JP2010269700A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、負荷駆動部を介して複数の外部負荷の通電・遮断を切り換える場合であっても、駆動制御部と負荷駆動部との間の回路異常を検出することができる車両制御装置を得ることを目的とする。
【解決手段】ＩＰＤ３の駆動モードは、通常駆動モードと、診断用駆動モードとの一方から他方に切換可能である。マイクロコンピュータ２は、ＩＰＤ３との間の回路異常についての診断処理を実行可能であり、その診断処理を実行する際に、ＩＰＤ３を診断用駆動モードとし、その後、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８それぞれ負荷駆動指令を送り、そのときの帰還情報の内容と、複数の負荷駆動指令入力ポートに送った負荷駆動指令の内容とを比較し、両方が相違していることを確認した場合に、ＩＰＤ３との間の回路に異常が生じていると判断する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ＩＰＤ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を介して、車両に設けられた例えばリニアソレノイド、リレーコイル又はランプ等の外部負荷の駆動を制御する車両制御装置に関する。

例えば、特許文献１に示すような従来の車両制御装置では、電流検出回路によって、例えばリニアソレノイドに実際に流れる電流が、リニアソレノイドに直列に接続された抵抗器の両端電圧として検出される。そして、この検出された両端電圧は、演算増幅器と抵抗器とからなる増幅回路によって増幅される。その増幅後の両端電圧は、抵抗器とコンデンサからなる積分回路よって積分される。

そして、この積分回路に接続されたマイクロコンピュータによって、リニアソレノイドに流れる電流が電圧信号として検出される。マイクロコンピュータは、この検出電圧をＡＤ変換し、その後、このＡＤ変換値と、予めＲＯＭ内に設定された判定基準値とを大小比較して、リニアソレノイド等が故障したか否かを判定する。

これにより、特許文献１に示すような従来の車両制御装置では、マイクロコンピュータは、その出力ポートから、駆動回路を経て、リニアソレノイドまでの一連の経路の故障と、リニアソレノイドから、電流検出回路、積分回路及び比較回路を経て、マイコンの入力ポートまでの一連の経路の故障とを検出可能となる。

次に、図３は、特許文献１に示すような従来の電子制御ユニットを示す構成図である。図３において、車両制御装置１００は、ＭＯＳトランジスタ１０１、異常検出回路１０２及びマイクロコンピュータ１０３を有している。ＭＯＳトランジスタ１０１は、スイッチング素子である。また、ＭＯＳトランジスタ１０１は、外部電源１１０（バッテリ）から外部負荷１１１（例えば、ソレノイド）に流れる電流の通電・遮断を切り換えるための外部負荷駆動回路をなしている。

ＭＯＳトランジスタ１０１の通電・遮断（ＯＮ・ＯＦＦ）は、マイクロコンピュータ１０３の出力ポート１０３ａからの指令信号Ｓａに応じて切り換えられる。異常検出回路１０２は、トランジスタ１０４及び抵抗１０５を有している。トランジスタ１０４のベースは、車両制御装置１００の負荷駆動ポート１００ａに接続されている。トランジスタ１０４のコレクタは、マイクロコンピュータ１０３の入力ポート１０３ｂに接続されている。トランジスタ１０４のエミッタは、車両制御装置１００のＧＮＤポート１００ｂに接続されている。抵抗１０５の一端は、マイクロコンピュータ１０３とトランジスタ１０４との間に接続されている。抵抗１０５の他端は、基準電圧Ｖｒに接続されている。

この図３に示すような車両制御装置１００では、外部負荷１１１及びＭＯＳトランジスタ１０１が正常である場合、ＭＯＳトランジスタ１０１がＯＮ状態となると、負荷駆動ポート１００ａの電圧Ｖｏは、ほぼ０Ｖとなる。これとともに、マイクロコンピュータ１０３の入力ポート１０３ｂの電圧Ｓｃは、Ｈレベルとなる。他方、ＭＯＳトランジスタ１０１がＯＦＦ状態となると、負荷駆動ポート１００ａの電圧Ｖｏは、外部電源１１０の電圧ＶＢとほぼ等しくなる。これとともに、マイクロコンピュータ１０３の入力ポート１０３ｂの電圧Ｓｃは、Ｌレベルになる。

これに対して、外部負荷１１１が断線した異常状態の場合においては、トランジスタ１０１のＯＮ・ＯＦＦの状態にかかわらず、負荷駆動ポート１００ａの電圧Ｖｏは０Ｖとなり、マイクロコンピュータ１０３の入力ポート１０３ｂの電圧Ｓｃは常にＨレベルとなる。また、外部負荷１１１の両端子間が短絡した異常状態（負荷駆動ポート１００ａが外部電源１１０の＋端子と短絡した異常状態）の場合においては、ＭＯＳトランジスタ１０１のＯＮ・ＯＦＦの状態にかかわらず負荷駆動ポート１００ａの電圧Ｖｏは、外部電源１１０の電圧ＶＢとに等しくなる。

そして、この場合には、マイクロコンピュータ１０３の入力ポート１０３ｂの電圧Ｓｃは常にＬレベルとなる。この結果、マイクロコンピュータ１０３は、マイクロコンピュータ１０３の出力ポート１０３ａの電圧Ｓａと入力ポート１０３ｂの電圧Ｓｃとに基づいて、外部負荷１１１の異常を検出することができる。

ここで、図３では、１チャンネル分の外部負荷駆動回路のみを示しているが、例えば実際の車載用の電子制御ユニットにおいては、駆動すべき外部負荷１１１（ソレノイドに限らず、リレーコイルやランプ負荷等）が複数存在する。このため、各外部負荷に負荷駆動回路を設ける必要があり、部品コストの上昇や基板面積の増大を招いてしまうという問題がある。

これに対して、例えば、特許文献２に示すような従来の電子制御ユニットでは、複数の外部負荷駆動回路を１つの素子に集積したＩＰＤが用いられている。このＩＰＤは、異常検出回路を内蔵しており、ＩＰＤ出力ポートから外部負荷までの異常状態について、図３及び特許文献１のものと同様に検出可能となっている。

特開２０００−１１４０３９号公報 特開２０００−１６１７４号公報

ここで、特許文献２に示すような従来の電子制御ユニットでは、図３に示すような電子制御ユニットとは異なり、ＩＰＤの外部負荷駆動ポート（即ち、負荷駆動部の外部負荷駆動ポート）から外部負荷までの異常状態のみが検出対象となっている。このため、マイクロコンピュータ（駆動制御部）とＩＰＤ（負荷制御部）との間の回路異常については、検出対象となってはおらず、その回路異常を検出することはできなかった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、負荷駆動部を用いて複数の外部負荷の通電・遮断を切り換える場合であっても、駆動制御部と負荷駆動部との間の回路異常を検出することができる車両制御装置を得ることを目的とする。

この発明に係る車両制御装置は、複数の外部負荷の通電・遮断を切り換えるものであって、前記複数の外部負荷の通電・遮断を切り換えるための複数の負荷駆動指令を生成し、前記複数の外部負荷のそれぞれの通電・遮断を制御する駆動制御部と、前記駆動制御部から前記複数の負荷駆動指令をそれぞれ受ける複数の負荷駆動指令入力ポートと、前記駆動制御部から制御情報を受ける制御情報入力ポートと、前記複数の外部負荷にそれぞれ接続された複数の外部負荷駆動ポートと、前記複数の負荷駆動指令入力ポートのそれぞれが受けた前記負荷駆動指令の内容を帰還情報として前記駆動制御部へ出力するための帰還情報出力ポートとを有し、前記複数の負荷駆動指令に基づいて、前記複数の外部負荷のそれぞれの通電・遮断を切り換える負荷駆動部とを備え、前記負荷駆動部の駆動モードは、前記複数の負荷駆動指令に基づいて前記複数の外部負荷の通電・遮断を切り換える通常駆動モードと、予め設定された設定駆動情報に基づいて前記複数の外部負荷の通電・遮断の状態を一定とする診断用駆動モードとの一方から他方に、外部から受けたモード切換指令に応じて切り換わり、前記駆動制御部は、前記負荷駆動部との間の回路異常についての診断処理を実行可能であり、その診断処理を実行する際に、前記モード切換指令を前記制御情報として前記負荷駆動部に送って、前記負荷駆動部の駆動モードを前記診断用駆動モードとし、その後、前記複数の負荷駆動指令入力ポートにそれぞれ前記複数の負荷駆動指令を送り、そのときの前記帰還情報の内容と、前記複数の負荷駆動指令入力ポートに送った前記複数の負荷駆動指令の内容とを比較し、両方が相違していることを確認した場合に、前記負荷駆動部との間の回路に異常が生じていると判断するものである。

この発明に係る車両制御装置によれば、駆動制御部は、負荷駆動指令との間の回路異常についての診断処理を実行する際に、モード切換指令を負荷駆動部に送って、負荷駆動部の駆動モードを診断用駆動モードとし、その後、負荷駆動部に負荷駆動指令を送り、そのときの帰還情報の内容と、負荷駆動部に送った負荷駆動指令の内容とを比較し、両方が相違していることを確認した場合に、回路異常が生じていると判断するので、負荷駆動部を用いて複数の外部負荷の通電・遮断を切り換える場合であっても、駆動制御部と負荷駆動部との間の回路異常を検出することができる。

この発明の実施の形態１による車両制御装置を示す構成図である。 図１のマイクロコンピュータの診断処理を示すフローチャートである。 図１のマイクロコンピュータの診断処理を示すフローチャートである。 従来の車両制御装置を示す構成図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による車両制御装置を示す構成図である。
図１において、車両制御装置（エンジン制御装置）１は、駆動制御部としてのマイクロコンピュータ２と、負荷駆動部としてのＩＰＤ３とを有している。

また、車両制御装置１は、車両（図示せず）に設けられた複数の外部負荷２１〜２８の一端に接続されている。外部負荷２１〜２８は、例えば、ソレノイド、リレーコイル又はランプ等である。複数の外部負荷２１〜２８の他端は、バッテリ３１に接続されている。車両制御装置１は、バッテリ３１の電流の外部負荷２１〜２８への通電・遮断を切り換える。なお、図１では、外部負荷２１〜２８のうち、外部負荷２１，２７，２８の３つのみを示す。

マイクロコンピュータ２は、演算処理部（図示せず）と、データ記憶部（図示せず）と、複数の入出力ポートとを有している。データ記憶部は、車両制御を行うためのプログラムと、ＩＰＤ故障診断を行うためのプログラムとを予め記憶している。マイクロコンピュータ２の入出力ポートは、複数の負荷駆動指令出力ポートＭ_ｏｕｔ１〜Ｍ_ｏｕｔ８と、制御情報出力ポートＭＣＮ_ｏｕｔと、帰還情報入力ポートＭＦＢ_ｉｎとを含んでいる。なお、図１では、負荷駆動指令出力ポートＭ_ｏｕｔ１〜Ｍ_ｏｕｔ８のうち、Ｍ_ｏｕｔ１，Ｍ_ｏｕｔ７，Ｍ_ｏｕｔ８のみを示す。

ＩＰＤ３は、複数の入出力ポートと、複数のバッファレジスタと、負荷駆動回路（図示せず）と、異常検出回路１６と、複数のスイッチ（以下、ＳＷ１〜ＳＷ８とする）とを有している。ＩＰＤ３の入出力ポートは、複数の負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８と、複数の外部負荷駆動ポートＩ_ｏｕｔ１〜Ｉ_ｏｕｔ８と、制御情報入力ポートＩＣＮ_ｉｎと、帰還情報出力ポートＩＦＢ_ｏｕｔとを含んでいる。

負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８は、Ｉ_ｉｎ１，Ｉ_ｉｎ２・・・Ｉ_ｉｎ８の順にそれぞれ隣り合って配置されている。例えば、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ３の隣は、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ２及び負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ４となる。なお、図１では、複数の負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８のうち、Ｉ_ｉｎ１，Ｉ_ｉｎ７，Ｉ_ｉｎ８のみを示し、外部負荷駆動ポートＩ_ｏｕｔ１〜Ｉ_ｏｕｔ８のうち、Ｉ_ｏｕｔ１，Ｉ_ｏｕｔ７，Ｉ_ｏｕｔ８のみを示す。外部負荷駆動ポートＩ_ｏｕｔ１〜Ｉ_ｏｕｔ８は、それぞれ外部負荷２１〜２８の一端に電気的に接続されている。ＩＰＤ３の負荷駆動回路は、外部負荷２１〜２８の通電・遮断を切り換える。

ＩＰＤ３の複数のバッファレジスタは、送信用バッファレジスタ１１と、状態監視用バッファレジスタ１２と、一定駆動用バッファレジスタ１３と、モード切換用バッファレジスタ１４と、受信用バッファレジスタ１５とを含んでいる。送信用バッファレジスタ１１は、帰還情報をマイクロコンピュータ２へ送るためのものである。状態監視用バッファレジスタ１２は、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８の状態を監視するためのものである。

一定駆動用バッファレジスタ１３は、外部負荷２１〜２８の通電・遮断の状態を一定とするためのものである。モード切換用バッファレジスタ１４は、ＳＷ１〜ＳＷ８の可動接点の接続先を切り換えるためのものである。受信用バッファレジスタ１５は、マイクロコンピュータ２からの制御情報を受信するためのものである。

ここで、マイクロコンピュータ２とＩＰＤ３とは、複数の通信ライン４〜８を介して、電気的に接続されている。具体的に、帰還情報入力ポートＭＦＢ_ｉｎと帰還情報出力ポートＩＦＢ_ｏｕｔとは、通信ライン４を介して接続されている。この通信ライン４を通じて、ＩＰＤ３によって生成された帰還情報がマイクロコンピュータ２へ送信される。この帰還情報は、ＩＰＤ３の内部状態をマイクロコンピュータ２に知らせるための情報である。

負荷駆動指令出力ポートＭ_ｏｕｔ１〜Ｍ_ｏｕｔ８と負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８とは、それぞれ通信ライン５〜７を介して接続されている。なお、図１では、Ｍ_ｏｕｔ２〜Ｍ_ｏｕｔ６とＩ_ｉｎ２〜Ｉ_ｉｎ６との通信ラインについては省略して示す。通信ライン５〜７を通じて、マイクロコンピュータ２によって生成された負荷駆動指令がＩＰＤ３へ送信される。この負荷駆動指令は、外部負荷２１〜２８の通電・遮断を切り換えるための指令である。

制御情報出力ポートＭＣＮ_ｏｕｔと制御情報入力ポートＩＣＮ_ｉｎとは、通信ライン８を介して接続されている。この通信ライン８を通じて、マイクロコンピュータ２によって生成された制御情報がＩＰＤ３へ送信される。この制御情報は、マイクロコンピュータ２がＩＰＤ３を制御するための情報である。

次に、ＩＰＤ３の駆動モードについて説明する。ＩＰＤ３の駆動モードは、通常駆動モードと診断用駆動モードとの一方から他方へ切換可能になっている。通常駆動モードとは、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８の状態に基づいて、外部負荷２１〜２８の通電・遮断を切り換えるための駆動モードである。診断用駆動モードとは、一定駆動用バッファレジスタ１３に格納された情報（設定駆動情報）に基づいて、外部負荷２１〜２８の通電・遮断の状態を一定とするための駆動モードである。

また、ＩＰＤ３の駆動モードは、ＳＷ１〜ＳＷ８によって通常駆動モードと診断用駆動モードとの一方から他方へ切り換えられる。ＳＷ１〜ＳＷ８の可動接点が負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８側の固定接点に接続された場合に、ＩＰＤ３が通常駆動モードとなる。これに対して、ＳＷ１〜ＳＷ８の可動接点が一定駆動用バッファレジスタ１３側の固定接点に接続された場合に、ＩＰＤ３が診断用駆動モードとなる。

このＳＷ１〜ＳＷ８の可動接点の操作は、モード切換用バッファレジスタ１４に格納された情報に基づいて行われる。この操作の一例についてＳＷ１を用いて説明する。モード切換用バッファレジスタ１４のｂｉｔ０が「０」のときには、ＳＷ１の可動接点が負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１側の固定接点に接続される。モード切換用バッファレジスタ１４のｂｉｔ０が「１」のときには、ＳＷ１の可動接点が一定駆動用バッファレジスタ１３側の固定接点に接続される。

また、モード切換用バッファレジスタ１４は、８ｂｉｔ（ｂｉｔ０〜７）で構成されている。ＳＷ２〜ＳＷ８のそれぞれの可動接点も、ＳＷ１と同様に、モード切換用バッファレジスタ１４の各ｂｉｔの値で、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ２〜Ｉ_ｉｎ８側の固定接点、及び一定駆動用バッファレジスタ１３側の固定接点の一方から他方に接続先を切換可能となる。なお、モード切換用バッファレジスタ１４のｂｉｔ１〜８のうち、ｂｉｔ１がＳＷ２に、ｂｉｔ２がＳＷ３に、ｂｉｔ３がＳＷ４に、ｂｉｔ４がＳＷ５に、ｂｉｔ５がＳＷ６に、ｂｉｔ６がＳＷ７に、ｂｉｔ７がＳＷ８にそれぞれ対応している。

ここで、マイクロコンピュータ２の制御情報には、ＩＰＤ３の駆動モードを切り換えるためのモード切換指令が含まれている。このモード切換指令が受信用バッファレジスタ１５を介してモード切換用バッファレジスタ１４に伝わり、モード切換用バッファレジスタ１４に格納される。即ち、ＩＰＤ３の駆動モードの切換は、マイクロコンピュータ２によって制御される。

次に、ＩＰＤ３が通常駆動モードのときのマイクロコンピュータ２による外部負荷２１〜２８の通電・遮断の動作について説明する。マイクロコンピュータ２は、負荷駆動指令出力ポートＭ_ｏｕｔ１〜Ｍ_ｏｕｔ８及び通信ライン５〜７を通じて、複数の負荷駆動指令をＩＰＤ３に送る。

そして、ＩＰＤ３は、通常駆動モードのときに、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８を通じてマイクロコンピュータ２から負荷駆動指令を受けると、その負荷駆動指令に基づいて、外部負荷２１〜２８の通電・遮断を切り換える。負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８への負荷駆動指令がＨレベルのときには、外部負荷２１〜２８が通電される。これに対して、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８への負荷駆動指令がＬレベルのときには、外部負荷２１〜２８への電流が遮断される。

次に、ＩＰＤ３が診断用駆動モードのときのマイクロコンピュータ２による外部負荷２１〜２８の通電・遮断の動作について説明する。マイクロコンピュータ２の制御情報には、外部負荷２１〜２８の通電・遮断の状態を一定とするための一定負荷駆動情報が含まれている。

この一定負荷駆動情報は、マイクロコンピュータ２から、制御情報出力ポートＭＣＮ_ｏｕｔ、通信ライン８、制御情報入力ポートＩＣＮ_ｉｎ及び受信用バッファレジスタ１５を通じて、一定駆動用バッファレジスタ１３に送られ、一定駆動用バッファレジスタ１３に格納される。そして、ＩＰＤ３は、診断用駆動モードのときに、一定駆動用バッファレジスタ１３に格納された情報に基づいて、外部負荷２１〜２８の通電・遮断を切り換える。

一定駆動用バッファレジスタ１３は、８ｂｉｔ（ｂｉｔ０〜７）で構成されている。一定駆動用バッファレジスタ１３の各ｂｉｔが「１」のときには、外部負荷駆動ポートＩ_ｏｕｔ１〜Ｉ_ｏｕｔ８を通じて、外部負荷２１〜２８が通電される。また、一定駆動用バッファレジスタ１３の各ｂｉｔが「０」のときには、外部負荷駆動ポートＩ_ｏｕｔ１〜Ｉ_ｏｕｔ８を通じて、外部負荷２１〜２８への電流が遮断される。

具体的に、一定駆動用バッファレジスタ１３のｂｉｔ０〜ｂｉｔ７のうち、ｂｉｔ０が外部負荷駆動ポートＩ_ｏｕｔ１に、ｂｉｔ１がＩ_ｏｕｔ２に、ｂｉｔ２がＩ_ｏｕｔ３に、ｂｉｔ３がＩ_ｏｕｔ４に、ｂｉｔ４がＩ_ｏｕｔ５に、ｂｉｔ５がＩ_ｏｕｔＴ６に、ｂｉｔ６がＩ_ｏｕｔ７に、ｂｉｔ７がＩ_ｏｕｔ８にそれぞれ対応している。

次に、ＩＰＤ３による負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８の監視機能について説明する。ＩＰＤ３は、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８のそれぞれの入力電圧レベルがＨｉｇｈレベル（以下、「Ｈ」とする）であるか、又はＬｏｗレベル（以下「Ｌ」とする）であるかを監視し、その入力電圧レベルの情報を状態監視用バッファレジスタ１２に格納する。

状態監視用バッファレジスタ１２は、８ｂｉｔ（ｂｉｔ０〜ｂｉｔ７）で構成されている。状態監視用バッファレジスタ１２のｂｉｔ０〜ｂｉｔ７のうち、ｂｉｔ０が負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１に、ｂｉｔ１がＩ_ｉｎ２に、ｂｉｔ２がＩ_ｉｎ３に、ｂｉｔ３がＩ_ｉｎ４に、ｂｉｔ４がＩ_ｉｎ５に、ｂｉｔ５がＩ_ｉｎ６に、ｂｉｔ６がＩ_ｉｎ７に、ｂｉｔ７がＩ_ｉｎ８にそれぞれ対応している。

また、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８の入力電圧レベルが「Ｌ」のときには、「０」が状態監視用バッファレジスタ１２のそれぞれのｂｉｔに格納される。これに対して、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８の入力電圧レベルが「Ｈ」のときには、「１」が状態監視用バッファレジスタ１２のそれぞれのｂｉｔに格納される。そして、状態監視用バッファレジスタ１２に格納された情報は、送信用バッファレジスタ１１に格納され、送信用バッファレジスタ１１を介して、帰還情報としてマイクロコンピュータ２に送信される。

次に、ＩＰＤ３の異常検出回路１６の機能について説明する。異常検出回路１６は、ＩＰＤ３の外部負荷駆動ポートＩ_ｏｕｔ１〜Ｉ_ｏｕｔ８のそれぞれと、外部負荷２１〜２８のそれぞれとの間の回路に生じた異常を検出可能である。また、異常検出回路１６は、状態監視用バッファレジスタ１２と同様の負荷側監視用バッファレジスタ（図示せず）を有している。

異常検出回路１６は、負荷側監視用バッファレジスタ及び送信用バッファレジスタ１１を介してマイクロコンピュータ２に、検出した異常の情報を帰還情報として送信する。従って、マイクロコンピュータ２は、異常検出回路１６を介して、外部負荷駆動ポートＩ_ｏｕｔ１〜Ｉ_ｏｕｔ８のそれぞれと、外部負荷２１〜２８のそれぞれとの間の回路に生じた異常を検出する。

次に、マイクロコンピュータ２によるマイクロコンピュータ２とＩＰＤ３との間の回路異常診断処理（以下、マイクロコンピュータ２−ＩＰＤ３間の回路異常診断処理）について説明する。図２，３は、図１のマイクロコンピュータ２の診断処理を示すフローチャートである。まず、マイクロコンピュータ２は、車両制御装置１に電源電圧が印加された後の初期化処理中に、図２，３に示す一連の処理を実行する。

図２，３において、ステップＳ１０１では、マイクロコンピュータ２は、異常判定回数カウンタを０にリセットする。そして、ステップＳ１０２では、マイクロコンピュータ２は、一定負荷駆動情報をＩＰＤ３に送信し、一定駆動用バッファレジスタ１３の各ｂｉｔに「０」を格納させる。

この後、ステップＳ１０３では、マイクロコンピュータ２は、通信ライン８を通じてモード切換用バッファレジスタ１４に、ＳＷ１〜ＳＷ８の可動接点を一定駆動用バッファレジスタ１３側の固定接点に接続させるためのモード切換指令「１１１１１１１１」を送信する。即ち、マイクロコンピュータ２は、ＩＰＤ３の駆動モードを診断用駆動モードに設定する。

このステップＳ１０２及びＳ１０３の動作により、外部負荷２１〜外部負荷２８への電流の遮断状態（オフ状態）となり、マイクロコンピュータ２の負荷駆動指令出力ポートＭ_ｏｕｔ１〜Ｍ_ｏｕｔ８の電圧レベルが変化しても、ＩＰＤ３の外部負荷駆動ポートＩ_ｏｕｔ１〜Ｉ_ｏｕｔ８の状態は変化しない。従って、この状態では、外部負荷２１〜外部負荷２８は、常時、電流遮断状態であり、マイクロコンピュータ２の負荷駆動指令を用いた制御から切り離された状態となる。これにより、マイクロコンピュータ２による診断処理に伴う外部負荷２１〜２８の誤動作が回避される。

そして、ステップＳ１０４では、マイクロコンピュータ２は、図３に示す負荷駆動指令・帰還情報送受信処理を実行する。図３におけるステップＳ２０１では、マイクロコンピュータ２は、繰り返し回数カウンタを０にリセットする。そして、ステップＳ２０２では、マイクロコンピュータ２は、負荷駆動指令出力ポートＭ_ｏｕｔ１〜Ｍ_ｏｕｔ８の電圧レベルを「Ｌ・Ｈ・Ｌ・Ｈ・Ｌ・Ｈ・Ｌ・Ｈ」とすることにより、「Ｌ・Ｈ・Ｌ・Ｈ・Ｌ・Ｈ・Ｌ・Ｈ」の負荷駆動指令をＩＰＤ３に送る。

つまり、マイクロコンピュータ２は、マイクロコンピュータ２−ＩＰＤ３間の回路異常診断処理を実行する際に、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８のうち互いに隣り合う負荷駆動指令入力ポート同士の一方に、Ｌレベルの電圧レベルの信号を負荷駆動指令として送る。これとともに、マイクロコンピュータ２は、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８のうち互いに隣り合う負荷駆動指令入力ポート同士の他方に、Ｈレベル信号の電圧レベルの信号を負荷駆動指令として送る。

ここで、負荷駆動指令出力ポートＭ_ｏｕｔ１〜Ｍ_ｏｕｔ８と負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８との間の回路が正常であれば、ＩＰＤ３の負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８の電圧レベルは、負荷駆動指令出力ポートＭ_ｏｕｔ１〜Ｍ_ｏｕｔ８の電圧レベルと一致し、「Ｌ・Ｈ・Ｌ・Ｈ・Ｌ・Ｈ・Ｌ・Ｈ」となる。

この後、マイクロコンピュータ２は、ＩＰＤ３から帰還情報を受信すると、その帰還情報の内容（即ち状態監視用バッファレジスタ１２に格納された情報）と、ＩＰＤ３へ送信した負荷駆動指令の内容とを比較する。そして、ステップＳ２０３では、マイクロコンピュータ２は、状態監視用バッファレジスタ１２に格納された情報が「０１０１０１０１」であるか否かを確認する。即ち、マイクロコンピュータ２は、が相違しているか否かを確認する。

このときに、マイクロコンピュータ２は、１ｂｉｔでも異なっていることを確認した場合には、ステップＳ２０４で、異常判定回数カウンタに１を加算し、ステップＳ２０５へ移行する。他方、マイクロコンピュータ２は、状態監視用バッファレジスタ１２に格納された情報が「０１０１０１０１」であることを確認した場合には、そのままステップＳ２０５へ移行する。

そして、ステップＳ２０５では、マイクロコンピュータ２は、マイクロコンピュータ２の負荷駆動指令出力ポートＭ_ｏｕｔ１〜Ｍ_ｏｕｔ８の電圧レベルを「Ｈ・Ｌ・Ｈ・Ｌ・Ｈ・Ｌ・Ｈ・Ｌ」とし、「Ｈ・Ｌ・Ｈ・Ｌ・Ｈ・Ｌ・Ｈ・Ｌ」の負荷駆動指令をＩＰＤ３に送信する。即ち、ここでの負荷駆動指令は、ステップＳ２０２での負荷駆動指令を反転させたものとなる。よって、ステップＳ２０２及びＳ２０５により、マイクロコンピュータ２の全ての負荷駆動指令出力ポートＭ_ｏｕｔ１〜Ｍ_ｏｕｔ８から「Ｈ」・「Ｌ」の両方の指令を出力したことになる。

この後、マイクロコンピュータ２は、ＩＰＤ３から帰還情報を受信すると、その帰還情報の内容と、ＩＰＤ３へ送信した負荷駆動指令の内容とを比較する。そして、ステップＳ２０６では、マイクロコンピュータ２は、状態監視用バッファレジスタ１２に格納された情報が「１０１０１０１０」であるか否かを確認する。

このときに、マイクロコンピュータ２は、１ｂｉｔでも異なっていることを確認した場合には、ステップＳ２０７で、異常判定回数カウンタに１を加算し、ステップＳ２０８へ移行する。他方、マイクロコンピュータ２は、状態監視用バッファレジスタ１２に格納された情報が「１０１０１０１０」であることを確認した場合には、そのままステップＳ２０８へ移行する。

そして、ステップＳ２０８では、マイクロコンピュータ２は、繰り返し回数カウンタが３以上であるか否かを確認する。このときに、マイクロコンピュータ２は、繰り返し回数カウンタが３未満であることを確認した場合には、ステップＳ２０９で繰り返し回数カウンタの１を加算した後に、ステップＳ２０２へ移行し、同様の動作を繰り返す。このように、ステップＳ２０２からＳ２０７の処理を繰り返し実行するのは、異常状態が常時成立せず、稀に異常となるような場合でも検出できるようにするためである。

他方、マイクロコンピュータ２は、繰り返し回数カウンタが３以上であることを確認した場合には、負荷駆動指令・帰還情報送受信処理を終了し、図２におけるステップＳ１０５へ移行する。ステップＳ１０５では、マイクロコンピュータ２は、異常判定回数カウンタが２以上であるか否かを確認する。

このときに、マイクロコンピュータ２は、異常判定回数カウンタが２以上であることを確認した場合には、ステップＳ１０６で、マイクロコンピュータ２−ＩＰＤ３間の回路異常が生じていると判定し、例えば、運転者に異常を知らせるためにインジケータ（図示せず）を点灯させる。この後、マイクロコンピュータ２は、ステップＳ１０８へ移行する。

他方、マイクロコンピュータ２は、異常判定回数カウンタが２未満であることを確認した場合には、マイクロコンピュータ２−ＩＰＤ３間の回路が正常であると判定し、そのままステップＳ１０８へ移行する。

ステップＳ１０８では、マイクロコンピュータ２は、全て「Ｌ」の負荷駆動指令をＩＰＤ３に送信し、ステップＳ１０９へ移行する。そして、ステップＳ１０９では、マイクロコンピュータ２は、通信ライン８を通じてモード切換用バッファレジスタ１４に、ＳＷ１〜ＳＷ８の可動接点を負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８側の固定接点に接続させるためのモード切換指令「００００００００」を送信する。即ち、マイクロコンピュータ２は、ＩＰＤ３の駆動モードを通常駆動モードに設定する。以上により、マイクロコンピュータ２−ＩＰＤ３間の回路異常診断処理が終了し、これ以降は、マイクロコンピュータ２の負荷駆動指令に基づいて、外部負荷２１〜２８の通電・遮断が切り換えられる。

上記のような実施の形態１の車両制御装置によれば、マイクロコンピュータ２が、ＩＰＤ３との間の回路異常についての診断処理を実行する際に、モード切換指令をＩＰＤ３に送信して、ＩＰＤ３の駆動モードを診断用駆動モードとする。その後、マイクロコンピュータ２は、ＩＰＤ３に負荷駆動指令を送り、そのときの帰還情報の内容と、ＩＰＤ３に送信した負荷駆動指令の内容とを比較し、が相違していることを確認した場合に、回路異常が生じていると判断する。この構成により、ＩＰＤ３を用いて外部負荷２１〜２８の通電・遮断を切り換える場合であっても、マイクロコンピュータ２−ＩＰＤ３間の回路異常を検出することができる。

また、マイクロコンピュータ２は、マイクロコンピュータ２−ＩＰＤ３間の回路異常診断処理を実行する際に、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８のうち互いに隣り合う負荷駆動指令入力ポート同士の一方に、Ｌレベルの電圧レベルの信号を負荷駆動指令として送る。これとともに、マイクロコンピュータ２は、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８のうち互いに隣り合う負荷駆動指令入力ポート同士の他方に、Ｈレベル信号の電圧レベルの信号を負荷駆動指令として送る。そして、マイクロコンピュータ２は、帰還情報の内容に基づいて、一方の負荷駆動指令入力ポートの電圧レベルと他方の負荷駆動指令入力ポートの電圧レベルとを比較し、両方の電圧レベルが一致していることを確認した場合に、ＩＰＤ３との間の回路に異常が生じていると判断する。この構成により、互いに隣り合う負荷駆動指令入力ポート同士の接触異常（短絡異常）を検出することができる。

ここで、この短絡異常について、より具体的に説明する。例えば、互いに隣り合う負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１，Ｉ_ｉｎ２が互いに接触した場合には、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１，Ｉ_ｉｎ２の電位が同レベルになる。このため、マイクロコンピュータ２が負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１，Ｉ_ｉｎ２に、互いに同レベルの「Ｌ・Ｌ」を負荷駆動指令として送信しても、ＩＰＤ３が「Ｌ・Ｌ」と認識する。これにより、マイクロコンピュータ２は、正常と誤判定してしまう。そこで、マイクロコンピュータ２は、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１，Ｉ_ｉｎ２に「Ｌ・Ｈ」負荷駆動指令として送信することにより、ＩＰＤ３は「Ｈ・Ｈ」又は「Ｌ・Ｌ」と認識し、マイクロコンピュータ２は、負荷駆動指令入力ポートＩ_ｉｎ１，Ｉ_ｉｎ２の接触異常（短絡）を検出することができる。

さらに、マイクロコンピュータ２は、異常検出回路１６を介して、外部負荷駆動ポートＩ_ｏｕｔ１〜Ｉ_ｏｕｔ８のそれぞれと、外部負荷２１〜２８のそれぞれとの間の回路に生じた異常を検出する。この構成により、マイクロコンピュータ２の負荷駆動指令出力ポートＭ_ｏｕｔ１〜Ｍ_ｏｕｔ８から、外部負荷２１〜２８までの回路異常を漏れなく検出することができる。

なお、実施の形態１では、外部負荷２１〜２８の個数が８つの場合について説明した。しかしながら、外部負荷の個数については、適宜変更することができる。これとともに、各バッファレジスタ１１〜１５のｂｉｔ数や、各ポートの個数についても適宜変更することができる。

また、実施の形態１では、図２のステップＳ１０５における異常判定回数カウンタについての判定用閾値を２とした。この判定用閾値は、誤判定を回避するために設定されたものであり、その値については適宜変更することができる。

さらに、実施の形態１では、図３のステップＳ２０８における繰り返し回数カウンタについての判定用閾値を３とした。この判定用閾値は、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０７の繰り返し回数を決定するためのものであり、この繰り返し回数及び判定用閾値については適宜変更することができる。

１ 車両制御装置、２ マイクロコンピュータ（駆動制御部）、３ ＩＰＤ（負荷駆動部）、１１ 送信用バッファレジスタ、１２ 状態監視用バッファレジスタ、１３ 一定駆動用バッファレジスタ、１４ モード切換用バッファレジスタ、１５ 受信用バッファレジスタ、１６ 異常検出回路、２１〜２８ 外部負荷、ＩＣＮ_ｉｎ 制御情報入力ポート、ＩＦＢ_ｏｕｔ 帰還情報出力ポート、Ｉ_ｉｎ１〜Ｉ_ｉｎ８ 負荷駆動指令入力ポート、Ｉ_ｏｕｔ１〜Ｉ_ｏｕｔ８ 外部負荷駆動ポート、ＭＣＮ_ｏｕｔ 制御情報出力ポート、ＭＦＢ_ｉｎ 帰還情報入力ポート、Ｍ_ｏｕｔ１〜Ｍ_ｏｕｔ８ 負荷駆動指令出力ポート。

Claims (2)

1. 複数の外部負荷の通電・遮断を切り換える車両制御装置であって、
   前記複数の外部負荷の通電・遮断を切り換えるための複数の負荷駆動指令を生成し、前記複数の外部負荷のそれぞれの通電・遮断を制御する駆動制御部と、
   前記駆動制御部から前記複数の負荷駆動指令をそれぞれ受ける複数の負荷駆動指令入力ポートと、前記駆動制御部から制御情報を受ける制御情報入力ポートと、前記複数の外部負荷にそれぞれ接続された複数の外部負荷駆動ポートと、前記複数の負荷駆動指令入力ポートのそれぞれが受けた前記負荷駆動指令の内容を帰還情報として前記駆動制御部へ出力するための帰還情報出力ポートとを有し、前記複数の負荷駆動指令に基づいて、前記複数の外部負荷のそれぞれの通電・遮断を切り換える負荷駆動部と
   を備え、
   前記負荷駆動部の駆動モードは、前記複数の負荷駆動指令に基づいて前記複数の外部負荷の通電・遮断を切り換える通常駆動モードと、予め設定された設定駆動情報に基づいて前記複数の外部負荷の通電・遮断の状態を一定とする診断用駆動モードとの一方から他方に、外部から受けたモード切換指令に応じて切り換わり、
   前記駆動制御部は、前記負荷駆動部との間の回路異常についての診断処理を実行可能であり、その診断処理を実行する際に、
   前記モード切換指令を前記制御情報として前記負荷駆動部に送って、前記負荷駆動部の駆動モードを前記診断用駆動モードとし、
   その後、前記複数の負荷駆動指令入力ポートにそれぞれ前記複数の負荷駆動指令を送り、そのときの前記帰還情報の内容と、前記複数の負荷駆動指令入力ポートに送った前記複数の負荷駆動指令の内容とを比較し、両方が相違していることを確認した場合に、前記負荷駆動部との間の回路に異常が生じていると判断する
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記駆動制御部は、前記負荷駆動部との間の回路異常についての診断処理を実行する際に、
   前記複数の負荷駆動指令入力ポートのうち互いに隣り合う前記負荷駆動指令入力ポート同士の一方に、Ｌレベルの電圧レベルの信号を前記負荷駆動指令として送るとともに、互いに隣り合う前記負荷駆動指令入力ポート同士の他方に、Ｈレベルの電圧レベルの信号を前記負荷駆動指令として送り、
   そのときの前記帰還情報の内容に基づいて、前記一方の負荷駆動指令入力ポートの電圧レベルと前記他方の負荷駆動指令入力ポートの電圧レベルとを比較し、両方の電圧レベルが一致していることを確認した場合に、前記負荷駆動部との間の回路に異常が生じていると判断する
   ことを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。

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