JP2013199166A - 車両挙動制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の挙動を制御するための車両挙動制御システムが、階層化された複数の制御装置から構成される場合に、下位階層の制御装置における構成を簡素化しながら、３レベル構成を有する場合と同等の検査機能を確保すること。
【解決手段】上位階層のＨＶＥＣＵ１０の車両挙動制御機能監視部１８は、車両挙動制御機能部１４が、挙動目標値及び分担目標値を正しく算出しているか否かを監視する。その車両挙動制御機能部１４は、下位階層のＥＣＵ３０〜５０の各サブ制御機能部３４，４４，５４が正しく機能しているか否かを監視する。このように、下位階層の各ＥＣＵのサブ制御機能部に対する監視機能を、上位階層のＨＶＥＣＵ１０に集約することができるので、下位階層の各ＥＣＵにおいて、監視機能を省略して構成を簡素化しながら、システム全体として、各ＥＣＵに監視部を設けた場合と同等の監視機能を確保することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の挙動を制御する車両挙動制御システムに関する。

例えば、特許文献１及び特許文献２には、制御装置内を３つのレベルに分離した車両駆動ユニットの制御装置が記載されている。第１のレベルでは、制御機能が計算される。具体的には、例えば、この第１のレベルにおいて、内燃期間の空気供給量、燃料供給量、点火角などが制御される。第２のレベルでは、第１のレベルの制御機能の正しい動作が、選択された入出力信号に基づいて検査される。第３のレベルでは、第２のレベルにおいて実行されたモニタリングの検査が行われる。具体的には、例えば、モニタリングステップの作業が正しいか否かが検査される。

特許第３９５５３２８号公報 特許第３９５７７４９号公報

制御装置が、上述した３つのレベルに分離された構成（以下、３レベル構成という）を備えることにより、制御対象である車両駆動ユニットの確実な運転を保証することが可能となる。しかしながら、例えば、車両の挙動を制御するための制御システムが、階層化された複数の制御装置から構成される場合に、すべての制御装置において上述した３レベル構成を採用すると、各制御装置の構成が煩雑となったり、各制御装置に求められる機能が複雑化したりするという問題がある。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、車両の挙動を制御するための車両挙動制御システムが、階層化された複数の制御装置から構成される場合に、下位階層の制御装置における第２のレベルを省略して構成を簡素化しながら、従来と同等の検査機能を発揮可能な車両挙動制御システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の車両挙動制御システムは、
少なくとも、車両の挙動に関する挙動目標値を算出するとともに、後述の複数の下位階層制御装置の各々に対して、挙動目標値を実現する上で、当該下位階層制御装置の各々が分担すべき挙動制御量に相当する分担目標値を決定し出力する上位階層制御装置と、
上位階層制御装置から分担目標値を入力し、その分担目標値に従って、対応する車載機器の動作状態を制御する複数の下位階層制御装置と、を備え、
上位階層制御装置は、挙動目標値及び分担目標値を算出する算出部と、算出部における挙動目標値及び分担目標値の算出が正常に行われているか否かを監視する監視部とを有するのに対し、複数の下位階層制御装置の少なくとも１つは、分担目標値に従って、対応する車載機器の動作状態を制御する制御部は有するが、当該制御部による前記車載機器の動作状態の制御が正常に行われているか否かを監視する監視部は有しておらず、
上位階層制御装置は、さらに、監視部を有していない下位階層制御装置の分担目標値を、センサによる検出値と比較可能な物理量に変換する変換部、及び、物理量とセンサによって実際に検出された実測値との比較結果に基づいて、下位階層制御装置の制御部が正常に動作しているか否かを判定する判定部とを有することを特徴とする。

上述したように、上位階層制御装置の監視部は、上位階層制御装置の算出部が、挙動目標値及び分担目標値を正しく算出しているか否かを監視する。さらに、上位階層制御装置は、変換部及び判定部を有しているので、下位階層制御装置の制御部が正しく機能しているか否かをも監視することができる。このように、下位階層制御装置の制御部の監視機能を、上位階層制御装置に集約することができるので、下位階層制御装置において、制御部の監視機能を省略して構成を簡素化しながら、システム全体として、各制御装置に監視部を設けた場合と同等の監視機能を確保することができる。

請求項２に記載したように、上位階層制御装置の監視部は、算出部が算出する挙動目標値と同等の監視用挙動目標値を算出するとともに、挙動目標値と監視用挙動目標値との対比結果に基づいて、算出部において、挙動目標値及び分担目標値の算出が正常に行われているか否かを監視するようにしても良い。また、請求項３に記載したように、上位階層制御装置の監視部は、算出部が算出する分担目標値と同等の監視用分担目標値を算出するとともに、分担目標値と監視用分担目標値との対比結果に基づいて、算出部において、挙動目標値及び分担目標値の算出が正常に行われているか否かを監視するようにしても良い。

上位階層制御装置の算出部は、まず、車両の挙動目標値を算出し、その後、算出した挙動目標値を実現するために下位階層制御装置の各々が分担すべき挙動制御量に相当する分担目標値を算出する。このため、監視部が、算出部とは別個に、挙動目標値に対応する監視用挙動目標値、及び／又は、分担目標値に対応する監視用分担目標値を算出して、それぞれ対比することにより、算出部における挙動目標値及び分担目標値の算出が正しく行われているか否かを判定することができる。

請求項４に記載したように、監視部が監視用挙動目標値もしくは分担目標値を算出するために、上位階層制御装置には、各種のセンサからの検出信号が入力され、その各種のセンサの少なくとも１つは二重系センサであり、その二重系センサの各々のセンサから別個の通信系統を介して、上位階層制御装置の算出部及び監視部にそれぞれ検出信号が入力されるように構成しても良い。このような構成を採用することにより、一方の通信系統を介して入力された検出信号に何らかの異常が生じていた場合、監視部により異常との判定がなされることになるので、結果的に、二重系センサ及び通信系統の異常も併せて監視することができる。また、通信異常だけで、監視部による監視機能が破綻してしまうことを防止することができる。

請求項５に記載したように、車両挙動制御システムへの電源ラインに直列に２個のリレーが設けられ、上位階層制御装置の算出部及び監視部は、当該監視部により異常が生じたと判定されたときに、２個のリレーのそれぞれに、別個の通信系統を介して、リレーオフ信号を出力するように構成しても良い。監視部により異常が生じたと判定されたときには、リンプホームモードにより、各車載機器の機能を制限したり、各車載機器の制御を完全に停止させたりする。車載機器の制御を完全に停止させる場合に、上述した構成を採用することにより、該当する車載機器への電源供給を確実に停止させることが可能となる。

請求項６に記載したように、上位階層制御装置の算出部に対して動作電源を供給する第１の電源回路と、当該第１の電源回路とは別個に設けられ、上位階層制御装置の監視部に対して動作電源を供給する第２の電源回路とを設けても良い。このような構成を採用すれば、電源回路の異常によって、算出部による制御機能と、監視部による監視機能とが、同時に機能不全となる事態の発生を回避する可能性を高めることができる。

請求項７に記載したように、上位階層制御装置の監視部は、プロセッサを有し、当該プロセッサが所定の監視プログラムを実行することにより、算出部における挙動目標値及び分担目標値の算出が正常に行われているか否かを監視するものであり、上位階層制御装置は、さらに、監視部のプロセッサが、監視プログラムを正常に実行しているか否かを監視するプロセッサ監視部を備えることが好ましい。このように、プロセッサ監視部を備えることにより、上位階層制御装置を、３レベル構成とすることができる。

請求項８に記載したように、上位階層制御装置の算出部は、いずれかの下位階層制御装置に異常が生じていると判定された場合、当該下位階層制御装置が分担すべき挙動制御量を、他の下位階層制御装置に振り分けるように、他の下位階層制御装置の分担制御量を算出することが好ましい。これにより、いずれかの下位階層制御装置に異常が生じた場合であっても、継続して、挙動目標値に合致するように車両の挙動を制御することが可能になる。

請求項９に記載したように、上位階層制御装置の算出部と監視部とは、異なるプロセッシングユニットに実装されても良い。これにより、算出部と監視部との独立性を担保することができ、上位階層制御装置による制御の安全性を高めることが可能となる。そして、この場合、請求項１０に記載したように、プロセッサ監視部が、算出部が実装されたプロセッシングユニットと、監視部が実装されたプロセッシングユニットに対して、それぞれ個別に設けられることが好ましい。これにより、それぞれのプロセッシングユニットが正常にプログラムを実行している否かを確実に監視することができる。

請求項１１に記載したように、プロセッシングユニットの環境温度を検出する温度センサと、温度センサによって検出される温度が所定温度以上となると、少なくとも算出部が実装されたプロセッシングユニットの動作周波数を低下させ、それにより、算出部が実装されたプロセッシングユニットの動作周波数を、監視部が実装されたプロセッシングユニットの動作周波数よりも低下させる周波数変更部と、を備えることが好ましい。プロセッシングユニットの環境温度が上昇して熱暴走の虞が生じた場合、プロセッシングユニットの動作周波数を低下させて、プロセッシングユニットからの発熱量を減少させることにより、熱暴走の発生を抑止することができる。ただし、算出部が実装されたプロセッシングユニットと、監視部が実装されたプロセッシングユニットとも、一律に動作周波数を低下させてしまうと、制御性と安全性とが同時に機能縮退してしまう。そのため、算出部が実装されたプロセッシングユニットの動作周波数が、監視部が実装されたプロセッシングユニットの動作周波数よりも低下するように、少なくとも算出部が実装されたプロセッシングユニットの動作周波数を低下させる。これにより、環境温度が上昇した場合であっても、少なくとも安全性の機能退縮を抑制することが可能になる。

請求項１２に記載したように、上位階層制御装置は、複数コアのプロセッシングユニットから構成され、下位階層制御装置は、上位階層制御装置よりもコア数の少ないプロセッシングユニットから構成されても良い。下位階層制御装置に、制御部の動作を監視する監視部を設ける必要が無いためである。そして、このような構成を採用することにより、下位階層制御装置として、廉価なプロセッシングユニットを用いることが可能になる。

上記請求項１２のように、上位階層制御装置が複数コアのプロセッシングユニットから構成される場合、請求項１３に記載したように、車両挙動制御システムは、プロセッシングユニットの環境温度を検出する温度センサと、温度センサによって検出される温度が所定温度以上となると、上位階層制御装置の算出部及び監視部の動作周波数を低下させて発熱を抑制する周波数変更部とを備え、監視部は、周波数変更部による動作周波数の低下に応じて、処理周期を短くすることが好ましい。このような構成を採用することにより、請求項１１と同様に、プロセッシングユニットからの発熱量を減少させて熱暴走の発生を抑止しつつ、安全性の機能退縮を抑制することができる。

請求項１４に記載したように、下位階層制御装置の少なくとも１つは、対応する車載機器の動作状態を制御する制御部、プロセッサが所定の監視プログラムを実行することにより制御部による制御が正常に行われているか否かを監視する監視部、及び監視部のプロセッサが監視プログラムを正常に実行しているかを監視するプロセッサ監視部を備えても良い。システム構成上、下位階層制御装置の中には、上位階層制御装置と同等以上の安全性を求められることもあり得る。この場合、上述したように下位階層制御装置に３レベル構成を採用することにより、そのような要求に応えることも可能となる。

請求項１５に記載したように、下位階層制御装置は、自身の監視部による監視結果を、上位階層制御装置に送信する送信部を有することが好ましい。これにより、下位階層制御装置に異常が生じた状況を上位階層制御装置が把握することができるので、リンプホームモードによる非常時の処置を的確に行うことが可能になる。

請求項１６に記載したように、上位階層制御装置は、下位階層制御装置の各々に対する分担制御量を算出することに加え、自身も、下位階層制御装置の１つとして、対応する車載機器の動作状態の制御を実行するようにしても良い。すなわち、上位階層制御装置と、下位階層制御装置とを、別個のプロセッシングユニットとしてシステムを構成するばかりでなく、上位階層制御装置と下位階層制御装置とを共通のプロセッシングユニットを用いて実現したシステム構成を採用することもできる。

第１実施形態による、車両の前後方向の挙動を制御するための挙動制御システムにおける、制御系の階層構造を示す図である。 車両挙動制御機能部によって実行される、挙動目標値及び分担目標値を算出するための処理を示すフローチャートである。 車両挙動制御機能監視部によって実行される、監視処理を示すフローチャートである。 車両挙動制御機能部によって実行される、異常サブシステムの特定とフェールセーフのための処理を示すフローチャートである。 第２実施形態による挙動制御システムの制御系の構成を示すブロック図である。 第３実施形態による挙動制御システムの制御系の構成を示すブロック図である。 第４実施形態による挙動制御システムの制御系の構成を示すブロック図である。 第５実施形態による挙動制御システムの制御系の構成を示すブロック図である。 第６実施形態による挙動制御システムにおいて、車両挙動制御機能監視部によって実行される監視処理を示すフローチャートである。 第７実施形態による挙動制御システムの制御系の構成を示すブロック図である。 第８実施形態による挙動制御システムの制御系の構成を示すブロック図である。 第９実施形態による挙動制御システムの制御系の構成を示すブロック図である。 第１０実施形態による挙動制御システムの制御系の構成を示すブロック図である。 第１１実施形態による挙動制御システムの制御系の構成を示すブロック図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態による車両挙動制御システムに関して、図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、車両の走行駆動源として、エンジンと電動モータとを有するハイブリッド車両に対して、車両挙動制御システムを適用した例について説明するが、その適用対象は、エンジンのみを有する車両や、モータのみを有する電動車両であっても良い。また、以下に示す実施形態では、車両挙動制御システムにより、車両の前後方向の挙動を制御する場合について説明するが、併せてもしくは単独で、車両の横方向の挙動や、上下方向の挙動を制御するものであっても良い。

公知のように、ハイブリッド車両は、走行駆動源として、エンジンと、エンジンの出力軸上に配設された電動モータとしてのモータジェネレータ（ＭＧ）とを有する。モータジェネレータは、車両に搭載された電池（バッテリ）から電源供給を受けて動作し、エンジンの駆動力をアシストすることが可能なものである。また、モータジェネレータは、車両が減速するときには、車輪側からの回転駆動により発電を行い、電池を充電する（エネルギー回生）。このような構成において、エンジンとモータジェネレータとの間にクラッチを設けて、エンジンとモータジェネレータを切り離すことができるようにすれば、モータジェネレータの駆動力のみにて車両を走行させるようにすることも可能となる。

なお、ハイブリッドシステムとして、いわゆるパラレル方式による構成を備える例について簡単に説明したが、その他の方式（スプリット方式、シリーズ・パラレル方式など）によるハイブリッドシステムを用いることも可能である。

本実施形態においては、上述したハイブリッド車両の制御系として、図１に示すように、ハイブリッド（ＨＶ）ＥＣＵ１０、エンジンマネジメントシステム（ＥＭＳ）ＥＣＵ３０、モータジェネレータ（ＭＧ）ＥＣＵ４０、及び電池ＥＣＵ５０を備えている。ただし、図１に示す構成は単なる一例であって、例えば、これらのＥＣＵに加え、ブレーキＥＣＵや、トランスミッションＥＣＵなどを設けても良い。ブレーキやトランスミッションの制御により、前後方向の車両の挙動が変化するためである。

本実施形態においては、制御系を構成する各ＥＣＵが階層化されている。具体的には、ＨＶＥＣＵ１０が、上位階層に置かれ、他のＥＭＳＥＣＵ３０，ＭＧＥＣＵ４０，及び電池ＥＣＵ５０は下位階層に置かれている。このような階層構造において、詳しくは後述するが、ＨＶＥＣＵ１０が、車両の前後方向の挙動に関する目標値（挙動目標値）を算出するとともに、下位階層に置かれた各サブシステムのＥＣＵに対して、挙動目標値を実現する上で、各サブシステムが分担すべき挙動制御量に相当する分担目標値を決定し出力する。そして、下位階層の各ＥＣＵは、上位階層のＨＶＥＣＵ１０からそれぞれ分担目標値を入力し、その分担目標値に従って、対応する制御対象機器（車載機器）の動作状態を制御する。

ＨＶＥＣＵ１０は、上位階層に置かれ、高い安全性が求められるものである。例えば、ＩＳＯ２６２６２に規定されたＡＳＩＬ（Automotive Safety Integrity Level）で言えば、ＣレベルもしくはＤレベルの安全性が求められる。このため、ＨＶＥＣＵ１０は、図１に示すように、３レベル構成を有している。第１のレベル１２には、車両挙動制御機能部１４が配置されている。この車両挙動制御機能部１４は、プロセッシングユニットにて実行可能なプログラムにより構成される。車両挙動制御機能部１４は、例えば、アクセルセンサ、ブレーキセンサ、シフトポジションセンサなどの各種のセンサから情報を入力し、原則として運転者の運転操作に対応するように車両の挙動を制御するための挙動目標値を算出する。具体的には、ＨＶＥＣＵ１０の車両挙動制御機能部１４は、車両の挙動を安定させつつ運転者の運転操作に対応するように、車両の前後方向の挙動目標値として、目標車軸トルクを算出する。さらに、車両挙動制御機能部１４は、算出された目標車軸トルクに基づいて、ＥＭＳＥＣＵ３０が分担すべき分担目標値（目標エンジントルク）、及びＭＧＥＣＵ４０が分担すべき分担目標値（目標モータトルク）を算出する。

ここで、下位階層の電池ＥＣＵ５０は、電池の容量を管理するとともに、その電池の容量に基づいて、モータジェネレータが発生可能なモータトルクを算出して、ＨＶＥＣＵ１０に出力するものである。ＨＶＥＣＵ１０の車両挙動制御機能部１４は、電池ＥＣＵ５０により算出されたモータジェネレータの発生可能なモータトルクを考慮して、ＥＭＳＥＣＵ３０及びＭＧＥＣＵ４０の各々の分担目標値を算出する。このため、エンジンによる燃料消費量を抑制しつつ、狙いとする挙動目標値に従って、車両の挙動を制御することが可能となる。

さらに、車両挙動制御機能部１４は、算出された挙動目標値と、実際に車両の前後方向に発生した挙動を検出する挙動センサによる検出値とを対比することにより、車両の目標とする挙動と実際の挙動との間にずれが生じているか否かを判定する機能を有する。これにより、挙動制御システムにより挙動制御が正常に実行されているか、それともシステムになんらかの不具合が生じているかを判別することが可能になる。なお、挙動目標値と検出値との対比に際しては、挙動制御における応答遅れが考慮される。

ここで、挙動目標値として目標車軸トルクが算出されている場合、実際の車軸トルクをセンサによって検出することは困難であるため、目標車軸トルクを、センサによって測定可能な物理量と対比可能な物理量に変換する。例えば、目標車軸トルクを、車両の前後方向の目標加速度に変換する。この変換は、目標車軸トルクが与えられたときに、車両に生じる前後方向の加速度を算出する車両モデルを予め構築しておくことで、容易に行うことができる。そして、挙動センサとして車両の前後方向の加速度を検出する加速度センサを用いる。このようにすることで、挙動目標値と実際の検出値とを対比することが可能になる。なお、挙動目標値を、目標加速度の形式で算出しておき、ＥＭＳＥＣＵ３０及びＭＧＥＣＵ４０の分担目標値を算出するために、その目標加速度を目標車軸トルクに変換しても良い。

車両の挙動目標値を示す指標として、上述した加速度の他、車両の鉛直軸回りの旋回速度を示すヨーレートや、ステアリングホイールの操舵量とタイヤの歪などを用いることも可能である。ヨーレート、或いはステアリングホイールの操舵量とタイヤの歪を用いる場合には、前後方向及び左右方向の目標加速度から、使用する指標（ヨーレート、或いはステアリングホイールの操舵量とタイヤ）を算出するための車両モデルを予め構築しておき、その車両モデルを用いて、車両の目標とする挙動に対応する目標指標を算出する。逆に、車両に実際に生じているヨーレート、或いはステアリングホイールの操舵量とタイヤの歪を検出し、その検出値から前後方向及び左右方向の目標加速度に対応する指標に変換して比較するようにしても良い。

また、車両挙動制御機能部１４は、下位階層の各ＥＣＵにより制御されるサブシステムに何らかの異常が生じていないかを判定するために、下位階層の各ＥＣＵへの分担目標値を、センサにより検出可能な物理量に変換した上で、センサによる検出値と対比する。この対比の際にも、制御上の応答遅れが考慮される。

例えば、分担目標値をセンサにより検出可能な物理量に変換するため、予め用意された各車載機器（制御対象機器）のモデルを用いることができる。例えばエンジンの分担目標値をセンサにより検出可能な物理量に変換するには、目標とするエンジントルクを発生するようにエンジンが動作したときにおけるエンジン回転数が出力されるように、エンジンモデルを構築すれば良い。そして、実際のエンジン回転数を回転数センサによって検出し、変換したエンジン回転数と対比する。これにより、ＥＭＳＥＣＵ３０によって、エンジンの制御が正常に行われているかどうかを判定することができる。すなわち、エンジンの制御に何らかの異常が発生した場合には、エンジン回転数の変動が発生するので、エンジン回転数の対比から、ＥＭＳＥＣＵ３０によって制御が正常に実行されているか否かを判定することができる。なお、対比するための物理量として、エンジンの筒内圧、吸入空気量などを用いても良い。

また、モータジェネレータについては、エンジンと同様に、目標モータトルクを発生するようにモータジェネレータが動作したときにおけるモータ回転数が出力されるように、ＭＧモデルを構築すれば良い。もしくは、モータジェネレータに関しては、分担目標値をモータ電流に変換しても良い。このようにして分担目標値がセンサによって検出可能な物理量に変換されると、回転数センサや電流センサなどにより検出したモータ回転数やモータ電流の実際の検出値と対比することが可能となり、ＭＧＥＣＵ４０が、モータジェネレータを正常に制御できているかいなかを判定することができる。なお、モータ電流を用いる場合、そのモータ電流を磁束電流とトルク電流とに分解し、各々に関して、検出値との比較を行なうようにしても良い。

以上、分担目標値をセンサによって測定可能な物理量に変換することにより、下位階層のＥＣＵが制御を正常に実行しているか否かを判定する例について説明したが、分担目標値が与えられない電池ＥＣＵ５０に関しても、電池の充電状態に基づき、制御が正しく行われているか否かを判定することができる。具体的には、電池に関しては、制御状態を判定するためのパラメータとして、ＳＯＣ（State of Charge）やＳＯＨ（State of Health）を用いることができる。電池の制御になんらかの異常が生じた場合、予期されないＳＯＣやＳＯＨの変化として現れるためである。

そして、車両挙動制御機能部１４は、下位階層のいずれかのＥＣＵによる制御に異常が生じていると判定した場合、当該ＥＣＵによる制御を停止させ、かつ当該ＥＣＵが分担すべき挙動制御量を、他のＥＣＵに振り分けるように、他のＥＣＵの分担制御量を再算出して、該当するＥＣＵに出力する。これにより、下位階層のいずれかのＥＣＵの制御に異常が生じた場合であっても、継続して、挙動目標値に合致するように車両の挙動を制御することが可能になる。

ＨＶＥＣＵ１０の第２のレベル１６には、図１に示すように、車両挙動制御機能監視部１８が配置されている。この車両挙動制御機能監視部１８も、車両挙動制御機能部１４と同様に、プロセッシングユニットにて実行可能なプログラムにより構成される。この車両挙動制御機能監視部１８は、車両挙動制御機能部１４により、挙動目標値及び分担目標値の算出が正常に行われているか否かを監視するものである。具体的には、車両挙動制御機能監視部１８は、車両挙動制御機能部１４と同じセンサ信号を入力して、車両挙動制御機能部１４と同様の監視用挙動目標値を算出し、車両挙動制御機能部１４が算出した挙動目標値と対比する。そして、車両挙動制御機能監視部１８は、挙動目標値と監視用挙動目標値との間に乖離が生じているか否かに基づいて、車両挙動制御機能部１４が、挙動目標値及び分担目標値の算出を正常に実行しているか否かを判定する。すなわち、挙動目標値と監視用挙動目標値とが一致していれば、挙動目標値及び分担目標値の算出が正常に行われていると判定し、差が生じていれば、挙動目標値及び分担目標値の算出が正常に行われていないと判定する。この判定結果は、車両挙動制御機能部１４に出力される。

なお、車両挙動制御機能監視部１８が、監視用挙動目標値を算出する際、車両挙動制御機能部１４と全く同じ演算処理を行なっても良いし、簡略化した演算処理により監視用挙動目標値を算出しても良い。演算処理を簡略化した場合には、挙動目標値と監視用挙動目標値とを対比する際に、その簡略化による誤差分が考慮される。すなわち、挙動目標値と監視用挙動目標値との差異が誤差分内に収まっていれば、車両挙動制御機能部１４は、挙動目標値及び分担目標値を正常に算出していると判定する。

ＨＶＥＣＵ１０の第３のレベル２０には、図１に示すように、プロセッシングユニット監視部２２が配置されている。このプロセッシングユニット監視部２２は、プロセッシングユニットによって実行可能なプログラムによって構成されたり、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって構成されたりする。プロセッシングユニット監視部２２は、車両挙動制御機能監視部１８をなすプログラムを実行するプロセッシングユニットが、そのプログラムを正常に実行しているか否かを監視するためのものである。例えば、プロセッシングユニット監視部２２は、車両挙動制御機能監視部１８をなすプログラムが、プロセッシングユニットにおいて正しい手順で実行されているかを、車両挙動制御機能監視部１８からチェックポイントごとに出力される信号に基づいて判定する。あるいは、プロセッシングユニット監視部２２は、良く知られているウオッチドックタイマと同様に、プロセッシングユニットから定期的に信号が出力されているか否かにより、車両挙動制御機能監視部１８をなすプログラムが正常に実行されているか否かを判定するようにしても良い。プロセッシングユニット監視部２２は、車両挙動制御機能監視部１８の異常を検出した場合、その旨を車両挙動制御機能監視部１８に出力したり、車両挙動制御機能監視部１８をリセットしたりする。

図１に示すように、ＥＭＳＥＣＵ３０及びＭＧＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ１０の下位の階層に置かれ、要求安全度に関しては、ＨＶＥＣＵ１０よりも低い（例えば、ＥＭＳＥＣＵはＡＳＩＬでＢレベル又はＣレベル、またＭＧＥＣＵはＡＳＩＬでＣレベル）。また、上述したように、ＥＭＳＥＣＵ３０により制御対象であるエンジンの制御が正常に実行されているか否か、及びＭＧＥＣＵ４０によりモータジェネレータの制御が正常に実行されているかは、ＨＶＥＣＵ１０によって判定される。このため、ＥＭＳＥＣＵ３０及びＭＧＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ１０のように３レベル構成を有していない。具体的には、制御機能監視部が設けられておらず、第１のレベル３２、４２としてのサブ制御機能部３４、４４と、そのサブ制御機能部３４、４４をなすプログラムを実行するプロセッシングユニットが、そのプログラムを正常に実行しているかどうかを監視する、第３のレベル３６、４６としてのプロセッシングユニット監視部３８、４８とからなっている。

なお、ＥＭＳＥＣＵ３０のサブ制御機能部３４は、エンジン回転数などの情報に基づき、エンジンが分担目標値としての目標エンジントルクを発生するように、スロットルバルブ開度や燃料供給量などを調節してエンジンの運転状態を制御する。また、ＭＧＥＣＵ４０のサブ制御機能部４４は、モータジェネレータの回転数や回転位置などの情報に基づき、モータジェネレータが目標モータトルクを発生するように、モータジェネレータの動作状態を制御する。

また、電池ＥＣＵ５０は、上位階層のＨＶＥＣＵ１０と同等の安全度（ＡＳＩＬでＣレベル又はＤレベル）が要求されるものではあるが、上述したように、上位階層のＨＶＥＣＵ１０により、制御状態が監視されている。このため、電池ＥＣＵ５０においても、３レベル構成は有しておらず、第１のレベル５２としてのサブ制御機能部５４と、第３のレベル５６としてのプロセッシングユニット監視部５８とからなっている。

次に、図２〜図４のフローチャートを参照しつつ、ＨＶＥＣＵ１０の車両挙動制御機能部１４及び車両挙動制御機能監視部１８により実行される制御処理について詳しく説明する。なお、図２及び図４のフローチャートは、車両挙動制御機能部１４によって実行される制御処理を表しており、図３のフローチャートは、車両挙動制御機能監視部１８によって実行される制御処理を表している。

図２のステップＳ２００では、各種のセンサ等から、挙動目標値を算出するための信号を入力する。そして、ステップＳ２１０において、入力した挙動目標値算出用信号が正常であるか否かを判定する。この判定処理では、例えば、挙動目標値算出用信号が異常な変化を示したり、車両が走行中であるにも係わらず一定時間以上変化しなかったりすると、挙動目標値算出用信号が異常であると判定される。挙動目標値算出用信号が正常と判定されるとステップＳ２２０の処理に進み、異常と判定されるとステップＳ２６０の処理に進む。

ステップＳ２２０では、入力した挙動目標値算出用信号を用いて、運転者の運転操作に対応するように車両の挙動を制御するための挙動目標値を算出する。さらに、その算出した挙動目標値を、車両挙動制御機能監視部１８に送信する。この送信時には、正常判定された挙動目標値算出用信号も併せて送信される。そして、ステップＳ２３０では、挙動目標値の算出が正常に行われているか否かに関する監視結果を、車両挙動制御機能監視部１８から受信する。なお、車両挙動制御機能監視部１８における処理は後述する。

続くステップＳ２４０では、挙動目標値の算出が正常に行われている旨の監視結果であったか、それとも、挙動目標値の算出に異常がある旨の監視結果であったかを判定する。正常である旨の監視結果であれば、ステップＳ２５０の処理に進み、異常がある旨の監視結果であれば、ステップＳ２６０の処理に進む。

ステップＳ２５０では、挙動目標値を実現する上で、下位階層のＥＣＵの各々が分担すべき挙動制御量に相当する分担目標値を算出する。一方、ステップＳ２６０では、挙動目標値算出用信号に異常があったり、挙動目標値の算出に異常が生じている状況であるため、下位階層のＥＣＵの各々の挙動制御量として、リンプホームモードによる暫定目標値を算出する。この暫定目標値は、例えば、車両が退避走行を行うことが可能なように、予め定められたものである。

ステップＳ２７０では、異常サブシステムの特定とフェールセーフ処理を実行する。このステップＳ２７０の処理に関しては、後に、図４のフローチャートに基づいて詳細に説明する。

次に、車両挙動制御機能監視部１８によって実行される制御処理に関して、図３のフローチャートを参照して説明する。

まず、ステップＳ３００では、車両挙動制御機能部１４から、正常判定された挙動目標値算出用信号と、車両挙動制御機能部１４において算出された挙動目標値を受信する。続く、ステップＳ３１０では、受信した挙動目標値算出用信号に基づき、監視用挙動目標値を算出する。

そして、ステップＳ３２０において、受信した挙動目標値と、算出した監視用挙動目標値とを対比して比較する。このとき、両方の目標値が一致していると判定されると、車両挙動制御機能部１４において、挙動目標値が正常に算出されたとみなすことができるので、ステップＳ３３０において、挙動目標値及び分担目標値の算出は正常である旨の判定を行う。なお、挙動目標値が正常に算出されたのであれば、分担目標値も正常に算出されると推測することができる。一方、両方の目標値が相違している場合、車両挙動制御機能部１４での挙動目標値の算出になんらかの異常が生じている可能性があるので、ステップＳ３４０において、挙動目標値の算出に異常が生じている旨の判定を行う。ステップＳ３５０では、ステップＳ３３０又はＳ３４０における判定結果を、挙動目標値の算出に関する監視結果として、車両挙動制御機能部１４に送信する。

次に、図４のフローチャートに基づいて、車両挙動制御機能部１４において実行される異常サブシステムの特定とフェールセーフのための処理について説明する。

まず、Ｓ４００において、車両挙動制御機能部１４は、各サブシステムごとに算出した分担目標値を、センサによって測定可能な物理量と対比可能な物理量に変換する。ステップＳ４１０では、その変換した物理量と対比される物理量を検出するセンサから検出値を入力する。そして、ステップＳ４２０では、変換した物理量と、センサ検出値とを対比することにより、該当するサブシステムが正常であるか否かを判定する。

ステップＳ４２０の判定処理において、すべてのサブシステムが正常と判定されると、ステップＳ４３０の処理に進み、図２のフローチャートのステップＳ２５０にて算出した分担目標値を、各サブシステム（下位階層の各ＥＣＵ）に出力する。しかし、ステップＳ４２０の判定処理において、いずれかのサブシステムに異常があると判定された場合には、ステップＳ４４０〜Ｓ４７０のいずれかの処理に進む。

例えば、モータジェネレータを制御するサブシステムに異常があると判定された場合には、ステップＳ４４０の処理に進んで、モータジェネレータを停止させる。さらに、ステップＳ４４５において、ＭＧＥＣＵ４０が分担すべき挙動制御量を、他のＥＭＳＥＣＵ３０に振り分けるように分担制御量を再算出して、該当するＥＭＳＥＣＵ３０に出力する。また、ステップＳ４２０の判定処理において、エンジンを制御するサブシステムに異常があると判定された場合、ステップＳ４５０の処理に進んで、エンジンを停止させる。さらに、ステップＳ４５５において、ＥＭＳＥＣＵ３０が分担すべき挙動制御量を振り分けるように、他のＭＧＥＣＵ４０の分担制御量を再算出して、ＭＧＥＣＵ４０に出力する。

車両挙動制御システムが、上述したように、他のサブシステム（例えば、ブレーキ制御システム、トランスミッション制御システムなど）を備えており、そのいずれかのサブシステムに異常があるとの判定がなされた場合には、ステップＳ４６０の処理に進んで、異常が生じたサブシステムを停止させる。さらに、ステップＳ４６５の処理において、その停止させたサブシステムが分担すべき挙動制御量を、他のＥＣＵに振り分けるように、他のＥＣＵの分担制御量を再算出して、該当するＥＣＵに出力する。

また、ステップＳ４２０の判定処理において、複数のサブシステムに異常があると判定された場合には、ステップＳ４７０に進んで、全サブシステムに対して、目標値として、所定のフェールセーフ値を出力する。

以上、説明したように、本実施形態の車両挙動制御システムによれば、上位階層のＨＶＥＣＵ１０だけを３レベル構成とし、下位階層の各ＥＣＵには、制御機能監視部をもうけていないので、下位階層の各ＥＣＵの構成を簡素化することができる。その一方で、上位階層のＨＶＥＣＵ１０が、下位階層の各ＥＣＵの制御が正常に行われているか否か、すなわち、各サブシステムが正常に作動しているか否かを監視する機能を有している。従って、システム全体として、各ＥＣＵに制御機能監視部を設けた場合と同等の監視機能を確保することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による車両挙動制御システムについて図５を参照しつつ説明する。なお、図５において、上述した第１実施形態の車両挙動制御システムと同じ構成については、同じ参照番号を付与することにより、説明を省略する。

上述した第１実施形態では、上位階層のＨＶＥＣＵ１０のみが３レベル構成を有し、下位階層のＥＣＵ３０〜５０は、いずれも制御機能監視部を備えていなかった。しかしながら、下位階層のＥＣＵ３０〜５０（すなわち、サブシステム）に、上位階層のＨＶＥＣＵ１０と同等以上の安全性が求められるものが含まれる場合、その下位階層のＥＣＵを３レベル構成としても良い。

例えば、図５には、上位階層のＨＶＥＣＵ１０と同等の安全性が要求される下位階層の電池ＥＣＵ５０が３レベル構成を有する例が示されている。すなわち、電池ＥＣＵ５０が、第１のレベル５２のサブ制御機能部５４と、第２のレベル６０のサブ制御機能監視部６２と、第３のレベル５６のプロセッシングユニット監視部５８とから構成されている。このように構成することで、下位階層のＥＣＵの中に、上位階層のＨＶＥＣＵ１０と同等以上の安全性が求められるものが存在する場合であっても、そのような要求に応えることが可能になる。

ここで、下位階層の少なくとも１つのＥＣＵを３レベル構成とした場合、図５に示すように、上位階層のＨＶＥＣＵ１０と、３レベル構成を有する下位階層の電池ＥＣＵ５０とに、それぞれ機能監視協調部２４，６４を設けても良い。これら機能監視協調部２４，６４は、互いに、制御機能監視部１８，６２の監視結果を通信し合うものである。これにより、一方のＥＣＵに異常が生じた場合、その異常発生状況を他方のＥＣＵが確実に把握することができるようになる。そのため、例えば、サブシステムを制御する下位階層の電池ＥＣＵ５０に異常が生じた場合などに、上位階層のＨＶＥＣＵ１０は、リンプホームモードによる非常時の処置を的確に行うことが可能になる。

なお、機能監視協調部２４，６４が通信し合うのは、制御機能監視部１８，６２の監視結果に限られず、プロセッシングユニット監視部２２，５８の監視結果も含まれていても良い。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態による車両挙動制御システムについて図６を参照しつつ説明する。なお、図６において、上述した第１実施形態の車両挙動制御システムと同じ構成については、同じ参照番号を付与することにより、説明を省略する。

図６に示す車両挙動制御システムは、上位階層のＥＣＵに求められる機能と、下位階層のＥＣＵに求められる機能の軽重に鑑み、上位階層のＥＣＵにおいて、下位階層のＥＣＵよりも高性能なプロセッシングユニットを採用したものである。すなわち、図６に示す構成では、上位階層のＨＶＥＣＵ１０は、複数コアのプロセッシングユニットから構成され、下位階層の各ＥＣＵ３０〜５０は、上位階層のＨＶＥＣＵ１０よりもコア数の少ないプロセッシングユニットから構成されている。

より具体的には、図６に示した例では、上位階層のＨＶＥＣＵ１０がデュアルコアのプロセッシングユニット１１から構成され、下位階層のＥＭＳＥＣＵ３０，ＭＧＥＣＵ４０，及び電池ＥＣＵ５０が、それぞれシングルコアのプロセッシングユニット３３，４３，５３から構成されている。

このような構成を採用することにより、下位階層のＥＣＵとして、廉価なプロセッシングユニットを用いることが可能になる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態による車両挙動制御システムについて図７を参照しつつ説明する。なお、図７において、既述の第１〜第３実施形態の車両挙動制御システムと同じ構成については、同じ参照番号を付与することにより、説明を省略する。

上記の第３実施形態による車両挙動制御システムでは、上位階層のＥＣＵとして、高性能な複数コアのプロセッシングユニットを用いたが、本実施形態の車両挙動制御システムでは、図７に示すように、上位階層のＨＶＥＣＵ１０において、車両挙動制御機能部１４が実装されるプロセッシングユニット１３と、車両挙動制御機能監視部１８が実装されるプロセッシングユニット１７とを分け、それぞれ専用のプロセッシングユニットを設けたものである。このような構成を採用することにより、車両挙動制御機能部１４と車両挙動制御機能監視部１８との独立性を担保することができ、上位階層のＨＶＥＣＵ１０による制御の安全性を高めることが可能となる。つまり、プロセッシングユニットを分けることで、プロセッシングユニットの異常により、制御機能と監視機能とが同時に機能縮退や機能不全となってしまう事態の発生を回避することができ、安全性を高めることができる。

なお、車両挙動制御機能部１４と車両挙動制御機能監視部１８とに対して、それぞれ専用のプロセッシングユニットを設けた場合、図７に示すように、車両挙動制御機能部１４が実装されたプロセッシングユニット１３と、車両挙動制御機能監視部１８が実装されたプロセッシングユニット１７に対して、それぞれプロセッシングユニット監視部２８，２２を個別に設けることが好ましい。これにより、それぞれのプロセッシングユニット１３，１７が正常にプログラムを実行している否かを確実に監視することができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態による車両挙動制御システムについて図８を参照しつつ説明する。なお、図８において、既述の第１〜第４実施形態の車両挙動制御システムと同じ構成については、同じ参照番号を付与することにより、説明を省略する。

第１〜第４実施形態の車両挙動制御システムは、上位階層のＨＶＥＣＵ１０が、車両の挙動目標値を算出するとともに、下位階層に置かれた各サブシステムのＥＣＵ３０、４０に対して、その挙動目標値を実現する上で、各サブシステムが分担すべき挙動制御量に相当する分担目標値を決定し出力するものであった。

しかしながら、上位階層のＨＶＥＣＵ１０は、挙動目標値の算出及び各サブシステム分担制御量の算出に加え、自身も、下位階層のサブシステムのＥＣＵの１つとして、対応する制御対象機器の動作状態の制御を実行するようにしても良い。すなわち、上位階層のＥＣＵと、下位階層のＥＣＵとを、別個のプロセッシングユニットとしてシステム構成するばかりでなく、上位階層のＥＣＵと下位階層のＥＣＵとを共通のプロセッシングユニットを用いて実現したシステム構成を採用することもできる。

例えば、図８は、上位階層のＨＶＥＣＵ１０が、サブシステムとしてのモータジェネレータ制御システムのＥＣＵとしての機能も兼ね備えた構成を示している。すなわち、上位階層のＥＣＵとして果たすべき機能である車両挙動制御機能部１４及び車両挙動制御機能監視部１８と、下位階層のＥＣＵとして果たすべき機能であるサブ制御機能４４とが、共通のプロセッシングユニット１５に実装されている。

なお、図８において、４１は、上位階層のＥＣＵとしての機能と、下位階層のＥＣＵとしての機能を区分けするために、ハード的もしくはソフト的に設けられた仕切りを意味する。また、図８では、車両挙動制御機能部１４が、各サブシステムの制御動作が正常に行われているかを監視する機能を備えるため、下位階層のＥＣＵとしての機能から、サブ制御機能監視部が省略されている。しかしながら、結局、同じプロセッシングユニット内に処理されるのであるから、上位階層のＥＣＵ内に制御機能を取り込んだサブシステムについては、下位階層のＥＣＵの機能として、サブ制御機能監視部を設けても良い。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態による車両挙動制御システムについて図９のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、図９のフローチャートにおいて、図３のフローチャートと同じ処理については、説明を省略もしくは簡略化する。

上述した第１実施形態の車両挙動制御システムでは、図３のフローチャートを用いて説明したように、車両挙動制御機能監視部１８が、車両挙動制御機能部１４が算出する挙動目標値と同等の監視用挙動目標値を算出して、両目標値を対比することにより、車両挙動制御機能部１４が、挙動目標値及び分担目標値を正常に算出しているか否かを判定した。

ここで、車両挙動制御機能部１４は、まず、車両の挙動目標値を算出し、その後、算出した挙動目標値を実現するために各サブシステム（のＥＣＵ）が分担すべき挙動制御量に相当する分担目標値を算出する。従って、車両挙動制御機能監視部１８は、挙動目標値に対応する監視用挙動目標値に限らず、分担目標値に対応する監視用分担目標値を算出するようにしても、車両挙動制御機能部１４における挙動目標値及び分担目標値の算出が正しく行われているか否かを判定することができる。

そのため、図９のフローチャートに示す処理では、ステップＳ９１０で監視用挙動目標値を算出した後、ステップＳ９２０において、各サブシステムの監視用分担目標値を算出する。そして、ステップＳ９３０において、分担目標値と監視用分担目標値とを対比し、一致していれば、車両挙動制御機能部１４において、挙動目標値及び分担目標値の算出が正常に行われ、相違していれば、その算出が正常に行われなかったと判定する。

なお、車両挙動制御機能監視部１８は、監視用挙動目標値と監視用分担目標値とをともに算出して、挙動目標値及び分担目標値とそれぞれ対比するようにしても良い。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態による車両挙動制御システムについて図１０を参照しつつ説明する。なお、図１０において、既述の第１〜第５実施形態の車両挙動制御システムと同じ構成については、同じ参照番号を付与することにより、説明を省略する。

本実施形態による車両挙動制御システムは、図１０に示すように、挙動目標値を算出するための信号の少なくとも１つ（例えば、アクセルセンサ）を二重系センサ７０とし、その二重系センサ７０の各々のセンサ部から別個の通信系統を介して、車両挙動制御機能部１４及び車両挙動制御機能監視部１８にそれぞれ検出信号が入力されるように構成されている。このような構成を採用することにより、一方の通信系統を介して入力された検出信号に何らかの異常が生じていた場合、車両挙動制御機能監視部１８により異常との判定がなされることになる。従って、二重系センサ及び通信系統の異常も併せて監視することができるようになることに加え、通信異常だけで、車両挙動制御機能監視部１８による監視機能が破綻してしまうことを防止することができる。

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態による車両挙動制御システムについて図１１を参照しつつ説明する。なお、図１１において、既述の第１〜第５実施形態の車両挙動制御システムと同じ構成については、同じ参照番号を付与することにより、説明を省略する。

本実施形態による車両挙動制御システムは、図１１に示すように、車両挙動制御システムにおける電源ライン（システム全体に影響する電源ライン、もしくは個々のサブシステムの電源ライン）に電源リレー７２が設けられている。この電源リレー７２は、直列に接続された２個のリレースイッチを有する。この２個のリレースイッチは、車両挙動制御機能部１４及び車両挙動制御機能監視部１８から別個の通信系統を介して出力されるリレーオフ信号により、それぞれオフされるように構成されている。

車両挙動制御機能監視部１８により、車両挙動制御機能部１４において挙動目標値及び分担目標値の算出が正しく行われない状況が継続していることが判定された場合や、車両挙動制御機能部１４により、いずれかのサブシステムの制御が異常である旨が判定された場合に、リンプホームモードにより、各サブシステムの機能を制限したり、異常の程度によっては、サブシステムやシステム全体の制御を完全に停止させたりする。サブシステムやシステム全体の制御を完全に停止させる場合に、上述した構成を採用することにより、該当するシステムへの電源供給を確実に停止させることが可能となる。

（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態による車両挙動制御システムについて図１２を参照しつつ説明する。なお、図１２において、既述の第１〜第５実施形態の車両挙動制御システムと同じ構成については、同じ参照番号を付与することにより、説明を省略する。

本実施形態による車両挙動制御システムは、図１２に示すように、上位階層のＨＶＥＣＵ１０において、車両挙動制御機能部１４に対して動作電源を供給する第１の電源回路７４と、車両挙動制御機能監視部１８に対して動作電源を供給する第２の電源回路７６とを有する。なお、プロセッシングユニット監視部２２への動作電源の供給は、第１の電源回路７４と第２の電源回路７６のいずれかによって行われれば良い。

このような構成を採用することにより、電源回路の異常によって、車両挙動制御機能部１４による制御機能と、車両挙動制御機能監視部１８による監視機能とが、同時に機能不全となる事態の発生を回避する可能性を高めることができる。

（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０実施形態による車両挙動制御システムについて図１３を参照しつつ説明する。なお、図１３において、既述の第１〜第５実施形態の車両挙動制御システムと同じ構成については、同じ参照番号を付与することにより、説明を省略する。

本実施形態の車両挙動制御システムにおいては、図１３に示すように、上位階層のＨＶＥＣＵ１０がデュアルコアのプロセッシングユニットにより構成されている。そのプロセッシングユニットは、各コア単位で動作周波数を変更可能なものである。そして、ＨＶＥＣＵ１０は、プロセッシングユニットの動作環境温度を検出する温度検知部７８と、温度検知部７８によって検出された温度が所定温度以上に上昇した場合に、車両挙動制御機能部１４が実装されたコアの動作周波数、及びプロセッシングユニット監視部２２が実装されたプロセッシングユニットの動作周波数を低下するように変更可能な周波数変更部８０を備えている。

従って、プロセッシングユニットの動作環境温度が所定温度以上に上昇して熱暴走の虞が生じた場合、プロセッシングユニットの動作周波数を低下させて、プロセッシングユニットからの発熱量を減少させることにより、熱暴走の発生を抑止することができる。

ただし、車両挙動制御機能部１４が実装されたコアの動作周波数と、車両挙動制御部が実装されたコアの動作周波数とを一律に低下させてしまうと、制御性と安全性とが同時に機能縮退してしまう。そこで、本実施形態では、車両挙動制御機能部１４が実装されたコアの動作周波数だけを低下させ、車両挙動制御機能監視部１８の動作周波数はそのまま変更しないこととした。これにより、動作環境温度が上昇した場合に、プロセッシングユニットによる発熱量を低減しながら、少なくとも安全性の機能退縮を抑制することが可能になる。

なお、上述した例において、車両挙動制御機能監視部１８が実装されたコアの動作周波数を、車両挙動制御機能部１４が実装されたコアの動作周波数よりも高い範囲で、低下させるようにしても良い。これにより、プロセッシングユニットの発熱量をより一層低減することができる。

また、上述した例では、ＨＶＥＣＵ１０がデュアルコアのプロセッシングユニットにより構成されたが、２つの別個のプロセッシングユニットにより構成されても良い。要するに、車両挙動制御機能部１４が実装されたコア（プロセッシングユニット）の動作周波数が、車両挙動制御機能監視部１８が実装されたコア（プロセッシングユニット）の動作周波数よりも低下するように、少なくとも車両挙動制御機能部１４が実装されたコア（プロセッシングユニット）の動作周波数が低下可能な構成であれば採用することができる。

（第１１実施形態）
次に、本発明の第１１実施形態による車両挙動制御システムについて図１４を参照しつつ説明する。なお、図１４において、既述の第１〜第５実施形態及び第１０実施形態の車両挙動制御システムと同じ構成については、同じ参照番号を付与することにより、説明を省略する。

上述した第１０実施形態の車両挙動制御システムでは、上位階層のＨＶＥＣＵ１０において、車両挙動制御機能部１４が実装されたコア（プロセッシングユニット）の動作周波数と、車両挙動制御機能監視部１８が実装されたコア（プロセッシングユニット）の動作周波数とが、独立して変更可能な構成を前提とするものであった。

しかしながら、本実施形態では、ＨＶＥＣＵ１０の動作周波数は、全体としてしか変更できない構成を前提としながら、第１０実施形態と同等の効果を奏し得るようにしたものである。

本実施形態においても、第１０実施形態と同様に、ＨＶＥＣＵ１０は、プロセッシングユニットの動作環境温度を検出する温度検知部７８と、温度検知部７８によって検出された温度が所定温度以上に上昇した場合に、ＨＶＥＣＵ１０を構成するプロセッシングユニットの動作周波数を低下するように変更可能な周波数変更部８０を備えている。このため、周波数変更部８０によって動作周波数が低下させられると、車両挙動制御機能部１４，車両挙動制御機能監視部１８、及びプロセッシングユニット監視部２２のすべての動作周波数が一律に低下することになる。

そこで、本実施形態においては、車両挙動制御機能監視部１８は、周波数変更部８０によって動作周波数が低下されたことに応じて、図３に示すような監視機能プログラムの実行処理周期を短くする。このような構成を採用することにより、第１０実施形態と同様に、プロセッシングユニットからの発熱量を減少させて熱暴走の発生を抑止しつつ、安全性の機能退縮を抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形しつつ実施することができる。

例えば、上述した各実施形態では、上位階層のＨＶＥＣＵ１０において、車両挙動制御機能部１４が、下位階層の各ＥＣＵにより制御されるサブシステムに何らかの異常が生じていないかを判定していた。しかしながら、この判定機能は、車両挙動制御機能監視部１８が担っても良いし、専用の判定部が設けられても良い。

１０…ＨＶＥＣＵ
１４…車両挙動制御機能部
１８…車両挙動制御機能監視部
２２…プロセッシングユニット監視部
３０…ＥＭＳＥＣＵ、
４０…ＭＧＥＣＵ
５０…電池ＥＣＵ
３４，４４，５４…サブ制御機能部

Claims (16)

1. 車両の挙動を制御する車両挙動制御システムであって、
   少なくとも、車両の挙動に関する挙動目標値を算出するとともに、後述の複数の下位階層制御装置の各々に対して、前記挙動目標値を実現する上で、当該下位階層制御装置の各々が分担すべき挙動制御量に相当する分担目標値を決定し出力する上位階層制御装置と、
   前記上位階層制御装置から分担目標値を入力し、その分担目標値に従って、対応する車載機器の動作状態を制御する複数の下位階層制御装置と、を備え、
   前記上位階層制御装置は、前記挙動目標値及び分担目標値を算出する算出部と、前記算出部における挙動目標値及び分担目標値の算出が正常に行われているか否かを監視する監視部とを有するのに対し、前記複数の下位階層制御装置の少なくとも１つは、前記分担目標値に従って、対応する車載機器の動作状態を制御する制御部は有するが、当該制御部による前記車載機器の動作状態の制御が正常に行われているか否かを監視する監視部は有しておらず、
   前記上位階層制御装置は、さらに、監視部を有していない前記下位階層制御装置の分担目標値を、センサによる検出値と比較可能な物理量に変換する変換部、及び、前記物理量とセンサによって実際に検出された実測値との比較結果に基づいて、前記下位階層制御装置の制御部が正常に動作しているか否かを判定する判定部とを有することを特徴とする車両挙動制御システム。
2. 前記上位階層制御装置の監視部は、前記算出部が算出する挙動目標値と同等の監視用挙動目標値を算出するとともに、前記挙動目標値と前記監視用挙動目標値との対比結果に基づいて、前記算出部において、前記挙動目標値及び前記分担目標値の算出が正常に行われているか否かを監視することを特徴とする請求項１に記載の車両挙動制御システム。
3. 前記上位階層制御装置の監視部は、前記算出部が算出する分担目標値と同等の監視用分担目標値を算出するとともに、前記分担目標値と前記監視用分担目標値との対比結果に基づいて、前記算出部において、前記挙動目標値及び前記分担目標値の算出が正常に行われているか否かを監視することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両挙動制御システム。
4. 前記監視部が前記監視用挙動目標値もしくは前記分担目標値を算出するために、前記上位階層制御装置には、各種のセンサからの検出信号が入力され、その各種のセンサの少なくとも１つは二重系センサであり、その二重系センサの各々のセンサから別個の通信系統を介して、前記上位階層制御装置の算出部及び監視部にそれぞれ検出信号が入力されることを特徴とする請求項２又は３に記載の車両挙動制御システム。
5. 前記車両挙動制御システムへの電源ラインに直列に２個のリレーが設けられ、前記上位階層制御装置の算出部及び監視部は、当該監視部により異常が生じたと判定されたときに、前記２個のリレーのそれぞれに、別個の通信系統を介して、リレーオフ信号を出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両挙動制御システム。
6. 前記上位階層制御装置の算出部に対して動作電源を供給する第１の電源回路と、当該第１の電源回路とは別個に設けられ、前記上位階層制御装置の監視部に対して動作電源を供給する第２の電源回路とを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両挙動制御システム。
7. 前記上位階層制御装置の監視部は、プロセッサを有し、当該プロセッサが所定の監視プログラムを実行することにより、前記算出部における挙動目標値及び分担目標値の算出が正常に行われているか否かを監視するものであり、
   前記上位階層制御装置は、さらに、前記監視部のプロセッサが、前記監視プログラムを正常に実行しているか否かを監視するプロセッサ監視部を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車両挙動制御システム。
8. 前記上位階層制御装置の算出部は、いずれかの下位階層制御装置に異常が生じていると判定された場合、当該下位階層制御装置が分担すべき挙動制御量を、他の下位階層制御装置に振り分けるように、他の下位階層制御装置の分担制御量を算出することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の車両挙動制御システム。
9. 前記上位階層制御装置の算出部と監視部とは、異なるプロセッシングユニットに実装されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の車両挙動制御システム。
10. 前記プロセッサ監視部は、前記算出部が実装されたプロセッシングユニットと、前記監視部が実装されたプロセッシングユニットに対して、それぞれ個別に設けられることを特徴とする請求項９に記載の車両挙動制御システム。
11. 前記プロセッシングユニットの環境温度を検出する温度センサと、
    前記温度センサによって検出される温度が所定温度以上となると、少なくとも前記算出部が実装された前記プロセッシングユニットの動作周波数を低下させ、それにより、前記算出部が実装されたプロセッシングユニットの動作周波数を、前記監視部が実装されたプロセッシングユニットの動作周波数よりも低下させる周波数変更部と、を備えることを特徴とする請求項９又は１０に記載の車両挙動制御システム。
12. 前記上位階層制御装置は、複数コアのプロセッシングユニットから構成され、前記下位階層制御装置は、上位階層制御装置よりもコア数の少ないプロセッシングユニットから構成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の車両挙動制御システム。
13. 前記プロセッシングユニットの環境温度を検出する温度センサと、
    前記温度センサによって検出される温度が所定温度以上となると、前記上位階層制御装置の算出部及び監視部の動作周波数を低下させて発熱を抑制する周波数変更部と、を備え、
    前記監視部は、前記周波数変更部による動作周波数の低下に応じて、処理周期を短くすることを特徴とする請求項１２に記載の車両挙動制御システム。
14. 前記下位階層制御装置の少なくとも１つは、対応する車載機器の動作状態を制御する制御部、プロセッサが所定の監視プログラムを実行することにより前記制御部による制御が正常に行われているか否かを監視する監視部、及び前記監視部のプロセッサが前記監視プログラムを正常に実行しているかを監視するプロセッサ監視部を備えることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の車両挙動制御システム。
15. 前記下位階層制御装置は、自身の監視部による監視結果を、上位階層制御装置に送信する送信部を有することを特徴とする請求項１４に記載の車両挙動制御システム。
16. 前記上位階層制御装置は、前記下位階層制御装置の各々に対する分担制御量を算出することに加え、自身も、下位階層制御装置の１つとして、対応する車載機器の動作状態の制御を実行することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の車両挙動制御システム。

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