JP2022115295A - 車両用電子制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施形態に係る車両用電子制御装置が用いられる車両制御システムの概略構成を示している。ここでは、説明を簡単にするために二つの電子制御装置100A,100Bが相互に通信し、車両のアクチュエータ502を駆動制御する構成を例示しているが、複数の電子制御装置が車両ネットワークに接続され、これらの電子制御装置が相互に通信を行って車両を制御する構成の車両制御システムに適用できる。
メインユニット200は、メインプロセッサ、制御ユニット、あるいはメインCPU等として機能するもので、車両のアクチュエータ502を駆動制御すると共に、他の電子制御装置100Bとの間でCAN通信回路400を介してCAN通信を行うユニットである。
これらメインユニット200とサブユニット300は、ROM、RAM、CPUなどを含むプロセッサコアをそれぞれ有する。
演算機能監視部301は、メインユニット200に向けて例題を出力し、この例題に従ってメインユニット200が演算した結果である回答データを入力し、回答データと期待値とを照合することで、メインユニット200の演算機能が正常であるか異常であるかを診断する。
ここで、演算機能監視部301は、メインユニット200の演算機能が正常であればローレベル信号を出力し、メインユニット200の演算機能が異常であればハイレベル信号を出力する。従って、メインユニット200の演算機能が正常であればハイレベル信号がAND回路305に入力され、メインユニット200の演算機能が異常であればローレベル信号がAND回路305に入力されることになる。
また、メインユニット200がリレー501は異常であると診断してリレー501のオフを指令する場合に、AND回路305の一方の入力信号がローレベル信号になることで、AND回路305はローレベル信号を出力する。
AND回路600の他方の入力端子にはリレー出力部700の出力が入力される。リレー出力部700には、メインユニット200の自己診断部203の出力が入力される。
そして、リレー出力部700は、自己診断部203の出力がローレベル信号であるときにハイレベル信号をAND回路600に出力し、自己診断部203の出力がハイレベル信号であるときにローレベル信号をAND回路600に出力する。
AND回路600の他方の入力端子にはリレー出力部700の出力が入力されるから、演算機能監視部301がメインユニット200の正常を診断しかつメインユニット200におけるリレー501の診断結果が正常である場合であってAND回路600の一方の入力端子にハイレベル信号が入力される場合であっても、メインユニット200の自己診断結果が異常でリレー出力部700の出力がローレベルであれば、AND回路600の出力(リレー制御信号RCS)はローレベルになる。
一方、演算機能監視部301がメインユニット200の異常を診断した場合、メインユニット200がリレー501の異常を診断した場合、メインユニット200の自己診断結果が異常である場合は、AND回路600の出力であるリレー制御信号RCSはローレベル信号になる。
リレー501は、オン(閉成状態)であるときにアクチュエータ502へ電源電力を供給し、オフ(開成状態)であるときにアクチュエータ502への電源電力の供給を遮断する。
なお、リレー501として、電磁リレーを用いることができ、また、MOSFETなどの半導体リレーを用いることができる。また、アクチュエータ502は、例えば、ソレノイドやモータなどである。
更に、リレー制御信号RCSはOR回路401に出力されるから、CANコントロール信号NCSがローレベルである状態でリレー制御信号RCSがローレベルに切り替わればアクチュエータ502の駆動停止に同期してCAN通信回路400によるCAN通信が停止されることになる。
なお、リレー制御信号RCSをローレベルにする条件は、上記の診断結果に限定されるものではない。例えば、メインユニット200がサブユニット300を監視し、サブユニット(プロセッサ)300の異常を検出したときに、リレー制御信号RCSをローレベルに制御することができる。
また、メインユニット200は、リレー501の診断(閉固着、開固着異常などの診断)を行うリレー診断部202を備え、このリレー診断部202は、サブユニット300のリレー出力部302に診断結果を示す信号、換言すれば、リレー501のオン/オフ指令信号を出力する。
まず、時刻t0にイグニッションスイッチがオンしてイグニッション信号IGNSWがハイレベルになると、このイグニッションスイッチのオンから、メインユニット200及びサブユニット300のパワーオンリセットが開始され、リセット処理が完了する時間Th[s]経過後の時刻t1に、パワーオンリセット信号RESETがハイレベルになってリセットが解除される。この時刻t1に起動処理が開始され、ソフトウェアの起動時間をTs[s]とすると、時刻t2に起動処理が終了し、通常制御が開始されてCAN通信が可能となる。
なお、起動時間Twaitは、「Twait=Tmax-Th」で表すことができ、例えばメインユニット200またはサブユニット300に内蔵のタイマを用いて設定してもよい。また、必ずしも最長起動時間Tmaxに設定する必要はなく、車両に搭載された電子制御装置間の相互通信が異常状態と判断されない時間に調整してもよい。
ステップS2で、イグニッションオンではない(ローレベル)と判定された場合には、イグニッション信号IGNSWがハイレベルになるまで待ち続ける。また、ステップS4で、メインユニット200及びサブユニット300のパワーオンリセットが終了していないと判定された場合には、ステップS3に戻ってパワーオンリセットを続行する。
次のステップS6では、通常起動ルートか否か判定し、通常起動ルートであると判定されると、ウェイト時間ΔWt1を設定する(ステップS7)。ステップS6で通常起動ルートではないと判定されると、シャットダウン復帰起動ルートか否か判定し(ステップS8)、シャットダウン復帰起動ルートであると判定されると、ウェイト時間ΔWt2を設定する(ステップS9)。ステップS8でシャットダウン復帰起動ルートではないと判定されると、ウェイト時間ΔWt3を設定する(ステップS10)。そして、設定したウェイト時間が経過したか判定し(ステップS11)、経過した時点で通常制御を実行する(ステップS12)。
また、車両ネットワークに接続された複数の電子制御装置の起動から通常制御の開始までの時間を合わせることができるので、どの起動パスを通ったとしても起動時間の差を少なくして通信エラーの発生及び誤判定を低減できる。
また、遷移ルート(起動パス)が分かれば、ソフトウェアの起動時間Tsが決まっているので、遷移ルートから起動時間Twaitを算出してもよい。
更にまた、サブユニット300から時間Thが受信できない場合や、机上計算の時間Thより大きい場合には、時間Thを使用するフェイルセーフ(F/S)動作も考慮するとよい。
すなわち、時刻t20にイグニッションスイッチがオンしてイグニッション信号IGNSWがハイレベルになると、このイグニッションスイッチのオンから、メインユニット200及びサブユニット300のパワーオンリセットが開始され、リセット処理が完了する時間Th[s]経過後の時刻t21に、パワーオンリセット信号RESETがハイレベルになってリセットが解除される。この時刻t11に起動処理が開始され、ソフトウェアの起動時間をTs[s]とすると、時刻t22に起動処理が終了して通常制御が開始される。そして、通常制御が開始されてから所定時間経過した時刻t23に、CAN通信が可能となる。この時刻t22,t23間の時間は、起動処理完了時に取得した「Tinit=Th+Ts」に基づき、起動パス毎に設定された適合値で調整される。この適合値は、起動パスによって変化し、起動トリガから通信可能となるまでの時間が長いと大きくなる。
ステップS22で、イグニッションオンではない(ローレベル)と判定された場合には、イグニッション信号IGNSWがハイレベルになるまで待ち続ける。また、ステップS24で、メインユニット200及びサブユニット300のパワーオンリセットが終了していないと判定された場合には、ステップS23に戻ってパワーオンリセットを続行する。
起動処理が終了すると、適合値を設定するために「Tinit=Th-Ts」を取得する(ステップS26)。これによって、起動パス(遷移ルート)が認識され、適合値が設定される。
続いて、通常制御が開始され、設定された適合値に応じてCAN通信を開始するまでの時間が調整される(ステップS27)。
また、メインユニット200のパワーオンリセットが解除されるまでの時間Thの精度を上げるために、サブユニット300から時間Thを受信し、起動時間Twaitを算出するように構成してもよい。
更に、サブユニット300から時間Thが受信できない場合や、机上計算の時間Thより大きい場合には、時間Thを使用するフェイルセーフ(F/S)動作も考慮するとよい。
例えば、電子制御装置100A,100Bが、メインユニット200と、このメインユニット200の診断を行う監視用のサブユニット300で構成されている場合を例に取って説明したが、自己診断機能を持っていればサブユニットは設けなくてもよい。
また、電子制御装置100A,100B間の通信方式としてCAN通信を挙げたが、AUD通信、LIN通信、FlexRay通信など他の通信方式にも同様にして適用できる。
Claims (3)
- 車両に搭載された他の電子制御装置との間で通信を行う通信機能と、前記車両のイグニッションスイッチのオン時に自己診断を行い、所定時間通信がない場合に通信エラーと判定する判定機能と、を有する車両用電子制御装置であって、
起動後に通信を開始するタイミングを予め調整する、ことを特徴とする車両用電子制御装置。 - 更に、前記自己診断を実行するタイミングを電子制御装置自身で設定する、ことを特徴とする請求項1に記載の車両用電子制御装置。
- 前記自己診断を実行するタイミングを起動時間に応じて変更し、当該タイミングの変更に伴い起動内容を変更する、ことを特徴とする請求項2に記載の車両用電子制御装置。
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- 2021-01-28 JP JP2021011826A patent/JP2022115295A/ja active Pending
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