JP2018077583A - Electronic control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御対象を、複数の制御信号の組合せに対応する複数の状態のいずれかに制御する電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device that controls a controlled object to one of a plurality of states corresponding to a combination of a plurality of control signals.
上述した類の電子制御装置として、例えば、特許文献1に記載された車両用電子制御装置が知られている。この車両用電子制御装置は、トランスミッションの変速を自動制御するためのもので、自動変速制御の中枢をなす制御マイコンと、制御マイコンを監視するための監視マイコンとを備える。監視マイコンは、制御マイコンと同じ手法にて制御変速段を演算する機能を有する。監視マイコンは、演算した制御変速段が、制御マイコンからトランスミッションに出力される制御信号が示す実変速段と一致しない場合に、制御マイコンの異常を検出する。監視マイコンは、制御マイコンの異常が検出された時、制御マイコンにおけるソレノイド出力に関するRAMデータを初期化すべく、制御マイコンに対して初期化信号を出力する。 As an electronic control device of the kind described above, for example, a vehicle electronic control device described in Patent Document 1 is known. This electronic control device for a vehicle is for automatically controlling the shift of a transmission, and includes a control microcomputer that forms the center of automatic shift control and a monitoring microcomputer for monitoring the control microcomputer. The monitoring microcomputer has a function of calculating the control shift speed by the same method as the control microcomputer. The monitoring microcomputer detects an abnormality of the control microcomputer when the calculated control shift speed does not coincide with the actual shift speed indicated by the control signal output from the control microcomputer to the transmission. When an abnormality of the control microcomputer is detected, the monitoring microcomputer outputs an initialization signal to the control microcomputer in order to initialize RAM data related to solenoid output in the control microcomputer.
さらに、上記の車両用電子制御装置は、ウオッチドッグ監視回路が設けられており、制御マイコンはウオッチドッグ監視回路に対してウオッチドッグパルスを出力する。制御マイコンは、初期化信号の通知を受けた後、所定時間経過しても異常の状態が継続していると、初期化するRAMデータの範囲を拡大するとともに、ウオッチドッグパルスの出力を停止する。すると、ウオッチドッグ監視回路は、制御マイコンに対してリセット信号を出力する。 Further, the above-described vehicle electronic control device is provided with a watchdog monitoring circuit, and the control microcomputer outputs a watchdog pulse to the watchdog monitoring circuit. After receiving the initialization signal notification, the control microcomputer expands the range of RAM data to be initialized and stops the output of the watchdog pulse if the abnormal state continues even after a predetermined time has elapsed. . Then, the watchdog monitoring circuit outputs a reset signal to the control microcomputer.
近年、自動車を電子制御する際の安全性の確保を図るべく、自動車向けの機能安全性規格であるISO26262が制定された。このISO26262では、電子制御されるシステムの機能が故障した時の危険な事象(ハザード)から、各システムを、危険レベル、発生頻度、制御可能性(回避の難易度)の3つのパラメータにより、ASIL(Automotive Safety Integrity Level)と呼ばれる指標を用いてランク付けする。ASILには、危険度の低い方から順に、QM(Quality Management)、A、B、C、Dの5つのランクが定められている。システムの設計者は、システムがどのランクに相当するかを決定し、その決定したランクに応じた安全対策を施す必要がある。 In recent years, ISO 26262, a functional safety standard for automobiles, has been established in order to ensure safety when electronically controlling automobiles. In this ISO 26262, each system is classified according to three parameters of danger level, occurrence frequency, controllability (difficulty of avoidance) from dangerous events (hazards) when a function of the electronically controlled system fails. Ranking using an index called (Automotive Safety Integrity Level). In ASIL, five ranks of QM (Quality Management), A, B, C, and D are defined in order from the lowest risk level. The system designer needs to determine which rank the system corresponds to and to implement safety measures according to the determined rank.
例えば、あるシステムを電子制御する車両用電子制御装置が、ASILが「C」以上にランク付された場合、車両電子制御装置を3つのレベルに分け、上位のレベルの動作を下位のレベルでモニタリングする構成を採用することが求められる。例えば、第1のレベルが、システムの制御機能を担う。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、RAMテスト、ROMテスト、動作検査などが行われる。 For example, if a vehicle electronic control unit that electronically controls a system is ranked with an ASIL of “C” or higher, the vehicle electronic control unit is divided into three levels, and higher level operations are monitored at a lower level. It is required to adopt a configuration that does this. For example, the first level is responsible for the control function of the system. At the second level, the correct operation of the control function at the first level is checked based on the selected input / output signal. At the third level, the monitoring tests performed at the second level are performed. Specifically, for example, a RAM test, a ROM test, an operation inspection, and the like are performed.
その一方で、ISO26262のPart6には、ソフトウエアレベルにおける製品開発に関する手法が規定されており、ASILが「D」以上にランク付けされた場合には、例えば、多様なソフトウエア設計、独立した並列冗長性など、ソフトウエアのシステマチック故障対応が設計要件の1つとして求められる(Part6 7.4.14エラー検出の項目参照)。 On the other hand, Part 6 of ISO 26262 defines a method for product development at the software level. When ASIL is ranked “D” or higher, for example, various software designs, independent parallel Software systematic failure handling such as redundancy is required as one of the design requirements (see Part 6 7.4.14 Error Detection).
ここで、例えば、第2のレベルとして、上述した特許文献1に記載された車両用電子制御装置のように、第1のレベル(制御マイコン)と同じ手法にて制御目標を演算するものを用いたとすると、つまり、第1のレベルと第2のレベルとを同じソフトウエアコンポーネントを用いて構成したとすると、ソフトウエアコンポーネントにおける仕様ミスやバグ等によるシステマチック故障による影響が懸念されることになる。従って、ISO26262で要求されているシステマチック故障対応の要件を満たすためには、第1のレベル及び第2のレベルで仕様されるソフトウエアコンポーネントの安全性の十分な検証を行うことが必要になり、膨大な検証工数がかかってしまうという問題がある。 Here, for example, as the second level, the one that calculates the control target by the same method as the first level (control microcomputer), such as the vehicle electronic control device described in Patent Document 1 described above, is used. In other words, if the first level and the second level are configured by using the same software component, there is a concern about the influence of a systematic failure due to a specification error or a bug in the software component. . Therefore, in order to meet the requirements for systematic failure handling required by ISO 26262, it is necessary to fully verify the safety of software components specified at the first and second levels. There is a problem that enormous verification man-hours are required.
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、制御機能を発揮するための制御ソフトウエアのシステマチック故障対応を、比較的簡便に実現することが可能な電子制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides an electronic control device capable of relatively easily realizing systematic failure handling of control software for exerting a control function. With the goal.
上述した目的を達成するために、本発明に係る電子制御装置(10)は、制御対象を、複数の制御信号の組合せに対応する複数の状態のいずれかに制御するものであって、
制御対象を目標とする状態に制御するため、制御ソフトウエアの実行によって複数の制御信号を生成する制御マイコン(11)と、
複数の制御信号、もしくは複数の制御信号に応じて制御対象に出力される複数の駆動信号をモニタし、異常状態遷移として予め定めた第1の状態から第2の状態への状態遷移の発生を検出する異常検出回路(16、25、26)と、有し、
異常検出回路は、異常状態遷移の発生を検出すると、所定の安全処置を取るように構成される。
In order to achieve the above-described object, an electronic control device (10) according to the present invention controls a controlled object to one of a plurality of states corresponding to a combination of a plurality of control signals,
A control microcomputer (11) that generates a plurality of control signals by executing control software in order to control the control target to a target state;
Monitor a plurality of control signals or a plurality of drive signals output to the control object in response to the plurality of control signals, and generate a state transition from the first state to the second state, which is predetermined as an abnormal state transition. An abnormality detection circuit (16, 25, 26) to detect, and
The abnormality detection circuit is configured to take a predetermined safety measure when detecting the occurrence of an abnormal state transition.
上述したように、本発明に係る電子制御装置の制御対象は、複数の制御信号の組合せに対応する複数の状態のいずれかに制御されるものである。ただし、制御対象が複数の状態を取り得るものだとしても、制御マイコンは、制御対象における過負荷や衝撃などの悪影響を防止することなどを考慮して、制御ソフトウエアが正常であれば、制御対象を特定の状態(第1の状態)から別の特定の状態(第2の状態)へダイレクトに切り換えないようになっている。異常検出回路は、このような通常では起こり得ない異常状態遷移の発生を検出する。そして、異常状態遷移の発生を検出すると、異常検出回路は、所定の安全処置を取る。 As described above, the control target of the electronic control device according to the present invention is controlled to one of a plurality of states corresponding to a combination of a plurality of control signals. However, even if the control target can take multiple states, the control microcomputer will control if the control software is normal in consideration of preventing adverse effects such as overload and impact on the control target. The target is not directly switched from a specific state (first state) to another specific state (second state). The abnormality detection circuit detects the occurrence of such an abnormal state transition that cannot normally occur. When the occurrence of an abnormal state transition is detected, the abnormality detection circuit takes a predetermined safety measure.
従って、制御マイコンにおける制御ソフトウエアにシステマチック故障があり、それによって異常状態遷移を引き起こすような制御信号が出力されても、異常検出回路によって、異常状態遷移を検出することができ、所定の安全処置を取ることにより、異常状態遷移による悪影響を低減することが可能となる。また、異常検出回路は、単に、第1の状態から第2の状態への状態遷移を検出するものであるため、異常検出回路をシンプルな構成とすることができる。 Therefore, even if there is a systematic failure in the control software in the control microcomputer and a control signal that causes an abnormal state transition is output, the abnormal state transition can be detected by the abnormality detection circuit, and the predetermined safety By taking measures, it is possible to reduce the adverse effects caused by the abnormal state transition. Further, since the abnormality detection circuit simply detects a state transition from the first state to the second state, the abnormality detection circuit can have a simple configuration.
上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本発明の範囲を制限することを意図したものではない。 The reference numerals in the parentheses merely show an example of a correspondence relationship with a specific configuration in an embodiment described later in order to facilitate understanding of the present invention, and are intended to limit the scope of the present invention. Not intended.
また、上述した特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。 Further, the technical features described in the claims of the claims other than the features described above will become apparent from the description of embodiments and the accompanying drawings described later.
以下、実施形態として、本発明の電子制御装置を、車両のトランスミッションの変速を自動制御するための車両用自動変速制御装置として具現化した例について、図面を参照しつつ説明する。図1は、車両用自動変速制御装置10の全体構成の一例を示すブロック図である。
Hereinafter, as an embodiment, an example in which the electronic control device of the present invention is embodied as a vehicle automatic shift control device for automatically controlling a shift of a vehicle transmission will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the overall configuration of the vehicle automatic
最初に、トランスミッションについて簡単に説明する。エンジンの出力トルクは、トルクコンバータを介してトランスミッション(変速歯車機構)に伝達され、トランスミッションの複数のギア(遊星歯車等)で変速されて、車両の駆動輪に伝達される。 First, the transmission will be briefly described. The output torque of the engine is transmitted to the transmission (transmission gear mechanism) via the torque converter, is shifted by a plurality of gears (such as planetary gears) of the transmission, and is transmitted to the drive wheels of the vehicle.
トランスミッションには、複数の変速段を切り換えるための摩擦係合要素である複数のクラッチとブレーキが設けられている。そして、図1に示すソレノイド31〜34を駆動して油圧を制御することにより、クラッチとブレーキのそれぞれの係合/解放を切り換えるように構成されている。従って、ソレノイド31〜34への駆動電流に応じて、動力を伝達するギアの組み合わせが切り換えられ、変速比が切り換えられるようになっている。
The transmission is provided with a plurality of clutches and brakes which are friction engagement elements for switching between a plurality of shift speeds. And it is comprised so that each engagement / release of a clutch and a brake may be switched by driving the solenoids 31-34 shown in FIG. 1, and controlling hydraulic pressure. Therefore, the combination of gears for transmitting power is switched in accordance with the drive current to the
車両用自動変速制御装置10は、制御マイコン11、監視マイコン14、出力回路21〜24、高速段検出回路25、及び低速段検出回路26などを備えている。
The vehicle automatic
制御マイコン11は、変速制御部12及び変速監視部13を有する。ただし、実際には、制御マイコン11が、自動変速制御を行うように設計され、予めROM等の記憶装置に記憶されている制御プログラムを実行することにより、変速制御部12として機能する。変速監視部13についても同様であり、制御マイコン11が、自動変速制御の監視を行うように設計され、予め記憶装置に記憶されている変速監視プログラムを実行することにより、変速監視部13として機能する。
The
変速監視部13は、変速制御部12が出力する制御信号を取り込み、その取り込んだ制御信号に基づいて、変速制御部12が算出した制御目標変速段を把握する。
The
上述した制御プログラムと監視プログラムとは、ともに、車速やアクセル開度などの車両運転情報(センサ検出信号)を入力し、その入力した車両運転情報に基づいて、目標とする変速段を算出するものである。ただし、本実施形態では、制御プログラムにおける目標変速段の演算方法と監視プログラムにおける目標変速段の演算方法とを異ならせている。これにより、同じ演算方法を用いた場合に懸念される共通故障原因による異常の発生を防ぐことができる。 The control program and the monitoring program described above both input vehicle driving information (sensor detection signal) such as vehicle speed and accelerator opening, and calculate a target gear position based on the input vehicle driving information. It is. However, in the present embodiment, the target shift speed calculation method in the control program is different from the target shift speed calculation method in the monitoring program. As a result, it is possible to prevent the occurrence of an abnormality due to a common failure cause which is a concern when the same calculation method is used.
例えば、監視プログラムにおける目標変速段の演算処理を、制御プログラムにおける目標変速段の演算処理よりも簡略化することで、それぞれの演算方法を異ならせることができる。なお、演算方法を簡略化した場合には、制御プログラムが算出する制御目標変速段と、監視プログラムが算出する監視用目標変速段とを対比する際に、その簡略化による誤差分を考慮することが好ましい。すなわち、制御目標変速段と監視用目標変速段との差異が誤差分内に収まっていれば、変速監視部13は、変速制御部12が、制御目標変速段を正常に算出していると判定すれば良い。
For example, each calculation method can be made different by simplifying the target shift speed calculation process in the monitoring program as compared with the target shift speed calculation process in the control program. If the calculation method is simplified, the error due to the simplification should be taken into account when comparing the control target shift speed calculated by the control program and the monitoring target shift speed calculated by the monitoring program. Is preferred. That is, if the difference between the control target shift speed and the monitoring target shift speed is within the error, the
一方、制御目標変速段と監視用目標変速段との差異が誤差分以上であれば、変速監視部13は、変速制御部12の異常を判定する。この場合、変速監視部13は、例えば、変速制御部12が制御目標変速段を算出するために使用するRAMデータを初期化したり、制御マイコン11自体をリセットしたりして、変速制御部12の正常復帰を試みる。しかし、異常が継続する場合には、変速監視部13は、変速制御部12に対して制御信号の出力の中止を指示する。この場合、車両は退避モードとなり、トランスミッションは所定の変速段に固定される。
On the other hand, if the difference between the control target shift speed and the monitoring target shift speed is greater than or equal to the error, the
なお、図示していないが、制御マイコン11は、上述した自動変速制御の他にも、エンジンの運転状態を制御するエンジン制御や、ハイブリッド車両の場合、走行用モータの駆動を制御するモータ制御なども実行するものであっても良い。
Although not shown, the
出力回路21〜24は、制御マイコン11の変速制御部12が出力する制御信号に応じて、制御対象を駆動するための駆動信号として、各ソレノイド31〜34へ駆動電流を出力するものである。
The
制御マイコン11は、制御信号として、各出力回路21〜24にオン信号(高レベル制御信号)とオフ信号(低レベル制御信号)とのいずれかを出力する。
The
出力回路21〜24は、上述したオン信号又はオフ信号に応じて、ソレノイド駆動電流をオン、オフするIGBTなどのパワートランジスタと、制御信号としてオン信号が出力されてもパワートランジスタをオフしたままとする遮断スイッチとを備える。遮断スイッチは、後述する監視マイコン14の異常遷移検出部16から出力される出力カット信号によって作動するように構成されている。なお、制御信号のオン信号に応じてパワートランジスタをオンするように構成しても良いし、制御信号のオフ信号に応じてパワートランジスタをオフするように構成しても良い。
The
トランスミッションは、変速制御部12から出力される複数の制御信号の組合せに応じて、換言すると、各出力回路21〜24から出力されるソレノイド駆動電流の組合せに応じて、複数の変速段の中のいずれかの変速段に制御される。例えば、図2に示す例では、ソレノイド31、34に駆動電流を通電し、ソレノイド32、33には駆動電流を通電しないとき、トランスミッションの変速段は最も低速側の1速となる。ソレノイド31、33へ駆動電流を通電し、ソレノイド32、34へは駆動電流を通信しないとき、トランスミッションの変速段は2速となる。ソレノイド31、32に駆動電流を通電し、ソレノイド33、34には駆動電流を通電しないとき、トランスミッションの変速段は3速となる。そして、ソレノイド32、33に駆動電流を通電し、ソレノイド31、34には駆動電流を通電しないときには、トランスミッションの変速段は4速となる。
The transmission corresponds to a combination of a plurality of control signals output from the shift control unit 12, in other words, according to a combination of solenoid drive currents output from the
図1の高速段検出回路25は、出力回路21〜24からソレノイド31〜34に出力される各駆動電流に基づき、トランスミッションが最も高速側の変速段(図2の例では4速)となることを検出するものである。この高速段検出回路25の回路構成の一例を図3を参照して説明する。ただし、高速段検出回路25は、変速制御部12から各出力回路21〜24に出力される制御信号をモニタして、トラスミッションが高速段へ制御されることを検出するものであっても良い。
The high-speed
図3に示すように、高速段検出回路25は、ハードロジック回路として構成され、例えば、4個のコンパレータ41〜44と、2個のインバータ45、46と、1個のAND回路47とによって構成される。4個のコンパレータ41〜44は、出力回路21〜24からそれぞれ出力される駆動電流に応じたソレノイド電圧を、所定の基準電圧と比較し、ソレノイド電圧が基準電圧より高ければハイレベルの信号を出力し、ソレノイド電圧が基準電圧に達していなければローレベルの信号を出力する。
As shown in FIG. 3, the high-speed
なお、基準電圧に関しては、例えば図2に示す例では、各ソレノイド31〜34への駆動電流は1Aもしくは0Aとなっており、この場合、基準電圧は、0Aの駆動電流によるソレノイド電圧と1Aの駆動電流によるソレノイド電圧とを区別できる値に設定される。
Regarding the reference voltage, for example, in the example shown in FIG. 2, the drive current to each of the
2個のインバータ45、46は、ソレノイド31のソレノイド電圧と基準電圧とを比較するコンパレータ41の出力ライン、及び、ソレノイド34のソレノイド電圧と基準電圧とを比較するコンパレータ44の出力ラインにそれぞれ挿入されている。各コンパレータ41〜44の出力ラインは、AND回路47の入力端子に接続されている。
The two
従って、コンパレータ41、44は、ソレノイド31、34の駆動電流が0Aのときローレベル信号を出力するが、その出力ラインにインバータ45、46が挿入されているため、AND回路47の入力端子には、ハイレベル信号が入力される。コンパレータ42、43は、ソレノイド31、34の駆動電流が1Aのときハイレベル信号を出力し、これらハイレベル信号が、そのままAND回路47の入力端子に入力される。その結果、高速段検出回路25のAND回路47からは、トランスミッションの変速段が4速となっている間、高速段検出信号(4速検出信号)が出力されることになる。
Therefore, the
図1の低速段検出回路26は、出力回路21〜24からソレノイド31〜34に出力される各駆動電流に基づき、トランスミッションが最も低速側の変速段(図2の例では1速)となることを検出するものである。この低速段検出回路26も、高速段検出回路25と同様にハードロジック回路として構成される。なお、上述した高速段検出回路25の説明から明らかであるため、低速段検出回路26の詳細な回路構成に関する説明は省略する。
The low speed
監視マイコン14は、監視部15及び異常遷移検出部16を備えている。ただし、実際には、監視マイコン14が、制御マイコン11における変速監視部13が正常に動作可能かを監視するように設計され、予めROM等の記憶装置に記憶されている監視プログラムを実行することにより、監視部15として機能する。異常遷移検出部16についても同様であり、監視マイコン14が、高速段(4速)から低速段(1速)へダイレクトに切り換わる異常状態遷移を検出するように設計され、予め記憶装置に記憶されている異常遷移検出プログラムを実行することにより、異常遷移検出部16として機能する。
The
監視部15は、変速監視部13が正常に動作可能であるかどうかをチェックするため、例えば、制御マイコン11において、変速監視プログラムを実行する演算処理部の演算機能チェックを実行したり、当該演算処理部が使用するRAMやROMのテストを行ったりする。
In order to check whether the
次に、図4のタイミングチャートを参照して、車両用自動変速制御装置10によるトランスミッションの基本的な制御内容について説明する。車両用自動変速制御装置10の制御マイコン11は、車速及びアクセル開度などの車両運転情報に基づいて、制御目標変速段を決定する。そして、決定した制御目標変速段に対応する制御信号を各出力回路21〜24に出力する。
Next, with reference to the timing chart of FIG. 4, basic control contents of the transmission by the vehicle automatic
トランスミッションの変速段は、図4の例に示されるように、基本的には、1速→2速→3速→4速と順番に低速側の変速段から高速側の変速段へと切り換えられたり、高速側の変速段から低速側の変速段へと順番に切り換えられたりする。この際、トランスミッションの変速段が1速である間、低速段検出回路26は低速段検出信号を出力する。また、トランスミッションの変速段が4速である間、高速段検出回路25は高速段検出信号を出力する。
As shown in the example of FIG. 4, the transmission gears are basically switched from the low-speed gear to the high-speed gear in the order of 1st speed → 2nd speed → 3rd speed → 4th speed. Or in order from the high-speed gear to the low-speed gear. At this time, the low speed
また、制御マイコン11は、トランスミッションの変速段を切り換えた場合、その切り換え後の変速段をある最小時間は維持するようになっている。このようにして、制御マイコン11は、急激な変速段の切り換えを防止している。
Further, when the transmission gear stage is switched, the
次に、監視マイコン14を異常遷移検出部16として機能させる異常遷移検出プログラムの制御処理の一例を、図5のフローチャートを参照して説明する。なお、図5のフローチャートに示す制御処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。
Next, an example of the control process of the abnormal transition detection program that causes the
まず、最初のステップS100において、高速段検出回路25及び低速段検出回路26からそれぞれ高速段検出信号及び低速段検出信号を入力する。続くステップS110では、入力した高速段検出信号及び低速段検出信号に基づいて、高速段検出信号がオンからオフに変化したかどうかを判定する。すなわち、前回の制御周期で入力された高速段検出信号はオンであったが、今回の制御周期で入力された低速段検出信号がオフとなったか否かを判定する。
First, in a first step S100, a high speed stage detection signal and a low speed stage detection signal are input from the high speed
トランスミッションの変速段が4速から他の変速段への切り換えられるとき、ステップS110において、高速段検出信号がオンからオフに変化したと判定される。この場合、処理は、ステップS120に進む。一方、ステップS110において、高速段検出信号がオンからオフに変化していないと判定した場合、処理はステップS130に進む。 When the transmission speed is switched from the fourth speed to another speed, it is determined in step S110 that the high speed detection signal has changed from on to off. In this case, the process proceeds to step S120. On the other hand, if it is determined in step S110 that the high-speed stage detection signal has not changed from on to off, the process proceeds to step S130.
ステップS120では、高速段検出信号がオンからオフに変化した時点からの経過時間を測定するために、タイマのカウントをスタートさせる。その後、処理はステップS140に進む。一方、ステップS130では、タイマがカウント中であるかどうかを判定する。このステップS130の判定処理において、タイマがカウント中であると判定すると、同様に、処理はステップS140に進む。タイマがカウント中ではないと判定すると、図5のフローチャートに示す制御処理を一旦終了する。 In step S120, a timer is started to measure the elapsed time from when the high-speed stage detection signal changes from on to off. Thereafter, the process proceeds to step S140. On the other hand, in step S130, it is determined whether the timer is counting. If it is determined in step S130 that the timer is counting, the process proceeds to step S140. If it is determined that the timer is not counting, the control process shown in the flowchart of FIG.
上述したステップS120、S130の処理は、トランスミッションの変速段が高速段から他の変速段へ切り換えられるまでにある程度の時間を要するため、その変速に要する時間を待機するためのものである。 The processes in steps S120 and S130 described above are for waiting for the time required for the gear change since a certain amount of time is required until the gear position of the transmission is switched from the high gear to another gear.
そして、ステップS140では、変速段が切り換えられたときに、その変速先が低速段であるかどうかを確認すべく、低速段検出信号がオフからオンに変化したかどうかを判定する。このステップS140の判定処理において、低速段検出信号がオフからオンに変化したと判定すると、処理はステップS150に進む。一方、低速段検出信号がオフからオンに変化していないと判定すると、図5のフローチャートに示す制御処理を一旦終了する。 In step S140, it is determined whether or not the low speed detection signal has changed from off to on in order to check whether or not the speed change destination is the low speed when the speed is changed. If it is determined in step S140 that the low speed detection signal has changed from OFF to ON, the process proceeds to step S150. On the other hand, if it is determined that the low speed stage detection signal has not changed from OFF to ON, the control processing shown in the flowchart of FIG.
ステップS150では、タイマのカウント時間が所定時間内であるかどうかを判定する。この所定時間は、上述したトランスミッションが変速に要する時間に対応するように設定される。従って、ステップS150の判定処理において肯定的な判定がなされた場合、変速に要する時間が経過したときの、新たな変速段が低速段であり、トランスミッションの変速段は高速段からダイレクトに低速段に切り替えられたことを意味する。 In step S150, it is determined whether the count time of the timer is within a predetermined time. This predetermined time is set so as to correspond to the time required for the transmission described above to shift. Accordingly, when a positive determination is made in the determination process of step S150, the new gear position is the low speed stage when the time required for the shift has elapsed, and the transmission speed stage is changed directly from the high speed stage to the low speed stage. It means that it has been switched.
高速段から低速段へのダイレクトな変速は、トランスミッションの通常の制御では起こり得ない異常な状態遷移に該当する。このような異常な状態遷移に該当する変速を放置しておくと、車両のドライバビリティが悪化するとともに、トランスミッションにも過大な負荷がかかる虞がある。そのため、処理はステップS160に進み、各出力回路21〜24に対して出力カット信号を出力し、制御信号を遮断する。これにより、図6のタイミングチャートに示すように、制御マイコン11は、低速段(1速)に変速するための制御信号の出力を継続していても、その制御信号は出力回路21〜24において遮断される。
The direct shift from the high speed stage to the low speed stage corresponds to an abnormal state transition that cannot occur in normal transmission control. If a shift corresponding to such an abnormal state transition is left unattended, the drivability of the vehicle deteriorates and an excessive load may be applied to the transmission. Therefore, the process proceeds to step S160, and an output cut signal is output to each of the
なお、制御信号が出力回路21〜24において遮断されたときや、制御信号が出力回路21〜24に入力されないときには、各出力回路21〜24からは、トランスミッションの変速段を3速に固定する駆動信号が各ソレノイド31〜34に出力されるように構成されている。
When the control signal is interrupted in the
さらに、監視マイコン14は、ステップS170において、制御マイコン11にリセット信号を出力して、制御マイコン11をリセットする。これにより、制御マイコン11から出力される制御信号はオフされる。
Further, the
また、本実施形態では、制御マイコン11が、トランスミッションの他に、エンジンや走行用モータなども制御しているので、上述した異常状態遷移が発生した場合、制御マイコン11に重大な異常が発生したとみなし、リセット後に、退避走行モードに移行するようになっている。退避走行モードでは、制御マイコン11から出力される制御信号はオフしたままにして、トランスミッションの変速段を3速に固定した状態を継続する。また、制御マイコン11は、退避走行モードにおいては、車両の速度とトルクが所定の値以上に上昇しないように制限された状態でエンジンや走行用モータを制御する。ただし、制御マイコン11が自動変速制御だけを行う場合などは、リセット後、通常モードを実行するようにして、制御マイコン11の正常復帰を試みても良い。
In the present embodiment, since the
一方、ステップS150の判定処理において、タイマのカウント時間が所定時間内ではないと判定した場合、高速段から低速段への変速がダイレクトになされたわけではないので、ステップS180の処理に進み、タイマをリセットする。なお、タイマのリセットは、高速段からの変速先が低速段以外の変速段であることが判明したときに行っても良い。 On the other hand, in the determination process of step S150, if it is determined that the count time of the timer is not within the predetermined time, the shift from the high speed stage to the low speed stage has not been made directly. Reset. The timer may be reset when it is determined that the speed change destination from the high speed stage is a speed stage other than the low speed stage.
本実施形態に関わる車両用自動変速制御装置10によれば、ハードロジック回路として構成した高速段検出回路25及び低速段検出回路26が、ソレノイド31〜34に通電される駆動電流をモニタして、トランスミッションが所定の高速段又は低速段となったことを検出する。このため、制御マイコン11の出力ポートや出力回路21〜24に何らかの異常が生じた場合であっても、トランスミッションの変速段が実際に高速段又は低速段となったことを高精度に検出することができる。従って、異常状態遷移に該当する意図しない変速の監視レベルを向上することができる。
According to the vehicle automatic
また、監視マイコン14は、高速段検出回路25からの高速段検出信号と、低速段検出回路26からの低速段検出信号とを入力するだけであるため、監視マイコン14の入力ポート数を低減することができる。
Further, since the
さらに、監視マイコン14の異常遷移検出部16は、基本的に、高速段検出信号と低速段検出信号とに基づき、高速段から低速段へのダイレクトな変速を判定するだけであるため、異常変速判定ロジックをシンプルなものとすることができる。それにより、監視マイコン14の処理負荷を低減することが可能となり、安価なマイコンでも異常監視を実現することができる。
Furthermore, the abnormal
なお、変速制御部12において、影響の軽微な異常が生じた場合には、変速監視部13によって正常復帰が図られる。さらに、その変速監視部13は、監視マイコン14の監視部15によって正常に動作することが監視されている。このため、上述した高速段検出回路25、低速段検出回路26、及び異常遷移検出部16によって検出すべき異常状態遷移は、制御対象であるトランスミッションや車両の乗員に重大な影響を及ぼす状態遷移に限定することができる。従って、異常状態遷移を検出するための構成が過度に複雑なものとなることを防止することができる。
In the shift control unit 12, when an abnormality having a slight influence occurs, the
さらに、本実施形態に係る車両用自動変速制御装置10では、高速段検出回路25が検出するソレノイド駆動電流のそれぞれのレベルと、低速段検出回路26が検出するソレノイド駆動電流のそれぞれのレベルとが反転するように設定されている。これにより、ノイズなどの影響でソレノイド駆動レベルが変動しても、異常状態遷移を誤検知してしまうことを防止することができる。
Further, in the vehicle automatic
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、種々変形して実施することができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、異常遷移検出部16を監視マイコン14に設ける例について説明した。しかしながら、異常遷移検出部16もハードロジック回路により構成することも可能である、その場合、図7に示すように、異常遷移検出部16は、高速段検出回路25及び低速段検出回路26と、半導体集積回路27として一体的に構成しても良い。
For example, in the above-described embodiment, the example in which the abnormal
また、上述した実施形態では、異常状態遷移に該当する変速として4速から1速に変速されるケースについて説明した。しかしながら、例えば変速段がより多段となるようにトランスミッションを構成した場合など、異常状態遷移に該当する変速を複数設定しても良い。例えば、トランスミッションの変速段を5段に構成した場合、5速→2速、5速→1速、4速→1速となる変速を異常状態遷移に該当する変速として検出するようにしても良い。 Further, in the above-described embodiment, the case where the speed is changed from the fourth speed to the first speed as the speed change corresponding to the abnormal state transition has been described. However, a plurality of shifts corresponding to the abnormal state transition may be set, for example, when the transmission is configured to have more shift stages. For example, when the transmission gear stage is configured to be five speeds, a shift of 5th speed → 2nd speed, 5th speed → 1st speed, 4th speed → 1st speed may be detected as a shift corresponding to the abnormal state transition. .
また、上述した実施形態では、本発明に係る電子制御装置が、車両のトランスミッションの変速を制御する例について説明した。しかしながら、本発明に係る電子制御装置の制御対象は車両のトランスミッションに限られるわけではない。例えば、複数の関節などの可動部を備えたロボットなど、複数の制御信号の組合せに対応する複数の状態のいずれかに制御されるものであれば、本発明に係る電子制御装置の制御対象となり得る。 In the above-described embodiment, the example in which the electronic control device according to the present invention controls the shift of the transmission of the vehicle has been described. However, the control target of the electronic control device according to the present invention is not limited to the vehicle transmission. For example, if it is controlled in any of a plurality of states corresponding to a combination of a plurality of control signals, such as a robot having movable parts such as a plurality of joints, it becomes a control target of the electronic control device according to the present invention. obtain.
10:車両用自動変速制御装置
11:制御マイコン
12:変速制御部
13:変速監視部
14:監視マイコン
15:監視部
16:異常遷移検出部
21〜24:出力回路
25:高速段検出回路
26:低速段検出回路
10: Automatic transmission control device for vehicle 11: Control microcomputer 12: Shift control unit 13: Shift monitoring unit 14: Monitoring microcomputer 15: Monitoring unit 16: Abnormal
Claims (12)
前記制御対象を目標とする状態に制御するため、制御ソフトウエアの実行によって前記複数の制御信号を生成する制御マイコン(11)と、
前記複数の制御信号、もしくは前記複数の制御信号に応じて前記制御対象に出力される複数の駆動信号をモニタし、異常状態遷移として予め定めた第1の状態から第2の状態への状態遷移の発生を検出する異常検出回路(16、25、26)と、有し、
前記異常検出回路は、異常状態遷移の発生を検出すると、所定の安全処置を取るように構成された電子制御装置。 An electronic control device (10) for controlling a control target to any one of a plurality of states corresponding to a combination of a plurality of control signals,
A control microcomputer (11) that generates the plurality of control signals by executing control software in order to control the control target to a target state;
State transition from the first state to the second state, which is predetermined as an abnormal state transition, by monitoring the plurality of control signals or the plurality of drive signals output to the control target in response to the plurality of control signals An abnormality detection circuit (16, 25, 26) for detecting the occurrence of
The abnormality control circuit is an electronic control device configured to take a predetermined safety measure when detecting the occurrence of an abnormal state transition.
前記制御対象が前記第1の状態となる前記複数の駆動信号の組合せを検出すると、第1の検出信号を出力する第1の検出回路(25)と、
前記制御対象が前記第2の状態となる前記複数の駆動信号の組合せを検出すると、第2の検出信号を出力する第2の検出回路(26)と、
前記第1の検出回路から前記第1の検出信号が入力され、当該第1の検出信号に続いて、前記第2の検出回路から前記第2の検出信号が入力されたとき、前記第1の状態から前記第2の状態への異常状態遷移の発生を検出する検出部(16)と、を備える請求項1乃至3のいずれかに記載の電子制御装置。 The abnormality detection circuit is
A first detection circuit (25) for outputting a first detection signal when detecting a combination of the plurality of drive signals in which the control target is in the first state;
A second detection circuit (26) for outputting a second detection signal when detecting a combination of the plurality of drive signals in which the control target is in the second state;
When the first detection signal is input from the first detection circuit, and the second detection signal is input from the second detection circuit following the first detection signal, the first detection signal is input. The electronic control device according to claim 1, further comprising: a detection unit (16) that detects occurrence of an abnormal state transition from a state to the second state.
前記監視マイコンは、前記第1の監視部が正常に監視動作を行っているかをさらに監視する第2の監視部(15)を有する請求項8に記載の電子制御装置。 The control microcomputer includes a control unit (12) that executes a control process for controlling the control target, and a first monitoring unit (13) that monitors whether the control unit is operating normally. And
The electronic control device according to claim 8, wherein the monitoring microcomputer includes a second monitoring unit (15) that further monitors whether the first monitoring unit is normally performing a monitoring operation.
前記駆動信号も、前記制御信号のレベルに応じて、高レベル又は低レベルに切り換えられ、
前記第1の状態における前記複数の駆動信号と、前記第2の状態における前記複数の駆動信号とでは、前記複数の駆動信号のそれぞれのレベルが反転するように設定される請求項1乃至9のいずれかに記載の電子制御装置。 The control microcomputer outputs a control signal of a high level or a low level, respectively, as the plurality of control signals.
The drive signal is also switched to a high level or a low level according to the level of the control signal,
10. The plurality of drive signals in the first state and the plurality of drive signals in the second state are set so that the respective levels of the plurality of drive signals are inverted. The electronic control apparatus in any one.
前記異常検出回路は、所定の高速側の変速位置にある状態を前記第1の状態とし、所定の低速側の変速位置にある状態を前記第2の状態とし、前記所定の高速側の変速位置から前記所定の低速側の変速位置への切り替えが行われたことを、異常状態遷移として検出する請求項1乃至10のいずれかに記載の電子制御装置。 The object to be controlled is a transmission that is used in a vehicle and whose shift position is controlled in response to energization of a drive current to a plurality of solenoids,
The abnormality detection circuit sets a state at a predetermined high speed shift position as the first state, a state at a predetermined low speed shift position as the second state, and the predetermined high speed shift position. 11. The electronic control device according to claim 1, wherein the electronic control device detects that the switching to the predetermined low-speed shift position is performed as an abnormal state transition.
前記変速装置は、前記制御マイコンからの前記複数の制御信号が遮断されたとき、変速位置が、前記車両の退避走行を可能とする所定位置に固定される請求項11に記載の電子制御装置。 When the abnormality detection circuit detects the occurrence of an abnormal state transition, the abnormality detection circuit blocks the plurality of control signals output from the control microcomputer;
The electronic control device according to claim 11, wherein when the plurality of control signals from the control microcomputer are interrupted, the speed change position is fixed at a predetermined position that enables the vehicle to be retracted.
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