JP3818218B2 - 車両用電子制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用電子制御装置に係り、特に車両に備えられたアクチュエータを制御する制御マイクロコンピュータの異常を監視するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、一部の自動車にはアクセルペダルの踏み込み量を電気的に計測し、その踏み込み量に対応してスロットル弁開度を制御する、いわゆる電子スロットルが搭載されている。この電子スロットルが採用された車両では、スロットル弁駆動のためのアクチュエータが搭載されているので、例えば定速走行機能を付加しても、定速走行専用のスロットル弁駆動用アクチュエータ等を新たに必要とせず、若干の入力装置の追加とシステムのソフトを変更するだけで実現できる。
【0003】
このように、特に電子スロットルに定速走行システムを付加した場合、安全性を図るため、このスロットル弁開度を制御するマイクロコンピュータ(以下、単にマイコンと称する)をメインマイコンとサブマイコンとの2つで構成したものが、例えば特開平6−307274号公報において提案されている。この公報に記載の車両用電子制御装置では、メインマイコンと同様の機能を有するサブマイコンがメインマイコンの演算結果(スロットル弁開度等)を取り込み、自分の出した演算結果と比較して、結果が一致していなければメインマイコンに異常があると判定し、スロットルの電子制御を中止するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載された車両用電子制御装置ではサブマイコンはメインマイコンの制御データの異常を監視するための判定値をROMに記憶したマイコンの構成を採っている。そのため、車両用電子制御装置は2つのマイコンを備えた構成となりコストが高くなるとともに、車両毎にメインマイコンの制御データの異常を監視するための判定値が異なっているため、車両毎に異なるサブマイコンを作製しなければならなかった。
【0005】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、制御マイクロコンピュータのみを車両毎に作製し、制御マイクロコンピュータを監視する監視ICを共通化することによりコスト低減を図ることができる車両用電子制御装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1の発明は、車両走行状態に基づいて制御データを演算し、該制御データをアクチュエータに出力する制御マイクロコンピュータと、該制御マイクロコンピュータから出力される制御データを監視する監視ICとを備える車両用電子制御装置において、前記監視ICは、前記制御マイクロコンピュータの異常監視用の判定値を書き換え可能に記憶するメモリ部を備え、前記制御マイクロコンピュータから前記監視ICに前記異常監視用判定値を送信し、前記監視ICのメモリ部に該異常監視用判定値を記憶し、前記制御マイクロコンピュータは、複数の異常監視用判定値と、それらのミラー値又は合計値とを前記監視ICに同時に送信し、前記監視ICは、前記制御マイクロコンピュータの異常監視用の複数の監視用暫定判定値を予め記憶しており、前記複数の異常監視用判定値のミラー値又は合計値に基づいて複数の異常監視用判定値に異常があると判定した場合には前記監視用暫定判定値を採用することを特徴とする。
【0007】
上記構成によれば、制御マイクロコンピュータから監視ICに異常監視用判定値を送信し、監視ICのメモリ部に該異常監視用判定値を記憶するようにしているので、監視ICを車両毎に作製せずに共通化することができるため、コスト低減を図ることができるようになる。
さらに、制御マイクロコンピュータから送信されるミラー値又は合計値に基づいて、複数の異常監視用判定値が正常かどうかを容易に判定することができる。
また、制御マイクロコンピュータから受信した異常監視用判定値が異常であれば、高い制御精度は望めないものの監視用暫定判定値に基づいて制御マイクロコンピュータの監視を行うことができる。
請求項2の発明は、車両走行状態に基づいて制御データを演算し、該制御データをアクチュエータに出力する制御マイクロコンピュータと、該制御マイクロコンピュータから出力される制御データを監視する監視ICとを備える車両用電子制御装置において、前記監視ICは、前記制御マイクロコンピュータの異常監視用の判定値を書き換え可能に記憶するメモリ部を備え、前記制御マイクロコンピュータから前記監視ICに前記異常監視用判定値を送信し、前記監視ICのメモリ部に該異常監視用判定値を記憶し、前記制御マイクロコンピュータは、複数の異常監視用判定値と、それらのミラー値又は合計値とを前記監視ICに同時に送信し、前記監視ICは、前記制御マイクロコンピュータの異常監視用の複数の監視用暫定判定値を予め記憶しており、前記複数の異常監視用判定値のミラー値又は合計値に基づいて複数の異常監視用判定値に異常があると判定した場合には前記制御マイクロコンピュータに対して複数の異常監視用判定値と、それらのミラー値又は合計値との再送要求を出力し、該再送要求に対して前記制御マイクロコンピュータから再送信された複数の異常監視用判定値のミラー値又は合計値に基づいて再送信された複数の異常監視用判定値に異常があると判定した場合には前記監視用暫定判定値を採用することを特徴とする。
上記構成によれば、制御マイクロコンピュータから受信した複数の異常監視用判定値が異常であれば、再送要求を制御マイクロコンピュータに出力することによって、再度、複数の異常監視用判定値と、それらのミラー値又は合計値とを受信することができる。
そして、制御マイクロコンピュータから再送信された異常監視用判定値が異常であれば、高い制御精度は望めないものの監視用暫定判定値に基づいて制御マイクロコンピュータの監視を行うことができる。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の車両用電子制御装置において、前記制御マイクロコンピュータは、バッテリの初回接続時においてその異常監視用判定値を監視ICに送信することを特徴とする。
【0009】
上記構成によれば、制御マイクロコンピュータからの異常監視用判定値の送信はバッテリの初回接続時においてのみ行われるため、制御マイクロコンピュータが正常である可能性が高く、異常監視用判定値の信頼性も高いものとなる。
【0016】
また、請求項4の発明のように、前記アクチュエータはスロットルバルブモータであり、前記制御マイクロコンピュータは該スロットルバルブモータを制御するスロットル制御マイクロコンピュータとすることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1,図2に従って説明する。本実施の形態は車両の走行状態を制御を実現するための車両用電子制御装置(以下、ECUと称する。)に本発明を具体化し、特にこの車両用ECUはスロットルバルブを制御する機能を備えている。
【0018】
図1は本制御システムの概要を示す構成図である。図1に示すように、車両用ECU10は、制御マイクロコンピュータ(以下、マイコンと称する。)11と、この制御マイコン11を監視するための監視IC12とを備える。
【0019】
制御マイコン11は、CPU、ROM、RAM等を有する周知の論理演算回路からなり、電子スロットル制御部(以下、電スロ制御部と称する。)13及びEFI制御部14を備える。
【0020】
監視IC12は監視部15及び制御マイコンから出力される制御データの異常を監視するための判定値を書き換え可能に記憶するメモリ部としてのスタンバイRAM(以下、S−RAMと称する。)16を備える。監視部15はCPU構成であってもよいし、論理回路構成であってもよい。
【0021】
制御マイコン11は、電子スロットル制御、燃料噴射制御等の各種制御機能や通信機能等を具備する。制御マイコン11のROMには電子スロットル制御を実行するためのプログラムや燃料噴射制御を実行するためのプログラムが記憶されている。また、制御マイコン11のROMには、電子スロットルモータ(以下、電スロモータと称する。)17を制御するために出力される制御データの異常を監視するための判定値及び噴射弁18を制御するために出力される制御データの異常を監視するための判定値が予め記憶されている。
【0022】
制御マイコン11の電スロ制御部13は、アクセル開度センサ20、エンジン回転速度センサ21、車速センサ22等の車両運転状態に関する検出信号を入力し、その時々のスロットル開度を演算しそのスロットル開度に応じた制御データを出力して電スロモータ17の開度を制御する。また、制御マイコン11は、アクセル開度センサ20、車速センサ22等の車両運転状態に関する検出信号を入力し、その時々のそのスロットル開度に応じた制御データを出力して噴射弁18を制御する。なお、アクセル開度センサ20、エンジン回転速度センサ21、車速センサ22等の検出信号は制御マイコン11と監視IC12との間の通信によって監視IC12にも入力される。
【0023】
監視IC12にはバッテリの初回接続時であって、イグニションスイッチのオン操作時において、制御マイコン11から複数の監視用判定値とそれらのミラー値又は合計値とが同時に送信される。本実施形態において、ミラー値は監視用判定値の補数であり、合計値は複数の判定値を加算した値である。監視IC12はこれらのミラー値又は合計値に基づいて受信した複数の判定値が正常であるかどうかを判定し、これらの判定値が正常である場合にはS−RAM16に制御マイコン11の制御データの複数の判定値として記憶するようになっている。また、監視IC12は、複数の監視用の判定値に異常がある場合には制御マイコン11に対して複数の監視用の判定値と、それらのミラー値又は合計値との再送要求を出力するようになっている。監視IC12は、再送要求に対して制御マイコン11から再送信された複数の監視用の判定値がミラー値又は合計値に基づいて正常であるかどうかを判定し、これらの判定値が正常である場合にはS−RAM16に制御マイコン11の制御データの複数の判定値として記憶するようになっている。また、監視IC12は、再送信された複数の監視用の判定値に異常がある場合には予めS−RAM16に記憶されている複数の暫定判定値を制御マイコン11の制御データの判定値として採用するようになっている。
【0024】
監視IC12は、制御マイコン11から受信したアクセル開度センサ20、エンジン回転速度センサ21、車速センサ22等の検出信号を取り込み、S−RAM16に記憶された判定値からその時々のスロットル開度に対応する判定値を算出するとともに、噴射弁18に対する制御データの判定値を算出する。そして、監視IC12は電スロモータ17の開度をスロットル開度センサの検出信号を取り込み、S−RAM16に記憶してある判定値データと比較することにより、制御マイコン11の制御データに異常があるかどうかを監視する。また、監視IC12は、EFI制御部14から噴射弁18に出力される制御データを取り込み、S−RAM16に記憶してある判定値データと比較することにより、制御マイコン11の制御データに異常があるかどうかを監視する。
【0025】
次に、監視IC12のS−RAM16への判定値の設定手順を図2のフローチャートに基づいて説明する。この一連の処理は、車載エンジンが始動される毎、すなわち、イグニションスイッチがオン操作される毎に制御マイコン11及び監視IC12により実行される。
【0026】
処理が本処理に移行すると、まず、制御マイコン11はバッテリの初回接続時かどうか、すなわち車両の出荷時であるかどうかを判定する(ステップ110)。バッテリの初回接続時でないと判定されると(ステップ110で「NO」)、制御マイコン11は本処理を終了する。
【0027】
一方、バッテリの初回接続時であると判定すると(ステップ110で「YES」)、制御マイコン11は複数の監視用の判定値とそれらのミラー値又は合計値とを同時に送信する(ステップ120)。
【0028】
監視IC12はこれらのミラー値又は合計値に基づいて受信した複数の判定値が正常であるかどうかを判定する(ステップ130)。複数の判定値が正常であると判定すると(ステップ130で「YES」)、監視IC12はこれらの判定値を制御マイコン11の制御データの複数の判定値としてS−RAM16に記憶し(ステップ140)、本処理を終了する。
【0029】
一方、複数の判定値に異常があると判定すると(ステップ130で「NO」)、監視IC12は制御マイコン11に対して複数の監視用の判定値と、それらのミラー値又は合計値との再送要求を出力する。(ステップ150)。
【0030】
制御マイコン11は監視IC12からの再送要求に対して複数の監視用の判定値とそれらのミラー値又は合計値とを同時に再送信する(ステップ160)。
監視IC12は再送要求に対して制御マイコン11から再送信された複数の監視用の判定値がミラー値又は合計値に基づいて正常であるかどうかを判定する(ステップ170)。再送信された複数の判定値が正常であると判定すると(ステップ170で「YES」)、監視IC12はこれらの判定値を制御マイコン11の制御データの複数の判定値としてS−RAM16に記憶し(ステップ140)、本処理を終了する。
【0031】
一方、再送信された複数の判定値に異常があると判定すると(ステップ170で「NO」)、監視IC12は予めS−RAM16に記憶されている複数の暫定判定値を制御マイコン11の制御データの判定値として採用し(ステップ180)、本処理を終了する。
【0032】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
・ 制御マイコン11から監視IC12に複数の監視用判定値を送信し、監視IC12のS−RAM16にそれら複数の判定値を記憶するようにしているので、監視IC12を車両毎に作製せずに共通化することができ、車両用ECU10のコスト低減を図ることができるようになる。
【0033】
・ また、制御マイコン11からの監視用判定値の送信はバッテリの初回接続時であって、イグニションスイッチのオン操作時においてのみ行われるため、制御マイコン11が正常である可能性が高く、監視用の判定値の信頼性も高いものとすることができる。
【0034】
・ また、制御マイコン11は、複数の監視用判定値と、それらのミラー値又は合計値とを監視IC12に同時に送信するようにしているので、監視IC12はそれらのミラー値又は合計値に基づいて、監視用の判定値が正常かどうかを容易に判定することができる。
【0035】
・ 監視IC12は、複数の監視用判定値のミラー値又は合計値に基づいて複数の監視用判定値に異常があると判定した場合には制御マイコン11に対して複数の監視用判定値と、それらのミラー値又は合計値との再送要求を出力するようにしている。そのため、監視IC12は再度、複数の監視用判定値と、それらのミラー値又は合計値とを受信することができる。
【0036】
・ さらに、監視IC12は、制御マイコン11の制御データを監視するための複数の監視用暫定判定値を予め記憶しており、制御マイコン11から受信した複数の監視用判定値のミラー値又は合計値に基づいて複数の監視用判定値に異常があると判定した場合には該暫定判定値を採用するようにしている。そのため、制御マイコン11から受信した監視用判定値が異常であれば、高い制御精度は望めないものの暫定判定値に基づいて制御マイコン11の制御データの監視を行うことができる。
【0037】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ 監視IC12におけるメモリ部としてのS−RAM16を省略し、図3に示すように、監視IC12に対してEE−P(Electrically Erasable Program-mable )ROM31を備えた車両用ECU30として構成してもよい。このようにすれば、EE−PROM31に書き込んだデータは消失しないためバックアップ電源が不要になるとともに、市販品を採用することができるため、監視IC12の製造コストをより低減することができるようになる。
【0038】
・ 監視IC12は受信した複数の監視用判定値が正常であると判定した場合にそれらをS−RAM16に記憶するように構成した。これに対して、複数の監視用判定値とそれらのミラー値又は合計値とをS−RAM16に記憶し、制御マイコン11の制御データを監視する直前に、それらのミラー値又は合計値に基づいて監視用判定値が正常かどうかを判定するようにしてもよい。
【0039】
・ 監視IC12は、複数の監視用判定値が異常であると1回判定した場合に制御マイコン11に対して監視用判定値とそれらのミラー値又は合計値との再送要求を出力したが、この再送要求を出力せずに、予め記憶している監視用暫定判定値を監視用判定値として採用してもよい。
【0040】
・ 監視IC12は、複数の監視用判定値が異常であると1回判定した場合に制御マイコン11に対して監視用判定値とそれらのミラー値又は合計値との再送要求を出力したが、この再送要求は複数回出力するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態における車両用電子制御装置の構成を示す略図。
【図2】監視ICのS−RAMへの判定値の設定手順を示すフローチャート。
【図3】別の実施形態における車両用電子制御装置の構成を示す略図。
【符号の説明】
11…制御マイクロコンピュータ、12…監視IC、13…電スロ制御部、14…EFI制御部、15…監視部、16…メモリ部としてのS−RAM、17…アクチュエータとしての電子スロットルモータ、18…噴射弁、31…メモリ部としてのEE−PROM。
Claims (4)
- 車両走行状態に基づいて制御データを演算し、該制御データをアクチュエータに出力する制御マイクロコンピュータと、該制御マイクロコンピュータから出力される制御データを監視する監視ICとを備える車両用電子制御装置において、
前記監視ICは、前記制御マイクロコンピュータの異常監視用の判定値を書き換え可能に記憶するメモリ部を備え、
前記制御マイクロコンピュータから前記監視ICに前記異常監視用判定値を送信し、前記監視ICのメモリ部に該異常監視用判定値を記憶し、
前記制御マイクロコンピュータは、複数の異常監視用判定値と、それらのミラー値又は合計値とを前記監視ICに同時に送信し、
前記監視ICは、前記制御マイクロコンピュータの異常監視用の複数の監視用暫定判定値を予め記憶しており、前記複数の異常監視用判定値のミラー値又は合計値に基づいて複数の異常監視用判定値に異常があると判定した場合には前記監視用暫定判定値を採用する
ことを特徴とする車両用電子制御装置。 - 車両走行状態に基づいて制御データを演算し、該制御データをアクチュエータに出力する制御マイクロコンピュータと、該制御マイクロコンピュータから出力される制御データを監視する監視ICとを備える車両用電子制御装置において、
前記監視ICは、前記制御マイクロコンピュータの異常監視用の判定値を書き換え可能に記憶するメモリ部を備え、
前記制御マイクロコンピュータから前記監視ICに前記異常監視用判定値を送信し、前記監視ICのメモリ部に該異常監視用判定値を記憶し、
前記制御マイクロコンピュータは、複数の異常監視用判定値と、それらのミラー値又は合計値とを前記監視ICに同時に送信し、
前記監視ICは、前記制御マイクロコンピュータの異常監視用の複数の監視用暫定判定値を予め記憶しており、前記複数の異常監視用判定値のミラー値又は合計値に基づいて複数の異常監視用判定値に異常があると判定した場合には前記制御マイクロコンピュータに対して複数の異常監視用判定値と、それらのミラー値又は合計値との再送要求を出力し、該再送要求に対して前記制御マイクロコンピュータから再送信された複数の異常監視用判定値のミラー値又は合計値に基づいて再送信された複数の異常監視用判定値に異常があると判定した場合には前記監視用暫定判定値を採用する
ことを特徴とする車両用電子制御装置。 - 請求項1又は2に記載の車両用電子制御装置において、
前記制御マイクロコンピュータは、バッテリの初回接続時においてその異常監視用判定値を監視ICに送信する
ことを特徴とする車両用電子制御装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の車両用電子制御装置において、
前記アクチュエータはスロットルバルブモータであり、前記制御マイクロコンピュータは該スロットルバルブモータを制御するスロットル制御マイクロコンピュータである
ことを特徴とする車両用電子制御装置。
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