JP2786718B2 - 車両用制御装置 - Google Patents
車両用制御装置Info
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- JP2786718B2 JP2786718B2 JP14738390A JP14738390A JP2786718B2 JP 2786718 B2 JP2786718 B2 JP 2786718B2 JP 14738390 A JP14738390 A JP 14738390A JP 14738390 A JP14738390 A JP 14738390A JP 2786718 B2 JP2786718 B2 JP 2786718B2
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- microcomputer
- control
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- motor
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロコンピュータを使用した車両用制
御装置に関するものである。
御装置に関するものである。
近年、自動車における電子制御技術がマイクロコンピ
ュータ（以下マイコンと略称する）の採用によって急速
に進歩して来ており、その応用はエンジンの燃料供給、
点火時期の制御ばかりではなく、自動変速機における変
速点制御、サスペンションにおける減衰力制御、ステア
リングにおけるアシスト力制御等、広範囲にわたって採
用されて来ている。このように制御対象が拡がるのに伴
って、電子制御の基本をなすマイコンの信頼性が非常に
重要になっており、信頼性向上のための対策がとられる
ようになっている。その従来例には特開昭63−255173号
公報に示されたものがあり、制御装置を主系と補助系の
２組用意して、主制御装置が故障した場合補助制御装置
が演算を肩代わりするように構成して、システムの動作
が中断されないようにしている。従って、システム全体
の故障率は２つの制御装置がともに故障する率となり、
これは極めて小さい値とすることができる。
ュータ（以下マイコンと略称する）の採用によって急速
に進歩して来ており、その応用はエンジンの燃料供給、
点火時期の制御ばかりではなく、自動変速機における変
速点制御、サスペンションにおける減衰力制御、ステア
リングにおけるアシスト力制御等、広範囲にわたって採
用されて来ている。このように制御対象が拡がるのに伴
って、電子制御の基本をなすマイコンの信頼性が非常に
重要になっており、信頼性向上のための対策がとられる
ようになっている。その従来例には特開昭63−255173号
公報に示されたものがあり、制御装置を主系と補助系の
２組用意して、主制御装置が故障した場合補助制御装置
が演算を肩代わりするように構成して、システムの動作
が中断されないようにしている。従って、システム全体
の故障率は２つの制御装置がともに故障する率となり、
これは極めて小さい値とすることができる。
制御装置の誤った動作により急に燃料の供給量が変化
すると自動車が急に加減速される可能性があり、またス
テアリングのアシスト力が誤動作で急変するとハンドル
をとられたりする可能性がある。主，補助の両制御装置
が同時に故障する確率は極めて小さいが、もし同時故障
が発生すると上記のような危険が生じる。しかし従来技
術ではこの危険性に対する対策がなされていないという
問題があった。
すると自動車が急に加減速される可能性があり、またス
テアリングのアシスト力が誤動作で急変するとハンドル
をとられたりする可能性がある。主，補助の両制御装置
が同時に故障する確率は極めて小さいが、もし同時故障
が発生すると上記のような危険が生じる。しかし従来技
術ではこの危険性に対する対策がなされていないという
問題があった。
本発明の目的は、制御装置のマイコンが故障したとき
に、車両の運転上の危険を生じないようにした車両用制
御装置を提供するにある。
に、車両の運転上の危険を生じないようにした車両用制
御装置を提供するにある。
上記の目的を達成するために、本発明においては、制
御用のマイコンを二重化しかつ両マイコンの出力を切換
えて出力する切換ロジックを設けるとともに、各マイコ
ンは、相手の出力するウォッチドッグパルスを互いに監
視し、相手の異常を検出したマイコンは自マイコンから
の制御出力を制御停止時の状態に徐々に近づけかつこれ
が所定の範囲に達したとき制御停止の信号を出力する処
理を実行し、切換ロジックは、各マイコンから出力され
るウォッチドッグパルスを監視して一方のマイコンに異
常があったときには正常な方のマイコンからの制御出力
を出力とし、また両マイコンともに異常と判断したとき
あるいは少なくとも１つのマイコンから上記制御停止の
信号が出力されたときに制御対象装置への制御電流供給
回路に設けられたリレーをオフとする信号を発生するよ
うにした。
御用のマイコンを二重化しかつ両マイコンの出力を切換
えて出力する切換ロジックを設けるとともに、各マイコ
ンは、相手の出力するウォッチドッグパルスを互いに監
視し、相手の異常を検出したマイコンは自マイコンから
の制御出力を制御停止時の状態に徐々に近づけかつこれ
が所定の範囲に達したとき制御停止の信号を出力する処
理を実行し、切換ロジックは、各マイコンから出力され
るウォッチドッグパルスを監視して一方のマイコンに異
常があったときには正常な方のマイコンからの制御出力
を出力とし、また両マイコンともに異常と判断したとき
あるいは少なくとも１つのマイコンから上記制御停止の
信号が出力されたときに制御対象装置への制御電流供給
回路に設けられたリレーをオフとする信号を発生するよ
うにした。
二重化したマイコン双方に同時に異常が発生するのは
殆どないが、このときは直ちに切換ロジックにより制御
対象への制御電流供給が停止され、フェールセーフとな
る。マイコンの一方に異常が発生したときには正常な方
のマイコンが自分の出力を徐々に制御停止時の状態へ近
づけて行き、この出力は切換ロジックで選択されて制御
対象へ印加されるので、制御対象の状態は徐々に制御停
止の状態へ近づいて行く。そして正常マイコン出力が所
定の範囲に達してから制御オフの信号を出力して制御電
流供給をオフとするから、異常発生時に急激に制御停止
状態に切換えられるために発生しうる危険を確実に防止
できる。
殆どないが、このときは直ちに切換ロジックにより制御
対象への制御電流供給が停止され、フェールセーフとな
る。マイコンの一方に異常が発生したときには正常な方
のマイコンが自分の出力を徐々に制御停止時の状態へ近
づけて行き、この出力は切換ロジックで選択されて制御
対象へ印加されるので、制御対象の状態は徐々に制御停
止の状態へ近づいて行く。そして正常マイコン出力が所
定の範囲に達してから制御オフの信号を出力して制御電
流供給をオフとするから、異常発生時に急激に制御停止
状態に切換えられるために発生しうる危険を確実に防止
できる。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。第２
図は自動車用電動パワーステアリングシステムの構成を
示す図で、ハンドル１の回転はハンドル軸２、減速機構
４を介して蛇取り機構５に伝えられ、前輪６を回転させ
る。第２図には図示しない制御装置は、ハンドル１の捩
じりトルクを検出するトルク検出器３の出力に応じて、
転蛇アシスト力発生用モータ７を駆動する。
図は自動車用電動パワーステアリングシステムの構成を
示す図で、ハンドル１の回転はハンドル軸２、減速機構
４を介して蛇取り機構５に伝えられ、前輪６を回転させ
る。第２図には図示しない制御装置は、ハンドル１の捩
じりトルクを検出するトルク検出器３の出力に応じて、
転蛇アシスト力発生用モータ７を駆動する。
第１図は、本発明の車両用制御装置８の一実施例を示
すもので、上述のパワーステアリングシステムの制御を
行う場合である。入力にはトルク検出器３の出力信号10
と、第２図では省略した車両センサが発生するパルス信
号11を入力とし、互いに通信線12,13で連絡し合ってい
る２つのマイコン、つまりメインマイコン81及びサブマ
イコン82で演算処理を行い、それらの出力14,15を切換
ロジック17で切換えてFET18〜21へ印加し、モータ７の
電流を制御する。また、制御装置故障時にはモータ電流
の供給を停止するためのリレー16を駆動する信号も出力
する。FETB18〜21はＨ型ブリッジを構成しており、FET1
8と21をオンして他をオフとしたときと、逆にFET19と20
をオンして他をオフとしたときとで逆方向の電流がモー
タ７−供給される。電流量の制御は、オンとするFETを
チョッピング制御することにより行う。モータ７に流れ
る電流量は電流検出器22で検出され、増幅器23を介して
メインマイコン81、サブマイコン82へフィードバックさ
れている。
すもので、上述のパワーステアリングシステムの制御を
行う場合である。入力にはトルク検出器３の出力信号10
と、第２図では省略した車両センサが発生するパルス信
号11を入力とし、互いに通信線12,13で連絡し合ってい
る２つのマイコン、つまりメインマイコン81及びサブマ
イコン82で演算処理を行い、それらの出力14,15を切換
ロジック17で切換えてFET18〜21へ印加し、モータ７の
電流を制御する。また、制御装置故障時にはモータ電流
の供給を停止するためのリレー16を駆動する信号も出力
する。FETB18〜21はＨ型ブリッジを構成しており、FET1
8と21をオンして他をオフとしたときと、逆にFET19と20
をオンして他をオフとしたときとで逆方向の電流がモー
タ７−供給される。電流量の制御は、オンとするFETを
チョッピング制御することにより行う。モータ７に流れ
る電流量は電流検出器22で検出され、増幅器23を介して
メインマイコン81、サブマイコン82へフィードバックさ
れている。
次に本実施例の通常時の動作を説明する。運転者がハ
ンドル１を操舵するとその操舵力（操舵トルク）10はト
ルク検出器３で検出され、メインマイコン81、サブマイ
コン82へ入力される。メインマイコン81及びサブマイコ
ン82は、この入力と車体の速度11とから第３図に示す様
なモータ電流指令値をそれぞれ算出する。ここで、車速
が遅い程モータ電流が大きくしているが、これは低速の
ときの方がステアリングの回転に大きな力が必要となる
ためである。さらに各マイコン81,82は、算出したモー
タ電流指令値と電流検出器22によって検出されたモータ
電流値から後述のようにしてFET18〜21へのゲート信号1
4,15を作成し、これを切換ロジック17へ送出する。切換
ロジック17は通常はメインマイコン81からのゲート信号
を選択してFET18〜21へ印加し、これによってモータ電
流が制御され、この電流値に比例したトルクがモータか
ら出力されてハンドルにアシスト力が与えられる。
ンドル１を操舵するとその操舵力（操舵トルク）10はト
ルク検出器３で検出され、メインマイコン81、サブマイ
コン82へ入力される。メインマイコン81及びサブマイコ
ン82は、この入力と車体の速度11とから第３図に示す様
なモータ電流指令値をそれぞれ算出する。ここで、車速
が遅い程モータ電流が大きくしているが、これは低速の
ときの方がステアリングの回転に大きな力が必要となる
ためである。さらに各マイコン81,82は、算出したモー
タ電流指令値と電流検出器22によって検出されたモータ
電流値から後述のようにしてFET18〜21へのゲート信号1
4,15を作成し、これを切換ロジック17へ送出する。切換
ロジック17は通常はメインマイコン81からのゲート信号
を選択してFET18〜21へ印加し、これによってモータ電
流が制御され、この電流値に比例したトルクがモータか
ら出力されてハンドルにアシスト力が与えられる。
ここで、ステアリング系に関しては、走行中に運転者
の意のままにステアリングが動作しないと車の進路が定
まらず、障害物を回避できなくなるから、この装置系の
信頼度は十分に高くし、フェール時の対応（いわゆるフ
ェールセーフ）も考慮しておく必要がある。この点で、
トルク検出器、高速センサ、リレー、モータ等のコント
ロールユニット以外の部品については、マイコン内で判
断することが可能で、フェールセーフとすることは容易
である。しかしながら、マイコン自身に故障が発生した
場合には、上記のフェールセーフを行うことが出来なく
なるばかりではなく、システムに対して重大な影響を及
ぼす。この問題の発生確率を考えると、一般にマイコン
の故障率は100fit以上であるから、月１万台以上を10年
間生産し続けた場合に１台の故障が発生する計算にな
る。このように、マイコン故障の確率は極めて小さい
が、万一故障したときには危険をさけるためにマイコン
による制御動作を停止させ、かつその停止にあたっては
ハンドルに加わっている力が急変しないようにする必要
があり、本実施例ではこのために２つのマイコン81,82
と切換ロジック17が設けられている。以下、マイコン故
障の検出方法及び切換え動作の説明を行う。
の意のままにステアリングが動作しないと車の進路が定
まらず、障害物を回避できなくなるから、この装置系の
信頼度は十分に高くし、フェール時の対応（いわゆるフ
ェールセーフ）も考慮しておく必要がある。この点で、
トルク検出器、高速センサ、リレー、モータ等のコント
ロールユニット以外の部品については、マイコン内で判
断することが可能で、フェールセーフとすることは容易
である。しかしながら、マイコン自身に故障が発生した
場合には、上記のフェールセーフを行うことが出来なく
なるばかりではなく、システムに対して重大な影響を及
ぼす。この問題の発生確率を考えると、一般にマイコン
の故障率は100fit以上であるから、月１万台以上を10年
間生産し続けた場合に１台の故障が発生する計算にな
る。このように、マイコン故障の確率は極めて小さい
が、万一故障したときには危険をさけるためにマイコン
による制御動作を停止させ、かつその停止にあたっては
ハンドルに加わっている力が急変しないようにする必要
があり、本実施例ではこのために２つのマイコン81,82
と切換ロジック17が設けられている。以下、マイコン故
障の検出方法及び切換え動作の説明を行う。
第４図は切換ロジック17の回路構成を示すもので、入
力31,33,35,37はメインマイコン81より出力されるゲー
ト信号14,入力32,34,36,38はサブマイコン82より出力さ
れるゲート信号15である。入力39及び40はメインマイコ
ン81及びサブマイコン82より出力されるリレー16の駆動
信号で、これは後に説明する。入力であるウォッチドッ
グパルス41及び42はそれぞれメインマイコン81及びサブ
マイコン82から通信線13,12経由で入力される。
力31,33,35,37はメインマイコン81より出力されるゲー
ト信号14,入力32,34,36,38はサブマイコン82より出力さ
れるゲート信号15である。入力39及び40はメインマイコ
ン81及びサブマイコン82より出力されるリレー16の駆動
信号で、これは後に説明する。入力であるウォッチドッ
グパルス41及び42はそれぞれメインマイコン81及びサブ
マイコン82から通信線13,12経由で入力される。
このウォッチドッグパルス41,42を用いた各マイコン
の動作チェック機構の動作を第５図のタイムチャートに
示す。ウォッチドッグパルス41はコンデンサC11、抵抗R
11により微分され、ダイオードD1により半波整流され、
その後さらに抵抗R12、コンデンサC12により積分されて
信号41aの波形となる。ウォッチドッグパルス42も同様
にして信号42aの波形となる。次にこれは比較器CP1,CP2
で所定のスレッシュホールド電圧Vth1,Vth2と比較さ
れ、それより大きいとき“1"、小さいとき“0"レベルの
論理信号41b,42bに変換される。信号41bはそのまま第４
図上部の各アンドゲートへ信号41cとして送られるが、
信号42bはインバータI1及びアンドゲートA1により42c＝
［41bの反転］・42b（・はアンド）に変換されて上部の
各アンドゲートへ送られる。ここで信号41b,42bが“1"
のときがウォッチドッグパルスが正常に出力されている
ときを示し、従って対応するマイコンが正常であること
を意味する。第５図の区間（ｉ）ではサブマイコン82が
異常、メインマイコン81が正常で、このとき信号41b＝
“1"によりゲート信号14の各々がFET18〜21へ印加され
る。区間（ii）ではメインマイコン81、サブマイコン82
両者が正常であり、このときも信号41b＝“1"によりメ
インマイコン81からのゲート信号14が出力される。区間
（iii）では、メインマイコン81だけが異常であり、こ
のとき信号42＝“1"となってサブマイコン82からのゲー
ト信号15の各々がFETへ出力される。区間（iv）では、
メインマイコン81、サブマイコン82両者が異常で、両者
のゲート信号14,15ともに出力されない。異常から、両
マイコン正常時は、メインマイコン81からのゲート信号
が出力され、一方のみ正常のときはその正常マイコンか
らのゲート信号がFET19〜21へ出力され、これは後述の
ソフト切換えのときに重要な役割を果たす。
の動作チェック機構の動作を第５図のタイムチャートに
示す。ウォッチドッグパルス41はコンデンサC11、抵抗R
11により微分され、ダイオードD1により半波整流され、
その後さらに抵抗R12、コンデンサC12により積分されて
信号41aの波形となる。ウォッチドッグパルス42も同様
にして信号42aの波形となる。次にこれは比較器CP1,CP2
で所定のスレッシュホールド電圧Vth1,Vth2と比較さ
れ、それより大きいとき“1"、小さいとき“0"レベルの
論理信号41b,42bに変換される。信号41bはそのまま第４
図上部の各アンドゲートへ信号41cとして送られるが、
信号42bはインバータI1及びアンドゲートA1により42c＝
［41bの反転］・42b（・はアンド）に変換されて上部の
各アンドゲートへ送られる。ここで信号41b,42bが“1"
のときがウォッチドッグパルスが正常に出力されている
ときを示し、従って対応するマイコンが正常であること
を意味する。第５図の区間（ｉ）ではサブマイコン82が
異常、メインマイコン81が正常で、このとき信号41b＝
“1"によりゲート信号14の各々がFET18〜21へ印加され
る。区間（ii）ではメインマイコン81、サブマイコン82
両者が正常であり、このときも信号41b＝“1"によりメ
インマイコン81からのゲート信号14が出力される。区間
（iii）では、メインマイコン81だけが異常であり、こ
のとき信号42＝“1"となってサブマイコン82からのゲー
ト信号15の各々がFETへ出力される。区間（iv）では、
メインマイコン81、サブマイコン82両者が異常で、両者
のゲート信号14,15ともに出力されない。異常から、両
マイコン正常時は、メインマイコン81からのゲート信号
が出力され、一方のみ正常のときはその正常マイコンか
らのゲート信号がFET19〜21へ出力され、これは後述の
ソフト切換えのときに重要な役割を果たす。
第４図の入力39又は40はメインマイコン81又はサブマ
イコン82から出力されるが、その値“0",“1"は次のよ
うにして定められる。即ち、メインマイコン81、サブマ
イコン82で同じ演算を行っており、常に演算結果を比較
することによって互いに監視を行い、演算結果に大きな
差がある場合には、どちらかのマイコンが故障であると
見なして入力39,40を各マイコンがともに“0"とする。
この故障以外のときはともに“1"である。入力39,40が
ともに“1"のときは、ノアゲートN1出力は信号41b又は4
2bの少なくとも一方が“1"（正常）なら“1"となり、FE
T F1をオンとするのでリレー16（第１図）は通電してモ
ータ７への電流が供給される。しかしもし入力39,40が
“0"、即ちマイコン故障時にはノアゲートN1出力は常に
“0"でFET F1はオフのままとなり、モータ７への供給電
流はリレー16で遮断される。このようにして、マイコン
故障時にその異常動作のためにハンドルが動かなかった
り意図しない方向に回転するという危険が避けられ、フ
ェールセーフ動作が保障される。しかしこのままでは、
故障発生時にモータ電流を急激に遮断することになり、
ハンドルが急に重くなり、ハンドルを急に操作できなく
なるばかりではなく、ハンドルを持つ手を傷つけること
にもなりかねない重大な問題が発生する可能性がある。
従ってモータ電流の供給遮断は徐々に、ソフトに行う必
要がある。
イコン82から出力されるが、その値“0",“1"は次のよ
うにして定められる。即ち、メインマイコン81、サブマ
イコン82で同じ演算を行っており、常に演算結果を比較
することによって互いに監視を行い、演算結果に大きな
差がある場合には、どちらかのマイコンが故障であると
見なして入力39,40を各マイコンがともに“0"とする。
この故障以外のときはともに“1"である。入力39,40が
ともに“1"のときは、ノアゲートN1出力は信号41b又は4
2bの少なくとも一方が“1"（正常）なら“1"となり、FE
T F1をオンとするのでリレー16（第１図）は通電してモ
ータ７への電流が供給される。しかしもし入力39,40が
“0"、即ちマイコン故障時にはノアゲートN1出力は常に
“0"でFET F1はオフのままとなり、モータ７への供給電
流はリレー16で遮断される。このようにして、マイコン
故障時にその異常動作のためにハンドルが動かなかった
り意図しない方向に回転するという危険が避けられ、フ
ェールセーフ動作が保障される。しかしこのままでは、
故障発生時にモータ電流を急激に遮断することになり、
ハンドルが急に重くなり、ハンドルを急に操作できなく
なるばかりではなく、ハンドルを持つ手を傷つけること
にもなりかねない重大な問題が発生する可能性がある。
従ってモータ電流の供給遮断は徐々に、ソフトに行う必
要がある。
このソフト切換の動作は各マイコンで実行される。そ
のための処理フローチャートを第６図及び第７図に示
す。これらのプログラムはメインマイコン81、サブマイ
コン82の双方に備えられ、正常時には常に動作する。ま
ず第６図の処理は相手マイコンのウォッチドッグパルス
が通信線12,13経由で入力されるごとに割り込み起動さ
れ、まず割込発生時点の内蔵フリーランニングカウンタ
（FRC）の値を読み込み（ステップ601）、その値がオー
バーフローしているか否かを調べ（ステップ602）、オ
ーバーフローしていなければTwd＝FRC,FRC＝０として
（ステップ603,604）割込から復帰する。スリーランカ
ウンタがオーバーフローしている時には、所定の時間内
に割込がかからなかった、つまりウォッチドッグパルス
の間隔が異常に長かったことを意味するため、Twd＝０
として割込から復帰する。
のための処理フローチャートを第６図及び第７図に示
す。これらのプログラムはメインマイコン81、サブマイ
コン82の双方に備えられ、正常時には常に動作する。ま
ず第６図の処理は相手マイコンのウォッチドッグパルス
が通信線12,13経由で入力されるごとに割り込み起動さ
れ、まず割込発生時点の内蔵フリーランニングカウンタ
（FRC）の値を読み込み（ステップ601）、その値がオー
バーフローしているか否かを調べ（ステップ602）、オ
ーバーフローしていなければTwd＝FRC,FRC＝０として
（ステップ603,604）割込から復帰する。スリーランカ
ウンタがオーバーフローしている時には、所定の時間内
に割込がかからなかった、つまりウォッチドッグパルス
の間隔が異常に長かったことを意味するため、Twd＝０
として割込から復帰する。
第７図がソフト切換えの制御を行う処理で、これは一
定周期毎に起動される。起動されると、まず相手マイコ
ンのウォッチドッグパルス周期Twd（第６図の処理で求
められた値）が、Ｔα＜Twd＜Ｔβという所定の範囲に
入っているかどうかを調べ（ステップ701）、入ってい
るときは通常制御を行う。即ち、リレー駆動信号である
第４図切換ロジック17の入力39,40を“1"とし（ステッ
プ702）、また入力されたトルク値及び車速値から、モ
ータ電流のチョッピング制御を行う時のFETのオンデュ
ティ比Dtを決定し（ステップ703）、デュティ比の最大
値Dtmの値を決定した値Dtに設定する（ステップ704）。
次にデュティ比Dtの符号を調べ（ステップ705）、これ
が正のときはFET20をデュティ比Dtでオンオフし、FET22
を常時オン、他をオフとする（ステップ706）。これに
よりデュティ比Dtで定まる大きさのモータ電流Ｉが第１
図の実線矢印方向に流れる。Dtの符号が負のときはFET1
8をデュティ比|Dt|でオンオフし、FET21をオン、他をオ
フとする（ステップ707）。このときのモータ電流は点
線矢印の方向である。
定周期毎に起動される。起動されると、まず相手マイコ
ンのウォッチドッグパルス周期Twd（第６図の処理で求
められた値）が、Ｔα＜Twd＜Ｔβという所定の範囲に
入っているかどうかを調べ（ステップ701）、入ってい
るときは通常制御を行う。即ち、リレー駆動信号である
第４図切換ロジック17の入力39,40を“1"とし（ステッ
プ702）、また入力されたトルク値及び車速値から、モ
ータ電流のチョッピング制御を行う時のFETのオンデュ
ティ比Dtを決定し（ステップ703）、デュティ比の最大
値Dtmの値を決定した値Dtに設定する（ステップ704）。
次にデュティ比Dtの符号を調べ（ステップ705）、これ
が正のときはFET20をデュティ比Dtでオンオフし、FET22
を常時オン、他をオフとする（ステップ706）。これに
よりデュティ比Dtで定まる大きさのモータ電流Ｉが第１
図の実線矢印方向に流れる。Dtの符号が負のときはFET1
8をデュティ比|Dt|でオンオフし、FET21をオン、他をオ
フとする（ステップ707）。このときのモータ電流は点
線矢印の方向である。
ステップ701でフェール条件となったときは、すぐに
リレー16をオフとせず、まずデュティ比の最大値をフェ
ール条件に入る直前のDtmから１だけ小さくする（ステ
ップ708）。ここでデュティ比は通常％で表されるが、
１というのは本処理で扱う所定の単位の大きさを意味す
るとする。次にDtmの符号を調べ（ステップ709）、これ
が正であれば通常制御時と同様にトルク値と車速値から
デュティ比Dtを決定し（ステップ710）、この値がステ
ップ708で求めたDtm以上ならDt＝Dtmとし（ステップ71
1,712）、そと後通常制御のステップ705以下の出力処理
を行う。このときの出力は、デュティ比の最大値が必ず
１単位だけ減らされてそれ以下の大きさしか出力されな
い。２個のマイコン異常が同時に起こることはまずない
ので、ステップ701で相手の異常を見出した方のマイコ
ンは正常と考えてよく、従って第４図切換ロジックの動
作説明のように正常側マイコンの、ステップ706又は707
で設定された出力が切換ロジック717から各FETへ出力さ
れる。このような動作は第７図の処理起動ごとに繰り返
され、そのたびにデュティ比の最大値Dtmは小さくなっ
て行くので、制御装置からのステアリングへのアシスト
力は次第に小さい値とされる。そしてステップ709でDtm
≦０と判定されたときに始めてリレー駆動信号（入力39
又は40）をオフとし（ステップ713）、モータ電流を遮
断するから、マイコン異常時に急な力がハンドルに加わ
ることがなく、安全性の向上がはかれる。
リレー16をオフとせず、まずデュティ比の最大値をフェ
ール条件に入る直前のDtmから１だけ小さくする（ステ
ップ708）。ここでデュティ比は通常％で表されるが、
１というのは本処理で扱う所定の単位の大きさを意味す
るとする。次にDtmの符号を調べ（ステップ709）、これ
が正であれば通常制御時と同様にトルク値と車速値から
デュティ比Dtを決定し（ステップ710）、この値がステ
ップ708で求めたDtm以上ならDt＝Dtmとし（ステップ71
1,712）、そと後通常制御のステップ705以下の出力処理
を行う。このときの出力は、デュティ比の最大値が必ず
１単位だけ減らされてそれ以下の大きさしか出力されな
い。２個のマイコン異常が同時に起こることはまずない
ので、ステップ701で相手の異常を見出した方のマイコ
ンは正常と考えてよく、従って第４図切換ロジックの動
作説明のように正常側マイコンの、ステップ706又は707
で設定された出力が切換ロジック717から各FETへ出力さ
れる。このような動作は第７図の処理起動ごとに繰り返
され、そのたびにデュティ比の最大値Dtmは小さくなっ
て行くので、制御装置からのステアリングへのアシスト
力は次第に小さい値とされる。そしてステップ709でDtm
≦０と判定されたときに始めてリレー駆動信号（入力39
又は40）をオフとし（ステップ713）、モータ電流を遮
断するから、マイコン異常時に急な力がハンドルに加わ
ることがなく、安全性の向上がはかれる。
次に、本発明の他の実施例を説明する。第８図はスロ
ットル弁の制御装置を備えたエンジンとそのエンジンを
搭載した車両の駆動系統を示す模式図で、エンジン100
の出力は変速機101を介して車両に電動される。エンジ
ンの吸気管105にはスロットル弁103及びエアクリーナ10
2が設けられており、スロットル弁103は直流モータ106
によって開閉駆動される。スロットル弁103の開度は弁
位置センサ（回転角位置センサ）104によって検出さ
れ、その検出出力信号は制御回路107に入力される。制
御回路107は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する
アクセルペデルセンサ108の出力信号に対して、前述の
弁位置センサ104の出力信号を一致させるように、モー
タ106の通電を制御する。即ち、アクセルペデルセンサ1
08の出力信号を目標値として、スロットル弁をこれに追
随させるように制御している。
ットル弁の制御装置を備えたエンジンとそのエンジンを
搭載した車両の駆動系統を示す模式図で、エンジン100
の出力は変速機101を介して車両に電動される。エンジ
ンの吸気管105にはスロットル弁103及びエアクリーナ10
2が設けられており、スロットル弁103は直流モータ106
によって開閉駆動される。スロットル弁103の開度は弁
位置センサ（回転角位置センサ）104によって検出さ
れ、その検出出力信号は制御回路107に入力される。制
御回路107は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する
アクセルペデルセンサ108の出力信号に対して、前述の
弁位置センサ104の出力信号を一致させるように、モー
タ106の通電を制御する。即ち、アクセルペデルセンサ1
08の出力信号を目標値として、スロットル弁をこれに追
随させるように制御している。
第９図は、モータ106、スロットル弁103、及び弁位置
センサ104の接続関係を示す図で、戻しバネ110によって
回動せしめられたスロットル弁103がストッパ（図示省
略）に当接して停止せしめられた状態が、スロットル弁
103が最も安定した状態である。モータ106に、電流が印
加されていない時には、スロットル弁103は上述の安定
状態になっていて、これは閉弁状態である。
センサ104の接続関係を示す図で、戻しバネ110によって
回動せしめられたスロットル弁103がストッパ（図示省
略）に当接して停止せしめられた状態が、スロットル弁
103が最も安定した状態である。モータ106に、電流が印
加されていない時には、スロットル弁103は上述の安定
状態になっていて、これは閉弁状態である。
第10図は制御回路107の実施例を示すもので、メイン
マイコン、サブマイコン、切換ロジック118、FET114〜1
17から成っている。メインマイコン及びサブマイコンは
スロットル弁制御のための２つのセンサ104,108からの
信号を入力としてモータ電流の目標値を定める点と、制
御されるのがスロットル弁103駆動用のモータ106である
点を除けば、他の動作は全く第１図の場合と同じであ
り、両マイコンが相手のウォッチドッグパルスを監視し
て異常を検出したときに、徐々にフェールセーフ状態へ
移行した後モータへの供給電流をオフとするように制御
が行われる。
マイコン、サブマイコン、切換ロジック118、FET114〜1
17から成っている。メインマイコン及びサブマイコンは
スロットル弁制御のための２つのセンサ104,108からの
信号を入力としてモータ電流の目標値を定める点と、制
御されるのがスロットル弁103駆動用のモータ106である
点を除けば、他の動作は全く第１図の場合と同じであ
り、両マイコンが相手のウォッチドッグパルスを監視し
て異常を検出したときに、徐々にフェールセーフ状態へ
移行した後モータへの供給電流をオフとするように制御
が行われる。
本発明によれば、マイコンを２重系とすることで、マ
イコンの故障検出角度が極めて上昇するとともに、切換
ロジックにも故障検知部を設けているため、２重系とし
たマイコン群と故障検知部と両者で故障判断を行うこと
ができ、故障検出確度が大幅に向上する。また、故障検
知時に、正常側マイコンの出力信号により制御を行い、
その制御の間に出力信号をフェール状態へ次第に以降さ
せた後制御をオフとするので、フェール状態への急激な
以降に伴う危険を防止できるという効果がある。
イコンの故障検出角度が極めて上昇するとともに、切換
ロジックにも故障検知部を設けているため、２重系とし
たマイコン群と故障検知部と両者で故障判断を行うこと
ができ、故障検出確度が大幅に向上する。また、故障検
知時に、正常側マイコンの出力信号により制御を行い、
その制御の間に出力信号をフェール状態へ次第に以降さ
せた後制御をオフとするので、フェール状態への急激な
以降に伴う危険を防止できるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
電動パワーステアリングシステムの構成図、第３図は操
舵トルクとモータ電流の関係を示す図、第４図及び第５
図は切換ロジックの回路図及びその動作を示すタイムチ
ャート、第６図及び第７図はマイコンにおける処理のフ
ローチャート、第８図〜第10図は本発明の別の実施例を
示す図である。 16……リレー、17,118……切換ロジック、18〜21……FE
T、7,106……モータ、41,42……ウォッチドッグパル
ス、81……メインマイコン、82……サブマイコン。
電動パワーステアリングシステムの構成図、第３図は操
舵トルクとモータ電流の関係を示す図、第４図及び第５
図は切換ロジックの回路図及びその動作を示すタイムチ
ャート、第６図及び第７図はマイコンにおける処理のフ
ローチャート、第８図〜第10図は本発明の別の実施例を
示す図である。 16……リレー、17,118……切換ロジック、18〜21……FE
T、7,106……モータ、41,42……ウォッチドッグパル
ス、81……メインマイコン、82……サブマイコン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/22 ３１０ Ｆ０２Ｄ 41/22 ３１０Ｈ // Ｂ６２Ｄ 101:00 119:00 (56)参考文献 特開 平１−216057（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−20456（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−299435（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 45/00 F02D 41/22 B62D 5/04 B62D 6/00 B60R 16/02
Claims (4)
- 【請求項１】同じ制御処理を行い正常時に一定周期のパ
ルスを出力する２個のマイクロコンピュータと、該２個
のマイクロコンピュータから制御出力を選択して制御対
象へ印加する切換手段と、制御対象への制御電流供給経
路に挿入されたスイッチ手段とを備えるとともに、各マ
イクロコンピュータは、相手側マイクロコンピュータの
上記パルスの周期もしくは周波数に異常を検出したとき
は自マイクロコンピュータの制御出力を制御停止時の状
態に徐々に近づけかつ上記制御出力が所定の状態になっ
たとき制御停止信号を出力し、上記切り換え手段は、上
記パルスを監視して一方のパルスの周期もしくは周波数
に異常を検出すれば該異常パルスを出力していない方の
マイクロコンピュータからの制御出力を選択して制御対
象へ出力し、また両マイクロコンピュータの上記パルス
の異常を検出したときあるいは少なくとも一方のマイク
ロコンピュータより上記制御停止信号が出力されたとき
は上記スイッチ出力をオフとすることを特徴とする車両
用制御装置。 - 【請求項２】前記制御対象はモータであり、前記電流供
給経路は上記モータへの供給電流の大きさ及び方向をオ
ンオフ制御するためのFETブリッジで構成されており、
かつ前記制御出力は上記FETをオン，オフするパルス信
号であることを特徴とする請求項１記載の車両用制御装
置。 - 【請求項３】前記モータはステアリング起動用モータで
あり、各マイクロコンピュータによる前記制御処理はス
テアリングのトルク検出器出力及び車速センサ出力にも
とづいて前記FETをオン，オフするパルス信号を生成す
るものであることを特徴とする請求項２記載の車両用制
御装置。 - 【請求項４】前記モータはスロットル弁起動用モータで
あり、各マイクロコンピュータによる前記制御処理はア
クセルペダルセンサ及びスロットル弁位置センサ出力に
もとづいて前記FETをオン，オフするパルス信号を発生
するものであることを特徴とする請求項２記載の車両用
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14738390A JP2786718B2 (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | 車両用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14738390A JP2786718B2 (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | 車両用制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0441960A JPH0441960A (ja) | 1992-02-12 |
| JP2786718B2 true JP2786718B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=15429014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14738390A Expired - Fee Related JP2786718B2 (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | 車両用制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2786718B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4988119B2 (ja) * | 2000-03-27 | 2012-08-01 | コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト | 車両操舵装置 |
| KR101563750B1 (ko) | 2009-12-21 | 2015-10-27 | 현대모비스 주식회사 | 차량 마이크로제어유닛의 오동작 검출회로 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0594056U (ja) * | 1992-06-01 | 1993-12-21 | 光洋精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| US5360077A (en) * | 1992-06-01 | 1994-11-01 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Electric power steering apparatus |
| JP3839142B2 (ja) * | 1997-09-19 | 2006-11-01 | 本田技研工業株式会社 | 電動機駆動装置 |
| JP4155198B2 (ja) * | 2004-01-19 | 2008-09-24 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制御システムの異常検知装置 |
| JP4502277B2 (ja) * | 2006-06-12 | 2010-07-14 | ヤンマー株式会社 | 過給機を備えるエンジン |
| JP5052299B2 (ja) | 2007-11-20 | 2012-10-17 | ヤンマー株式会社 | エンジン |
| KR101479234B1 (ko) * | 2008-09-04 | 2015-01-06 | 삼성전자 주식회사 | 로봇 및 그 제어 방법 |
| JP5267186B2 (ja) * | 2009-02-13 | 2013-08-21 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP6282452B2 (ja) * | 2013-12-05 | 2018-02-21 | Ntn株式会社 | 車両操舵用制御装置 |
| JP6349989B2 (ja) * | 2014-06-11 | 2018-07-04 | 株式会社ジェイテクト | モータ制御装置及びステアリング装置 |
| JP6378119B2 (ja) * | 2015-03-16 | 2018-08-22 | 日立建機株式会社 | 制御コントローラ、ステアバイワイヤシステムおよび機械 |
-
1990
- 1990-06-07 JP JP14738390A patent/JP2786718B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4988119B2 (ja) * | 2000-03-27 | 2012-08-01 | コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト | 車両操舵装置 |
| KR101563750B1 (ko) | 2009-12-21 | 2015-10-27 | 현대모비스 주식회사 | 차량 마이크로제어유닛의 오동작 검출회로 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0441960A (ja) | 1992-02-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |