JP2003097344A - 車両用電子制御装置 - Google Patents

車両用電子制御装置

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JP2003097344A JP2001295628A JP2001295628A JP2003097344A JP 2003097344 A JP2003097344 A JP 2003097344A JP 2001295628 A JP2001295628 A JP 2001295628A JP 2001295628 A JP2001295628 A JP 2001295628A JP 2003097344 A JP2003097344 A JP 2003097344A
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  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡易な構成を用いつつ、良好なデータ通信を実
現すること。 【解決手段】エンジンＥＣＵ１０は、エンジン制御並び
に電子スロットル制御を実施する制御ＣＰＵ１１と、電
子スロットル制御の制御状態を監視する監視ＣＰＵ１２
とを備える。これらＣＰＵ１１，１２間ではクロック同
期通信により通信データが送受信される。制御ＣＰＵ１
１及び監視ＣＰＵ１２のうち、送信側ＣＰＵでは、通信
データを加算してサムデータを算出し、更に通信データ
が全て０の時に０となることがないようサムサムデータ
からチェック用データを算出して該チェック用データを
通信データと共に受信側ＣＰＵに送信する。また、受信
側ＣＰＵでは、受信したチェック用データに基づき通信
データの異常を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用電子制御装
置においてＣＰＵ間通信のデータ異常を正しく検出する
ための改良技術である。
【０００２】
【従来の技術】車載エンジンの制御を司る車両用電子制
御装置（エンジンＥＣＵ）として、メイン及びサブの２
つのＣＰＵを持つ構成が知られている。図４にその構成
を示す。図４に示すエンジンＥＣＵ２０において、メイ
ンＣＰＵ２１は噴射制御及び点火制御を実施し、サブＣ
ＰＵ２２はスロットル制御を実施する。また、メインＣ
ＰＵ２１は、スロットル制御（サブＣＰＵ）に関する監
視制御として、サブＣＰＵ２２から出力されるウオッチ
ドッグパルス（ＷＤパルス）をモニタし、ＷＤパルスの
周期性からサブＣＰＵ２２の異常を検出する。サブＣＰ
Ｕ２２の異常時には、メインＣＰＵ２１がサブＣＰＵ２
２をリセットするようにしている。
【０００３】メインＣＰＵ２１及びサブＣＰＵ２２で
は、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Tran
smitter ）等の通信方式を用いて相互のデータを送受信
し、データを共有して協調制御を行っている。なお、Ｗ
Ｄ回路２３は、メインＣＰＵ２１から出力されるＷＤパ
ルスを監視してメインＣＰＵ２１の異常を検出し、メイ
ンＣＰＵ２１の異常時には当該メインＣＰＵ２１をリセ
ットするようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで近年では、Ｃ
ＰＵの高機能・大容量化により、従来２つのＣＰＵを使
用して実現してきたエンジン制御（噴射・点火制御）と
スロットル制御とを１つのＣＰＵで構成し、エンジンＥ
ＣＵのコストダウンを図ることが考えられる。このよう
な１ＣＰＵ構成のエンジンＥＣＵでは、スロットル制御
の状態を監視するための監視ＣＰＵが別途必要になる。
この場合、監視ＣＰＵは監視専用であるため低機能（安
価）なものが採用される。また、監視ＣＰＵをより安価
なものにするために、ＣＰＵ間通信もＵＡＲＴ方式に代
えてＣＳＩ（Clocked Serial Interface）方式等の簡易
なものが採用される。ＣＳＩ方式とは、セキュリティビ
ットやヘッダ等を認識する通信モジュールを用いること
なく、クロック同期でデータの送受信を行う通信方式で
ある。
【０００５】一方、ＣＰＵ間で送受信するデータの信頼
性を向上させるためには、通信データを加算して求めた
サムデータにより該通信データの異常が検出される。す
なわち、送信側ＣＰＵでは、その都度の通信データと共
にサムデータを受信側ＣＰＵに送信し、受信側ＣＰＵで
は、受信したサムデータと通信データより算出したサム
データとが一致するかどうかを判定する。そして、一致
した時のみ受信した通信データが正常である判断して当
該データを使用する。
【０００６】ところが、前述したＣＳＩ方式の通信を採
用する場合、サムデータによる異常検出では、通信デー
タの異常が正しく検出できないことが考えられる。仮に
通信線がグランドショートした時、サムデータを含めて
全通信データが０となり、元々通信データが全て０であ
った場合（サムデータも０）を想定すると通信データの
異常が正しく検出できない。故に、データ通信の信頼性
が低下してしまう。
【０００７】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、簡易な構成を用
いつつ、良好なデータ通信を実現することができる車両
用電子制御装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、送信側ＣＰＵにおいて、通信データが全て０の時に
０となることがないようサムデータからチェック用デー
タが算出され、該チェック用データが通信データと共に
受信側ＣＰＵに送信される。ここで前述の通り、仮に通
信データと共にサムデータを受信側ＣＰＵに送信する場
合、通信線がグランドショートするとそれらは共に０と
なり、元々通信データが全て０であった場合（サムデー
タも０）を想定すると通信データの異常が正しく検出で
きない。これに対し本発明では、通信データが全て０の
時に０となることがないようチェック用データが算出さ
れて通信データと共に送信されるため、通信線がグラン
ドショートし、通信データとチェック用データとが共に
０になる場合にも、受信側ＣＰＵにおいて通信データの
異常が正しく検出できる。その結果、簡易な構成を用い
つつ、良好なデータ通信を実現することができる。
【０００９】請求項２に記載の発明では、送信側ＣＰＵ
において、その都度の通信データより算出したサムデー
タに対して０以外の所定値を加算又は減算してチェック
用データが算出され、該チェック用データが通信データ
と共に受信側ＣＰＵに送信される。また、受信側ＣＰＵ
において、受信した通信データよりサムデータ１が算出
され、通信データと共に受信したチェック用データに前
記所定値を加算してサムデータ２が算出される。そし
て、サムデータ１，２の比較により通信データの異常が
検出される。かかる場合、請求項１の発明と同様に、通
信データが全て０の時（すなわち、サムデータが０の
時）にもチェック用データは０とならない。そのため、
通信線がグランドショートし、通信データとチェック用
データとが共に０になる場合にも、受信側ＣＰＵにおい
て通信データの異常が正しく検出できる。すなわち、通
信線がグランドショートした時、サムデータ１，２が不
一致となり、通信データ異常の旨が検出される。その結
果、簡易な構成を用いつつ、良好なデータ通信を実現す
ることができる。
【００１０】請求項３に記載の発明では、前記２つのＣ
ＰＵは、一方がエンジン制御並びに電子スロットル制御
を実施する制御ＣＰＵ、他方が電子スロットル制御の制
御状態を監視する監視ＣＰＵであり、制御監視のための
各種の通信データと、該通信データより算出したチェッ
ク用データとが制御ＣＰＵ及び監視ＣＰＵ間で送受信さ
れる。この場合、制御ＣＰＵと監視ＣＰＵとを有する車
両用電子制御装置において、監視ＣＰＵとして特定の通
信モジュールを持たなくても、適正なデータ通信が実現
できる。従って、監視ＣＰＵ並びにその通信方式として
安価なものが適用でき、コスト低減を図ることができ
る。
【００１１】また、請求項４に記載の発明では、送信側
ＣＰＵでは、多数の通信データのうち特定の重要データ
のみ、前記チェック用データを算出して受信側ＣＰＵに
送信する。この場合、送信側及び受信側の各ＣＰＵにお
いて処理負荷を軽減することができる。
【００１２】また、請求項５に記載したように、サムデ
ータに対して加減算する前記所定値は、各ビットが０，
１を交互に並べて構成される値であると良い。例えば２
バイトデータの場合、０ｘ５ａａ５，０ｘａ５５ａ等を
用いる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施の形態を図面に従って説明する。図１は、本実施の形
態におけるエンジンＥＣＵの構成を示すブロック図であ
る。図１において、エンジンＥＣＵ１０は、エンジンの
噴射制御、点火制御、スロットル制御を実施するための
制御ＣＰＵ１１と、スロットル制御に関する監視制御を
実施するための監視ＣＰＵ１２と、制御ＣＰＵ１１の動
作を監視するためのＷＤ回路１３とを備える。制御ＣＰ
Ｕ１１は、Ａ／Ｄ変換器１４を介してスロットル開度や
アクセル開度を入力する他に、エンジン回転数、吸気管
内圧力等々のエンジン運転情報を随時入力し、当該運転
情報に基づき図示しない燃料噴射弁、イグナイタ、スロ
ットルアクチュエータの駆動を制御する。なお、スロッ
トル開度やアクセル開度のＡ／Ｄ値は監視ＣＰＵ１２に
も入力される。
【００１４】制御ＣＰＵ１１と監視ＣＰＵ１２との間の
通信は、いわゆるＣＳＩ（ClockedSerial Interface）
方式が採用されており、各ＣＰＵ１１，１２の信号端子
Ｓｏｕｔ，Ｓｉｎを通じてクロック同期通信でデータの
送受信が行われる。すなわち、制御ＣＰＵ１１から監視
ＣＰＵ１２に対して所定周期（例えば、２ｍｓｅｃ又は
４ｍｓｅｃ周期）の通信クロックが出力され、その通信
クロックに同期してＣＰＵ１１，１２間で各種データが
送受信される。この場合、監視ＣＰＵ１２としては、セ
キュリティビットやヘッダ等を認識する通通信モジュー
ルを持っておらず、簡易で且つ安価な構成が実現されて
いる。
【００１５】制御ＣＰＵ１１から監視ＣＰＵ１２に対し
ては、スロットル開度、アクセル開度、フェイルセーフ
実施フラグ等のデータが送信される。監視ＣＰＵ１２
は、スロットル制御の監視処理として、Ａ／Ｄ変換器１
４を通じて入力したスロットル開度やアクセル開度のデ
ータと、制御ＣＰＵ１１より受信した同じくスロットル
開度やアクセル開度のデータとを比較し、それらが一致
するかどうかによりスロットル制御状態の異常を検出す
る。そして、その監視結果を制御ＣＰＵ１１に対して返
信する。
【００１６】制御ＣＰＵ１１は、監視ＣＰＵ１２での監
視結果に従い、スロットル制御の異常発生時には所定の
フェイルセーフ処理を実施する。フェイルセーフ処理と
して具体的には、車両の退避走行（リンプホーム）を実
現すべく、一部の気筒の燃料噴射を休止させる減筒制御
や点火時期の遅角制御等を実施する。
【００１７】制御ＣＰＵ１１と監視ＣＰＵ１２との間で
データ送受信が行われる際、通信データの信頼性を向上
させるべく、各ＣＰＵ１１，１２では通信データを加算
してサムデータが算出され、そのサムデータによる通信
データの異常検出が実施される。但し本実施の形態で
は、例えば制御ＣＰＵ１１から監視ＣＰＵ１２に送信さ
れるデータ（スロットル開度、アクセル開度、フェイル
セーフ実施フラグ等）のうち、スロットル開度及びアク
セル開度のデータを「重要データ」、それ以外のフェイ
ルセーフ実施フラグのデータ等を「非重要データ」とし
て取り扱う。この場合、重要データを送受信する場合の
み、サムデータによる通信データの異常検出を実施する
ようにしている。
【００１８】また、制御ＣＰＵ１１は、ＷＤ回路１３に
対して所定周期で反転するＷＤパルスを出力する。ＷＤ
回路１３は、制御ＣＰＵ１１からのＷＤパルスが所定時
間以上反転しなかった場合に制御ＣＰＵ１１に対してリ
セット信号を出力する。
【００１９】次に、制御ＣＰＵ１１と監視ＣＰＵ１２と
の間のＣＰＵ間通信の詳細を説明する。ここでは、制御
ＣＰＵ１１を送信側、監視ＣＰＵ１２を受信側とし、制
御ＣＰＵ１１から監視ＣＰＵ１２へ各種データが送信さ
れる場合を例に説明する。
【００２０】図２は、ＣＰＵ間通信のデータ送信処理を
示すフローチャートである。上記の如く制御ＣＰＵ１１
を送信側とする場合、本処理は、１パケットの送信時間
より短い時間毎（例えば、４ｍｓｅｃ毎）に制御ＣＰＵ
１１により実施される。
【００２１】図２において、先ずステップ１０１では、
今回送信する１パケット分の通信データを確定する。具
体的には、所定の処理（ＬＳＢ変換等）により制御用デ
ータを通信データに変換し、その通信データを送信用Ｒ
ＡＭへ格納する。このとき、例えばスロットル開度、ア
クセル開度、フェイルセーフ実施フラグが通信データと
して確定される。
【００２２】ステップ１０２では、１パケット分の通信
データのうち、重要データのみを加算してサムデータを
算出する。ここで、前述した通り重要データとは、例え
ばスロットル開度及びアクセル開度のデータであり、こ
れに対してサムデータが算出される。
【００２３】その後、ステップ１０３では、前記算出し
たサムデータから所定値Ｋを減算し、その減算結果をチ
ェック用データとする。ここで、チェック用データは、
通信データが全て０の時（すなわち、サムデータが０の
時）に０とならないデータである。所定値Ｋは０以外の
値であれば良く、より具体的には、各ビットが０，１を
交互に並べて構成される値、例えば２バイトデータの場
合、０ｘ５ａａ５，０ｘａ５５ａ等を用いる。但し、サ
ムデータと所定値Ｋとの減算値からチェック用データを
算出する構成に代えて、サムデータと所定値Ｋとの加算
値からチェック用データを算出する構成であっても良
い。
【００２４】最後に、ステップ１０４では、確定した通
信データとチェック用データとを監視ＣＰＵ１２に送信
する。監視ＣＰＵ１２では、制御ＣＰＵ１１から受信し
た通信データが受信用ＲＡＭに順次格納される。
【００２５】図３は、ＣＰＵ間通信のデータ受信処理を
示すフローチャートである。上記の如く監視ＣＰＵ１２
を受信側とする場合、本処理は、１パケットの送信時間
より短い時間毎（例えば、４ｍｓｅｃ毎）に監視ＣＰＵ
１２により実施される。
【００２６】図３において、先ずステップ２０１では、
１パケット分の通信データを全て受信したか否かを検出
する。１パケット分の通信データを受信していなければ
本処理を終了する。１パケット分のデータを受信してい
る場合はステップ２０２以降の処理を実施する。
【００２７】ステップ２０２では、受信した１パケット
分の通信データについてサムデータを算出する（便宜
上、これをサムデータ１とする）。但し、サムデータ算
出の対象とするのは、前記図２のステップ１０２と同
様、１パケット分の通信データのうち重要データのみで
ある。また、ステップ２０３では、通信データに含まれ
るチェック用データからサムデータを算出する（便宜
上、これをサムデータ２とする）。すなわち、受信した
チェック用データに所定値Ｋ（例えば０ｘ５ａａ５）を
加算してサムデータ２を算出する。この所定値Ｋは、前
記図２のステップ１０３で使った値と同じ値である。
【００２８】その後、ステップ２０４では、前記算出し
たサムデータ１とサムデータ２とが一致するか否かを検
出する。サムデータ１とサムデータ２とが不一致の場合
は通信データに異常があると判断して本処理を終了す
る。サムデータ１とサムデータ２とが一致した場合は、
通信データを正常に受信したと判断してステップ２０５
に進み、通信データを更新する。このとき、通信データ
が受信用ＲＡＭから制御用ＲＡＭへ転送される。
【００２９】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。通信データが全て０の時に０と
なることがないようチェック用データを算出し、それを
用いて通信データの異常を検出するようにしたため、通
信線がグランドショートし、通信データとチェック用デ
ータとが共に０になる場合にも、受信側ＣＰＵにおいて
通信データの異常が正しく検出できる。その結果、簡易
な構成を用いつつ、良好なデータ通信を実現することが
できる。
【００３０】監視ＣＰＵ１２として特定の通信モジュー
ルを持たなくても、適正なデータ通信が実現できる。従
って、監視ＣＰＵ１２並びにその通信方式として安価な
ものが適用でき、コスト低減を図ることができる。
【００３１】また、送信側ＣＰＵでは、多数の通信デー
タのうち特定の重要データのみ、チェック用データを算
出して受信側ＣＰＵに送信する。この場合、送信側及び
受信側の各ＣＰＵにおいて処理負荷を軽減することがで
きる。
【００３２】上記実施の形態では、制御ＣＰＵ１１から
監視ＣＰＵ１２へ通信データを送信する場合について説
明したが、逆に監視ＣＰＵ１２から制御ＣＰＵ１１へ通
信データを送信する場合にも本発明が適用できる。
【００３３】また、上記実施の形態では、多数の通信デ
ータを重要データ／非重要データに分け、重要データの
みサムデータ算出等を実施したが、重要データ／非重要
データの区分を無くし、全ての通信データについてサム
データの算出等を実施する構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態におけるエンジンＥＣＵの構
成を示すブロック図。
【図２】ＣＰＵ間通信のデータ送信処理を示すフローチ
ャート。
【図３】ＣＰＵ間通信のデータ受信処理を示すフローチ
ャート。
【図４】従来技術におけるエンジンＥＣＵの構成を示す
ブロック図。
【符号の説明】
１０…エンジンＥＣＵ、１１…制御ＣＰＵ、１２…監視
ＣＰＵ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｆ 11/30 Ｇ０６Ｆ 11/30 Ａ ５Ｋ０３３ Ｈ０４Ｌ 12/28 １００ Ｈ０４Ｌ 12/28 １００Ａ ２００ ２００Ｚ Ｆターム(参考） 3G084 BA05 BA13 BA16 DA26 DA27 DA29 EA04 EB03 EB06 EB22 EB24 EC05 FA10 FA11 FA33 3G301 HA01 JB07 JB08 JB09 JB10 LA01 LB01 LC10 NB13 NB20 NC01 NC07 PA07Z PA11Z PE01Z 5B001 AA14 AB01 AB03 AC01 AD05 AD06 AE02 5B042 GA11 GA12 GA39 GB08 GC11 JJ01 JJ03 5H223 AA10 CC08 DD03 EE04 FF08 5K033 BA06 CB03 CB15

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも２つのＣＰＵ間でクロック同期
    通信を行い、送信側及び受信側の各ＣＰＵで通信データ
    を加算して求めたサムデータを用いて該通信データの異
    常を検出する車両用電子制御装置において、 送信側ＣＰＵでは、通信データが全て０の時に０となる
    ことがないようサムサムデータからチェック用データを
    算出して該チェック用データを通信データと共に受信側
    ＣＰＵに送信し、受信側ＣＰＵでは、受信したチェック
    用データに基づき通信データの異常を検出することを特
    徴とする車両用電子制御装置。
  2. 【請求項２】少なくとも２つのＣＰＵ間でクロック同期
    通信を行い、送信側及び受信側の各ＣＰＵで通信データ
    を加算して求めたサムデータを用いて該通信データの異
    常を検出する車両用電子制御装置において、 送信側ＣＰＵでは、（１）その都度の通信データより算
    出したサムデータに対して０以外の所定値を加算又は減
    算してチェック用データを算出する処理、（２）チェッ
    ク用データを通信データと共に受信側ＣＰＵに送信する
    処理、を順次実施し、受信側ＣＰＵでは、（３）受信し
    た通信データよりサムデータ１を算出する処理、（４）
    通信データと共に受信したチェック用データに前記
    （１）の所定値を加算してサムデータ２を算出する処
    理、（５）サムデータ１，２の比較により通信データの
    異常を検出する処理、を順次実施することを特徴とする
    車両用電子制御装置。
  3. 【請求項３】前記２つのＣＰＵは、一方がエンジン制御
    並びに電子スロットル制御を実施する制御ＣＰＵ、他方
    が電子スロットル制御の制御状態を監視する監視ＣＰＵ
    であり、制御監視のための各種の通信データと、該通信
    データより算出したチェック用データとを制御ＣＰＵ及
    び監視ＣＰＵ間で送受信する請求項１又は２記載の車両
    用電子制御装置。
  4. 【請求項４】送信側ＣＰＵでは、多数の通信データのう
    ち特定の重要データのみ、前記チェック用データを算出
    して受信側ＣＰＵに送信する請求項１乃至３の何れかに
    記載の車両用電子制御装置。
  5. 【請求項５】請求項２記載の車両用電子制御装置におい
    て、サムデータに対して加減算する前記所定値は、各ビ
    ットが０，１を交互に並べて構成される値である車両用
    電子制御装置。
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