭矩输出的安全状态转移处理并结束(步骤S9)。若因传感器54和微控制器32中内置的存储器、预驱动器33、逆变器40以及绕组13a等的障碍而判断为不可继续，则执行基于组件EPP1的停止辅助扭矩输出的安全状态转移处理(步骤S10)。
接着，由任务切换功能单元67执行任务的切换处理(步骤S11)。在下一个步骤S12中，从组件EPP1的微控制器32向组件EPP2的微控制器36发送任务停止指令。若组件EPP2的微控制器36接收了任务转移完成信息，则在组件EPP1的微控制器32中，在下一个步骤S13中进行任务转移完成信息接收处理并结束。
图6是表示图4的车辆控制装置中的第2系统的组件EPP2中的微控制器36的动作的流程图。步骤S21～S24、S28～S30分别表示诊断功能单元76的动作，步骤S25～S27、S31～S33分别表示任务切换功能单元77的动作。在步骤S21中，判定诊断功能单元76中内置的异常计数器是否为规定值以上。如果该判定结果为低于规定值，则进行组件EPP2的异常检测判断(步骤S22)。然后，若判断为组件EPP2中无异常，则执行组件EPP2的异常计数器的清零处理(步骤S23)。若判断为组件EPP2中有异常，则执行组件EPP2的异常计数器的加法处理(步骤S24)。
接下来，由任务切换功能单元77接收从组件EPP1的微控制器32对组件EPP2的微控制器36的任务停止指令(步骤S25)。若组件EPP2的微控制器36接收了任务停止指令，则由组件EPP2的微控制器36执行规定任务的停止处理(步骤S26)。接着，从组件EPP2的微控制器36对组件EPP1的微控制器32进行任务转移完成信息发送处理并结束(步骤S27)。
另一方面，若在步骤S21中判定为异常计数器为规定值以上，则执行组件EPP2的辅助输出继续可否判断(步骤S28)。这里若判断为可继续，则进行基于组件EPP1的继续辅助扭矩输出的安全状态转移处理并结束(步骤S29)。若因传感器54和微控制器36中内置的存储器、预驱动器37、逆变器41和绕组13b等的障碍而判断为不可继续，则执行基于组件EPP2的停止辅助扭矩输出的安全状态转移处理(步骤S30)。
接着，由任务切换功能单元77执行任务的切换处理(步骤S31)。在下一个步骤S32中，从组件EPP2的微控制器36向组件EPP1的微控制器32发送任务停止指令。若组件EPP1的微控制器32接收到任务转移完成信息，则在组件EPP2的微控制器36中，在下一个步骤S33中进行任务转移完成信息接收处理并结束。
图7和图8分别将以往和本发明的实施方式的车辆控制装置中的正常动作时和异常确定时的微控制器的运算负载的变化对比表示。如图7所示，在以往的车辆控制装置中，在系统正常时，组件EPP1的微控制器32和组件EPP2的微控制器36分别涉及微控制器的动作的负载部分AA1、AA2、涉及障碍诊断的负载部分AB1、AB2、以及涉及辅助扭矩输出控制的负载部分AC1、AC2实质上相等。
然后，若确定为例如第2促动单元为异常，则不需要涉及辅助扭矩输出控制的负载部分AC2，负载降低而涉及障碍诊断的处理继续进行，所以剩余负载部分AB2，硬件资源被浪费地使用。
相对于此，如图8所示，在本发明的车辆控制装置中，将涉及辅助扭矩输出控制的负载部分AC3用于其他组件的辅助功能。由此，可以降低组件EPP1和组件EPP2的微控制器的负载。
再者，因任务切换处理，涉及微控制器的动作的负载部分AA1、AA2比以往略有增加。此外，尽管若进行数据记录等，则涉及障碍诊断的负载部分AB2增加，但负载部分AB1通过运算处理的分配优化而减少。其结果，组件EPP1和组件EPP2的总的负载比系统正常时小。
根据上述那样的结构，在判断为一方的组件的预驱动器、逆变器、绕组或传感器的输出信号中有异常的情况下，通过停止另一方的组件的微控制器中的控制量的运算，可以削减不需要的运算，并且可以将伴随该运算的停止而空闲的运算容量满足用于其他任务执行的运算。由此，可以在有限的运算容量之中高效率地有效使用微控制器的运算容量。
再者，任务切换功能单元在诊断功能单元判断为预驱动器、逆变器、绕组或传感器的输出信号中有异常，并且在电动机中不可能连续的驱动控制时，也可以停止电机控制单元的电动机的驱动控制，并且进行电动机的驱动控制以外的运算。
根据这样的结构，在判断为电动机中的连续的驱动控制是不可能时，通过停止电动机中的驱动控制，可以提高装置的安全性。此外，通过将伴随控制量的运算停止而空闲的运算容量满足用于其他任务执行的运算，可以高效率地有效使用微控制器的运算容量。
作为电动机的驱动控制以外的运算，也可以由例如任务切换功能单元67或任务切换功能单元77执行诊断功能单元66或诊断功能单元76中的至少一部分运算。
这样，通过在任务切换功能单元中执行第1诊断功能单元或第2诊断功能单元中的至少一部分运算，可以不增加正常的微控制器的运算负载，维持装置的异常检测精度。
此外，也可以执行由CAN通信单元执行的至少一部分运算或处理。通过实现与其他车辆搭载设备的协同，可以实现其他车辆搭载设备的运算辅助、与其他车辆搭载设备的协同控制、基于来自其他车辆搭载设备的信息的正常的促动单元的驱动控制等驾驶辅助功能的维持、提高。
进而，也可以代行并进行正常的电机控制单元的运算。在一方的促动单元中的驱动控制被停止的状态下另一方的微控制器陷入冻结、或重置状态的情况下，有车辆搭载设备的连续控制停止的风险。此时，通过由任务切换功能单元代行电机控制单元的运算，可以继续驱动控制车辆控制设备。
接下来，详细地说明图5和图6中的任务切换处理(步骤S11，S31)的具体例子。
[任务切换处理1]
图9表示图5中的步骤S11的任务切换处理的第1例子。即，在诊断功能单元66判断为预驱动器33、逆变器40、绕组13a或传感器54的输出信号中有异常时，通过任务切换功能单元67执行由微控制器36执行的一部分运算，将该运算结果通过微计算机间通信单元68、78发送到微控制器36。
首先，在步骤S41中，由组件EPP1的微控制器32停止对辅助扭矩控制的运算。接着在步骤S42中，由组件EPP1的微控制器32开始组件EPP2的辅助扭矩运算处理的起动。在下一个步骤S43中，由组件EPP1的微控制器32完成组件EPP2的辅助扭矩的运算处理的起动，并返回到步骤S12。
此外，图10表示图6中的步骤S31的任务切换处理的第1例子。与步骤S11的任务切换处理同样，在诊断功能单元76判断为预驱动器37、逆变器41、绕组13b或传感器55的输出信号中有异常时，通过任务切换功能单元77执行由微控制器32执行的一部分运算，将该运算结果通过微计算机间通信单元78、68发送到微控制器32。
步骤S44中，由组件EPP2的微控制器36停止对辅助扭矩控制的运算。接着在步骤S45中，由组件EPP2的微控制器36开始组件EPP1的辅助扭矩运算处理的起动。在下一个步骤S46中，由组件EPP2的微控制器36完成组件EPP1的辅助扭矩的运算处理的起动，并返回到步骤S32。
通过进行这样的任务的切换处理，在为仅由一方的促动器单元(绕组)的连续控制的状况中，通过在任务切换功能单元中代行并运算另一方的微计算机的一部分运算(本例中为辅助扭矩控制的运算)，可以减轻另一方的微计算机的运算负载，可以提高另一方的促动器的驱动控制的可靠性。
[任务切换处理2]
图11表示图5中的步骤S11的任务切换处理的第2例子。即，在诊断功能单元66判断为预驱动器33、逆变器40、绕组13a或传感器54的输出信号中有异常时，通过任务切换功能单元67执行由微计算机间通信单元68执行的至少一部分运算或处理。
首先，在步骤S51中，由组件EPP1的微控制器32停止对辅助扭矩控制的运算。接着在步骤S52中，由组件EPP1的微控制器32开始微计算机间通信运算功能的扩展处理的起动。在下一个步骤S53中，完成组件EPP1的微控制器32中的组件EPP2的微计算机间通信的运算功能的扩展处理的起动，并返回到步骤S12。
此外，图12表示图6中的步骤S31的任务切换处理的第2例子。与步骤S11的任务切换处理同样，在诊断功能单元76判断为预驱动器37、逆变器41、绕组13b或传感器54的输出信号中有异常时，通过任务切换功能单元77执行由微计算机间通信单元78执行的至少一部分运算或处理。
在步骤S54中，由组件EPP2的微控制器36停止对辅助扭矩控制的运算。接着在步骤S55中，由组件EPP2的微控制器36开始微计算机间通信运算功能的扩展处理的起动。在下一个步骤S56中，完成组件EPP2的微控制器36中的组件EPP1的微计算机间通信的运算功能的扩展处理的起动，并返回到步骤S32。
通过进行这样的任务的切换处理，通过在任务切换功能单元中进行微计算机间通信单元的一部分运算，可用增加微计算机间通信的信息量，将一方的微控制器的信息发送到另一方的微控制器，可以进一步提高另一方的微控制器中的促动单元的连续控制的可靠性。
[任务切换处理3]
图13表示图5中的步骤S11的任务切换处理的第3例子。即，在诊断功能单元66判断为预驱动器33、逆变器40、绕组13a或传感器54的输出信号中有异常时，任务切换功能单元67执行由诊断功能单元66或诊断功能单元76执行的至少一部分运算或处理。
首先，在步骤S61中，由组件EPP1的微控制器32停止对辅助扭矩控制的运算。接着在步骤S62中，由组件EPP1的微控制器32开始对组件EPP2的监视和诊断功能扩展处理的起动。在下一个步骤S63中，由组件EPP1的微控制器32完成组件EPP2的监视和诊断功能扩展处理的起动，并返回到步骤S12。
此外，图14表示图6中的步骤S31的任务切换处理的第3例子。与步骤S11的任务切换处理同样，在任务切换功能单元77中，在诊断功能单元76判断为预驱动器37、逆变器41、绕组13b或传感器55的输出信号中有异常时，任务切换功能单元77执行由诊断功能单元66或诊断功能单元76执行的至少一部分运算或处理。
在步骤S64中，由组件EPP2的微控制器36停止对辅助扭矩控制的运算。接着在步骤S65中，由组件EPP2的微控制器36开始对组件EPP1的监视和诊断功能扩展处理的起动。在下一个步骤S66中，由组件EPP2的微控制器36完成组件EPP1的监视和诊断功能扩展处理的起动，并返回到步骤S32。
这样，通过任务切换功能单元67或任务切换功能单元77执行诊断功能单元66或诊断功能单元76中的至少一部分运算，可以不增加微控制器32或微控制器36的运算负载而维持装置的异常检测精度。
再者，在任务切换功能单元67或任务切换功能单元77执行诊断功能单元66或诊断功能单元76中的至少一部分运算的结构中，也可以在诊断功能单元66中的存储器、或未图示的外部存储器等中记录传感器54、预驱动器33、逆变器40、绕组13a、或微控制器32的状态。
通过记录微控制器、传感器和促动单元的信息，特别是记录在这些系统中发生异常时的状态，可以灵活有效使用于维修时的状况分析。
[任务切换处理4]
图15表示图5中的步骤S11的任务切换处理的第4例子。即，在诊断功能单元66判断为预驱动器33、逆变器40、绕组13a或传感器54的输出信号中有异常时，通过任务切换功能单元67执行由其他车辆搭载设备执行的至少一部分运算或处理。
首先，在步骤S71中，由组件EPP1的微控制器32停止对辅助扭矩控制的运算。接着在步骤S72中，由组件EPP1的微控制器32开始车辆内的其他车辆搭载设备的运算代行处理的起动。在下一个步骤S73中，由组件EPP1的微控制器32完成车辆内的其他车辆搭载设备的运算代行处理的起动，并返回到步骤S12。
此外，图16表示图6中的步骤S31的任务切换处理的第4例子。与步骤S11的任务切换处理同样，在诊断功能单元76判断为预驱动器37、逆变器41、绕组13b或传感器55的输出信号中有异常时，由任务切换功能单元77执行由其他车辆搭载设备执行的至少一部分运算或处理。
在步骤S74中，由组件EPP2的微控制器36停止对辅助扭矩控制的运算。接着在步骤S75中，由组件EPP2的微控制器36开始车辆内的其他车辆搭载设备的运算代行处理的起动。在下一个步骤S76中，由组件EPP2的微控制器36完成车辆内的其他车辆搭载设备的运算代行处理的起动，并返回到步骤S32。
通过进行这样的任务的切换处理，通过在任务切换功能单元中进行由其他车辆搭载设备进行的至少一部分运算，可用一边抑制增加其他车辆搭载设备的运算负载，同时实现车辆整体的功能提高。
[任务切换处理5]
图17表示图5中的步骤S11的任务切换处理的第5例子。即，在诊断功能单元66判断为预驱动器33、逆变器40、绕组13a或传感器54的输出信号中有异常时，通过从任务切换功能单元67对可对一对转向轮附加不同制动力的制动力控制装置，例如图1的ESC控制用ECU4输出制动力指令信号，制动力控制装置对一对转向轮附加不同的制动力，驱动控制制动力控制装置，使得车辆中产生旋转力矩。
首先，步骤S81中，由组件EPP1的微控制器32停止对辅助扭矩控制的运算。接着在步骤S82中，由组件EPP1的微控制器32开始图1所示的ESC控制用ECU4的ESC工作指令运算处理的起动。在下一个步骤S83中，由组件EPP1的微控制器32完成ESC工作指令运算处理的起动，并返回到步骤S12。
此外，图18表示图6中的步骤S31的任务切换处理的第5例子。与步骤S11的任务切换处理同样，在诊断功能单元76判断为预驱动器37、逆变器41、绕组13b或传感器55的输出信号中有异常时，通过从任务切换功能单元77对可对一对转向轮附加不同制动力的制动力控制装置，例如图1的ESC控制用ECU4输出制动力指令信号，制动力控制装置对一对转向轮施加不同的制动力，驱动控制制动力控制装置，使得车辆中产生旋转力矩。
在步骤S84中，由组件EPP2的微控制器36停止对辅助扭矩控制的运算。接着在步骤S85中，由组件EPP2的微控制器36开始图1所示的ESC控制用ECU4的ESC工作指令运算处理的起动。在下一个步骤S86中，由组件EPP2的微控制器36完成ESC工作指令运算处理的起动，并返回到步骤S32。
通过进行这样的任务的切换处理，在电动转向装置中发生了异常时，通过由ESC(制动力控制装置)使车辆产生旋转力矩，可以补偿转向力不足，提高异常检测时的转向控制性和安全性。
[任务切换处理6]
图19表示图5中的步骤S11的任务切换处理的第6例子。即，在诊断功能单元66判断为预驱动器33、逆变器40、绕组13a或传感器54的输出信号中有异常时，对进行车辆的内燃机的燃烧控制的、例如图1所示的发动机控制用ECU(发动机控制器)2，从任务切换功能单元67输出发动机控制指令信号，根据第1转向传感器的输出信号或第2转向传感器的输出信号，调整内燃机的燃烧状态。
首先，步骤S91中，由组件EPP1的微控制器32停止对辅助扭矩控制的运算。接着在步骤S92中，由组件EPP1的微控制器32开始对发动机控制用ECU2的指令运算的起动。在下一个步骤S93中，由组件EPP1的微控制器32完成对发动机控制用ECU2的指令运算的起动，并返回到步骤S12。
此外，图20表示图6中的步骤S31的任务切换处理的第6例子。与步骤S11的任务切换处理同样，在诊断功能单元76判断为预驱动器37、逆变器41、绕组13b或传感器55的输出信号中有异常时，对进行车辆的内燃机的燃烧控制的、例如图1所示的发动机控制用ECU2，从任务切换功能单元77输出发动机控制指令信号，根据第1转向传感器的输出信号或第2转向传感器的输出信号，调整内燃机的燃烧状态。
在步骤S94中，由组件EPP2的微控制器36停止对辅助扭矩控制的运算。接着在步骤S95中，由组件EPP2的微控制器36开始对发动机控制用ECU2的指令运算的起动。在下一个步骤S96中，由组件EPP2的微控制器36完成对发动机控制用ECU2的指令运算的起动，并返回到步骤S32。
通过进行这样的任务的切换处理，在电动转向装置中发生了异常时，例如，在通过检测转向机构的转向状态的第1转向传感器或第2转向传感器的输出信号判断为转向状态时，进行使发动机转速下降的发动机控制，使得通过发动机制动对前轮即转向轮施加载荷。由此，可以补偿转向力不足，提高异常检测时的转向控制性和安全性。
再者，在一方的诊断功能单元(异常判断单元)判断为预驱动器、逆变器、绕组或传感器的输出信号中有异常时，任务切换功能单元(异常检测时任务执行单元)也可以对另一方的微控制器发送一边对辅助扭矩给予强弱一边进行驱动的信号。
通过在异常检测时一边对辅助扭矩给予强弱一边驱动电机，可以使驾驶员感到转向在振动，对驾驶员通知装置的异常。此外，通过由异常检测时任务执行单元进行用于产生该振动的运算，可以一边进行对上述驾驶员的通知，同时抑制微计算机中的运算负载的增加。
[任务切换处理7]
图21表示图5中的步骤S11的任务切换处理的第7例子。即，在诊断功能单元66判断为在预驱动器33、逆变器40、绕组13a或传感器54的输出信号中有异常时，执行成为从任务切换功能单元67通过CAN通信单元62可发送到其他车辆搭载设备的状态的处理。
首先，在步骤S101中，由组件EPP1的微控制器32停止对辅助扭矩控制的运算。接着在步骤S102中，由组件EPP1的微控制器32开始CAN发送用障碍信息的处理的起动。在下一个步骤S103中，由组件EPP1的微控制器32完成CAN发送用障碍信息的处理的起动，并返回到步骤S12。
此外，图22表示图6中的步骤S31的任务切换处理的第7例子。与步骤S11的任务切换处理同样，在诊断功能单元76诊断为在预驱动器37、逆变器41、绕组13b或传感器55的输出信号中有异常时，执行成为从任务切换功能单元77通过CAN通信单元72可发送到其他车辆搭载设备的状态的处理。
在步骤S104中，由组件EPP2的微控制器36停止辅助扭矩控制的运算。在接续的步骤S105中，由组件EPP2的微控制器36开始CAN发送用障碍信息的处理的起动。在下一个步骤S106中，由组件EPP2的微控制器36完成CAN发送用障碍信息的处理的起动，返回到步骤S32。
如上述，将由诊断功能单元检测出的信息不是处理为原样的状态，而是处理为CAN中可发送的状态，并且为适合于接收该信息的其他车辆搭载设备中的处理的形式。通过进行这样的处理，可以抑制其他车辆搭载设备中的运算负载的增大，可以将车辆搭载设备的异常信息适当地与其他车辆搭载设备共享。
再者，其他车辆搭载设备也可以将与预驱动器、逆变器、绕组或传感器的输出信号的异常有关的信息发送到车外。
例如，通过将与异常有关的信息发送到车辆服务中心、保险公司、运行管理公司等，可以适当地进行其后车辆的运行指示、拖车和修理的安排等。
此外，任务切换功能单元在一方的诊断功能单元判断为预驱动器、逆变器、绕组或传感器的输出信号中有异常时，也可以在另一方的诊断功能单元中的存储器或未图示的外部存储器等中进行这些异常信息和对应的微控制器的状态的记录。
通过将与异常有关的信息一边实现与其他车辆搭载设备的共享，一边记录在微控制器中，可以提高维修时的状况分析精度。
再者，本发明不限定于上述的实施方式，可在不脱离宗旨的范围内各种变形地实施。例如在上述的实施方式中，说明了第1微控制器、第2微控制器分别具有任务切换功能单元的情况，但也可以仅一方具备任务切换功能单元。
此外，也可以选择性组合任务切换处理1～7之中任意的两个以上的任务切换处理是不言而喻的。
标号说明
13…电动机(第1促动单元、第2促动单元)、32…微控制器(第1微计算机)、36…微控制器(第2微计算机)、54…传感器(第1传感器)、55…传感器(第2传感器)、61…输入信号处理单元(第1传感器信号输入单元)、63…辅助控制和外部指令控制单元(第1控制量运算单元)、65…电机控制单元(第1驱动控制单元)、66…诊断功能单元(第1异常判断单元)、67…任务切换功能单元(异常检测时任务执行单元)、68、78…微计算机间通信单元、71…输入信号处理单元(第2传感器信号输入单元)、73…辅助控制和外部指令控制单元(第2控制量运算单元)、75…电机控制单元(第2驱动控制单元)、76…诊断功能单元(第2异常判断单元)、77…任务切换功能单元(异常检测时任务执行单元)。

Claims (15)

1.一种车辆控制装置，其特征在于，具有：
第1传感器，检测表示车辆的运转状态的状态量；
第1促动单元，基于所述第1传感器的输出信号进行工作；
第1微计算机，控制所述第1促动单元；
第2传感器，检测表示车辆的运转状态的状态量；
第2促动单元，基于所述第2传感器的输出信号进行工作；以及
第2微计算机，控制所述第2促动单元；以及
微计算机间通信单元，进行在所述第1微计算机和所述第2微计算机之间进行的信号的发送接收即微计算机间通信，
所述第1微计算机包括：
第1传感器信号输入单元，输入所述第1传感器的输出信号；
第1控制量运算单元，基于所述第1传感器的输出信号，运算用于驱动控制所述第1促动单元的第1控制量；
第1驱动控制单元，基于所述第1控制量，驱动控制所述第1促动单元；以及
第1异常判断单元，判断所述第1促动单元或所述第1传感器的输出信号有无异常，
所述第2微计算机包括：
第2传感器信号输入单元，输入所述第2传感器的输出信号；
第2控制量运算单元，基于所述第2传感器的输出信号，运算用于驱动控制所述第2促动单元的第2控制量；
第2驱动控制单元，基于所述第2控制量，驱动控制所述第2促动单元；
第2异常判断单元，判断所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号有无异常；以及
异常检测时任务执行单元，在所述第2异常判断单元判断为所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号中有异常时，停止所述第2控制量运算单元的所述第2控制量的运算，并且停止所述第2驱动控制单元的所述第2促动单元的驱动控制，同时进行所述第2控制量的运算和所述第2促动单元的驱动控制以外的运算。
2.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述异常检测时任务执行单元在所述第2异常判断单元判断为所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号中有异常、并且在所述第2促动单元中不可能进行连续的驱动控制时，停止所述第2驱动控制单元进行的所述第2促动单元的驱动控制，同时进行所述第2促动单元的驱动控制以外的运算。
3.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述异常检测时任务执行单元在所述第2异常判断单元判断为所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号中有异常时，执行由所述第1微计算机执行的一部分运算，将该运算结果通过所述微计算机间通信单元发送到所述第1微计算机。
4.如权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述异常检测时任务执行单元在所述第2异常判断单元判断为所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号中有异常时，执行由所述微计算机间通信单元执行的至少一部分运算。
5.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述异常检测时任务执行单元在所述第2异常判断单元判断为所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号中有异常时，执行由所述第1异常判断单元或所述第2异常判断单元执行的至少一部分运算。
6.如权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述异常检测时任务执行单元在所述第2异常判断单元判断为所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号中有异常时，进行所述第1传感器、所述第1促动单元、或所述第1微计算机的状态的记录。
7.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第1微计算机或所述第2微计算机包括进行与其他车辆搭载设备进行的通信即CAN通信的CAN通信单元，所述CAN通信是控制器局域网通信，
所述异常检测时任务执行单元在所述第2异常判断单元判断为所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号中有异常时，执行由所述CAN通信单元执行的至少一部分运算。
8.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第1微计算机或所述第2微计算机包括进行与其他车辆搭载设备进行的通信即CAN通信的CAN通信单元，所述CAN通信是控制器局域网通信，
所述异常检测时任务执行单元在所述第2异常判断单元判断为所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号中有异常时，执行由所述其他车辆搭载设备执行的至少一部分运算。
9.如权利要求8所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述车辆控制装置是电动转向装置，
所述电动转向装置包括：
转向机构，将方向盘的转向操作传递到一对转向轮；
作为所述第1促动单元和所述第2促动单元的电动机，对所述转向机构提供转向力；以及
作为所述第1传感器和所述第2传感器的第1转向传感器和第2转向传感器，检测所述转向机构的转向状态，
所述第1微计算机的所述第1控制量运算单元以基于所述第1转向传感器的输出信号算出的第1控制量驱动控制所述第1促动单元，
所述第2微计算机的所述第1控制量运算单元以基于所述第2转向传感器的输出信号算出的第2控制量驱动控制所述第2促动单元，
所述异常检测时任务执行单元在所述第2异常判断单元判断为所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号中有异常时，向对所述一对转向轮可提供不同制动力的制动力控制装置输出制动力指令信号，
所述制动力指令信号是，通过所述制动力控制装置向所述一对转向轮提供不同制动力，驱动控制所述制动力控制装置，使得车辆产生旋转力矩的信号。
10.如权利要求8所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述车辆控制装置是电动转向装置，
所述电动转向装置包括：
转向机构，将方向盘的转向操作传递到一对转向轮；
作为所述第1促动单元和所述第2促动单元的电动机，对所述转向机构提供转向力；以及
作为所述第1传感器和所述第2传感器的第1转向传感器和第2转向传感器，检测所述转向机构的转向状态，
所述第1微计算机的所述第1控制量运算单元以基于所述第1转向传感器的输出信号算出的第1控制量驱动控制所述第1促动单元，
所述第2微计算机的所述第1控制量运算单元以基于所述第2转向传感器的输出信号算出的第2控制量驱动控制所述第2促动单元，
所述异常检测时任务执行单元在所述第2异常判断单元判断为所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号中有异常时，对进行车辆的内燃机的燃烧控制的发动机控制器输出发动机控制指令信号，
所述发动机控制指令信号是，根据所述第1转向传感器的输出信号或所述第2转向传感器的输出信号，调整所述内燃机的燃烧状态的信号。
11.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述车辆控制装置是电动转向装置，
所述电动转向装置包括：
转向机构，将方向盘的转向操作传递到一对转向轮；
作为所述第1促动单元和所述第2促动单元的电动机，对所述转向机构提供转向力；以及
作为所述第1传感器和所述第2传感器的第1转向传感器和第2转向传感器，检测所述转向机构的转向状态，
所述第1微计算机的所述第1控制量运算单元以基于所述第1转向传感器的输出信号算出的第1控制量驱动控制所述第1促动单元，
所述第2微计算机的所述第1控制量运算单元以基于所述第2转向传感器的输出信号算出的第2控制量驱动控制所述第2促动单元，
所述异常检测时任务执行单元在所述第2异常判断单元判断为所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号中有异常时，对所述第1微计算机发送使所述第1促动单元一边在辅助扭矩上给予强弱一边驱动的信号。
12.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述异常检测时任务执行单元在所述第2异常判断单元判断为所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号中有异常时，进行所述第1驱动控制单元中的运算。
13.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述第1微计算机或所述第2微计算机包括进行与其他车辆搭载设备进行的通信即CAN通信的CAN通信单元，所述CAN通信为控制器局域网通信，
所述异常检测时任务执行单元将由所述第2异常判断单元检测出的与所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号的异常有关的信息处理为通过所述CAN通信单元可发送到其他车辆搭载设备的状态。
14.如权利要求13所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述其他车辆搭载设备将与所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号的异常有关的信息发送到车外。
15.如权利要求13所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述异常检测时任务执行单元在所述第2异常判断单元判断为所述第2促动单元或所述第2传感器的输出信号中有异常时，进行所述第1传感器、所述第1促动单元、或所述第1微计算机的状态的记录。
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