JP4085576B2 - 車両制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数系統の通信ラインを介して通信を行うようにした車両制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ハイブリッド車は、動力源としてエンジンとモータとを備え、車両運転状態に応じてそれら動力源を切り替えて走行するようになっている。このハイブリッド車には、その時々の車両運転状態に応じてエンジン及びモータの出力要求値を算出して車両を統括的に制御するハイブリッドＥＣＵや、該ハイブリッドＥＣＵからの出力要求値に応じてエンジンを制御するエンジンＥＣＵ等が搭載されている。これらハイブリッドＥＣＵとエンジンＥＣＵとの間では、出力要求値を含む各種制御データを高速に通信する必要があり、シリアル通信にてデータ通信を行うようになっている。さらに、ハイブリッドＥＣＵとエンジンＥＣＵ間においては、必要となる通信データ量が多く、また、データの高速通信を確保するために２系統の通信ラインで対応している。
【０００３】
ところで、現状の装置では、ハイブリッドＥＣＵとエンジンＥＣＵ間のデータ通信に際し、いずれかの系統の通信において異常を検出した場合、全てのシリアル通信の異常と判断して、全受信データを固定するとともに、フェールセーフ処理として車両を停止させるようにしている。つまり、シリアル通信の２系統のうちいずれか一方のみの異常であり、他方は正常に通信可能であるにも拘わらず、ハイブリッドＥＣＵとエンジンＥＣＵとの通信途絶と判断され、エンジンが停止れて、その後の車両走行が禁止されるようになっている。また、通信異常を２系統別々に検出する方法も考えられるが、車両を制御する上で必要不可欠なデータが含まれる系統が異常となれば、やはり１系統の異常であっても車両を停止させる必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、複数の通信系統のうちいずれかが異常となったとしても、車両の停止を回避することができる車両制御装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１及び２に記載の発明によれば、制御装置間が複数系統の通信ラインを介して通信可能に接続され、それら通信ラインの各々で各種制御データの通信が行われる。ここで、複数系統の通信ラインを介する通信のうちのいずれかが異常となると、その異常によって、車両を走行させるために必要となる走行用データの通信が不能となることがあるが、その異常が判定されたとき、該走行用データを別系統での通信データと入れ替えることにより、走行用データが別の系統の通信ラインを介して通信される。この場合、複数の通信系統のうち、いずれかが異常となったとしても、車両を走行させる上で必要なデータを正常側に移動させ、そのデータに関する通信を制御装置間で継続することができる。よって、複数の通信系統のいずれかが異常となったとしても車両の停止を回避することができる。また、走行用データと、それまでに別系統の通信ラインで通信していたデータとが入れ替えられるので、通信のデータ量は、入れ替え前と同じとなる。そのため、通信速度が遅くなるといった問題もなく、走行用データの信頼性を維持できる。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、各制御装置において、通信ラインを介して受信されたデータが受信用メモリに一旦格納される。そして、そのデータが制御用のデータとして制御用メモリに格納される。ここで、通信の異常を検出したとき、制御用メモリへのデータの格納が一旦停止されるので、誤ったデータが制御に反映されることを防止できる。また、受信用メモリにおいて、入れ替え後の走行用データが格納されたことを条件に制御用メモリへのデータの格納が再開されるので、入れ替え後の走行用データをその都度制御に反映することが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、車載エンジン及びモータの一方又は両方を駆動源として走行するハイブリッド車においては、ハイブリッド制御装置により、その時々の車両運転状態に基づき出力要求値が求められて、エンジン及びモータが統括的に制御される。また、エンジン制御装置により、ハイブリッド制御装置にて求めた出力要求値に基づきアクチュエータが駆動されエンジンが制御されている。こうした車両制御装置では、ハイブリッド制御装置とエンジン制御装置間において必要となる通信データ量が多いため、複数系統の通信ラインを介する通信が行われるようになっている。よって、ハイブリッド制御装置とエンジン制御装置間の通信において、上記複数系統の通信ラインを介する通信のうちのいずれかが異常となった場合の制御を適用することで、通信異常に伴うハイブリッド車両の停止を回避でき、実用上好ましいものとなる。
具体的に、請求項３に記載の発明のように、エンジン制御装置からハイブリッド制御装置に受信される走行用データは、エンジン回転数及びスロットル開度に関するデータを含み、ハイブリッド制御装置からエンジン制御装置に受信される走行用データは、エンジンの出力要求値及び目標回転数に関するデータを含む。この場合、各制御装置間において、前記走行用データのいずれかのデータが通信不能となると、ハイブリッド車両の走行を停止させる必要が生じるが、通信の異常時おいても、これら走行用データを継続的に通信することができ、ハイブリッド車両の走行停止を回避することができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明によれば、複数系統の通信ラインにおける通信データは、データ入れ替えのタイミングを取るためのデータを含むので、各制御装置は、処理の同期をとって、データの入れ替えを的確に行うことができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明によれば、各制御装置において、通信ラインを介して受信されたデータが受信用メモリに一旦格納される。そして、そのデータが制御用のデータとして制御用メモリに格納される。ここで、通信の異常を検出したとき、制御用メモリへのデータの格納が一旦停止されるので、誤ったデータが制御に反映されることを防止できる。また、受信用メモリにおいて、入れ替え後の走行用データが格納されたことを条件に制御用メモリへのデータの格納が再開されるので、入れ替え後の走行用データをその都度制御に反映することが可能となる。
【００１０】
請求項６に記載の発明によれば、別系統の通信ラインを介する通信について、走行用データを入れ替えるための対象データは、車両を走行させるために必要のないデータである。この場合、各制御装置間の通信において車両を走行させるための重要データが残り、データを入れ替えても車両走行上の問題が生じることがない。
【００１１】
請求項７に記載の発明によれば、複数系統の通信ラインにおける通信データは、他の系統における通信異常を通知するためのデータを含むので、いずれかの系統の通信が異常となった場合、正常側での通信によってその異常を判定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態の車両制御装置は、動力源としてエンジンとモータとを併せ持つハイブリッド車両に適用される。図１は、本実施の形態における車両制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１において、ハイブリッド車両は主な構成として、エンジン１、モータ２及び電池３を備える。エンジン１は、例えば４気筒ガソリンエンジンよりなり、走行用動力を車輪駆動系の装置（クラッチ、変速機等）４へ伝達したり、モータ発電用動力をモータ２へ伝達したりする。また、モータ２は、電池３からの電力供給により作動して、エンジン１を始動するための始動駆動力をエンジン１に伝達したり、加速時等の走行用動力を車輪駆動系の装置４へ伝達したりする。さらに、モータ２は、エンジン１からのモータ発電用動力を用いて電池３を充電したり、減速時にて車両走行エネルギーを電力として回生して電池３を充電したりする。
【００１４】
また、本実施の形態において、車両に搭載される制御装置として、ハイブリッドＥＣＵ（以下、ＨＶＥＣＵという）１１と、エンジンＥＣＵ１２とを備えている。これらＥＣＵ１１，１２は何れもマイクロコンピュータを主体とする論理演算回路として構成されおり、各ＥＣＵ１１，１２間は相互に通信可能に接続されている。なお、通信に関する具体的な構成については、後に図２等を用いて詳述する。
【００１５】
ＨＶＥＣＵ１１は、車速、アクセル開度、変速機のシフト位置、電池３の充電状態等、その時々の車両走行状態に基づいて、必要なエンジン出力トルクを求めるとともに、そのトルク要求値をエンジンＥＣＵ１２に対して出力する。また、ＨＶＥＣＵ１１は、エンジン始動時の指令、必要回転数の指令、電池３の充電等の指令をモータ２に対して出力する機能を有している。この機能により、モータ２の回転数や駆動トルクなどのモータ運転状態及び電池３の充電状態が制御される。つまり、本実施の形態では、ＨＶＥＣＵ１１によって、エンジン１、モータ２、電池３等のシステム全体が統括的に制御されるようになっている。
【００１６】
また、エンジンＥＣＵ１２は、ＨＶＥＣＵ１１からのトルク要求値と、エンジン回転数やエンジン水温などのその時々のエンジン運転状態に基づいて各種アクチュエータを駆動してエンジン１を制御する。具体的には、このエンジン制御において、エンジンＥＣＵ１２は、燃料噴射量、点火時期を求め、図示しないインジェクタに対して噴射信号を出力したり、点火プラグに対して点火信号を出力したりする。また、エンジンＥＣＵ１２は、目標のスロットル開度を求めるとともに、エンジン吸気通路１ａに配設されている電子スロットル装置５に対してスロットル開度指令を出力する。これらエンジンＥＣＵ１２の出力により、燃料噴射量、点火時期、吸入空気量等が調節されて、エンジン回転数等のエンジン出力が制御されるようになっている。
【００１７】
次に、ＨＶＥＣＵ１１及びエンジンＥＣＵ１２の通信機能について説明する。図２に示すように、本実施の形態では、ＥＣＵ１１，１２のそれぞれは、２系統のシリアル通信機能を備え、各系統にて双方向のデータ通信が行えるようになっている。具体的には、ＨＶＥＣＵ１１は、マイコン１３及びバッファ１４，１５を備え、エンジンＥＣＵ１２も同様にマイコン１６及びバッファ１７，１８を備える。なお、各バッファ１４，１５，１７，１８のそれぞれは、送信バッファ１４ａ，１５ａ，１７ａ，１８ａと受信バッファ１４ｂ，１５ｂ，１７ｂ，１８ｂとからなる。
【００１８】
第１の通信系統（シリアル通信Ｎｏ１）において、エンジンＥＣＵ１２の送信バッファ１７ａにはマイコン１６により通信用のデータＤ１がセットされる。そして、そのデータＤ１は、通信ラインＬ１を介してＨＶＥＣＵ１１の受信バッファ１４ｂに一旦格納された後、マイコン１３の制御用ＲＡＭ１３ａに取り込まれる。一方、ＨＶＥＣＵ１１の送信バッファ１４ａにはマイコン１３により通信用のデータＤ２がセットされる。そして、そのデータＤ２は、通信ラインＬ２を介してエンジンＥＣＵ１２の受信バッファ１７ｂに一旦格納された後、マイコン１６の制御用ＲＡＭ１６ａに取り込まれる。
【００１９】
また、第２の通信系統（シリアル通信Ｎｏ２）において、エンジンＥＣＵ１２の送信バッファ１８ａにはマイコン１６により通信用のデータＤ３がセットされる。そして、そのデータＤ３は、通信ラインＬ３を介してＨＶＥＣＵ１１の受信バッファ１５ｂに一旦格納された後、マイコン１３の制御用ＲＡＭ１３ａに取り込まれる。一方、ＨＶＥＣＵ１１の送信バッファ１５ａにはマイコン１３により通信用のデータＤ４がセットされる。そして、そのデータＤ４は、通信ラインＬ４を介してエンジンＥＣＵ１２の受信バッファ１８ｂに一旦格納された後、マイコン１６の制御用ＲＡＭ１６ａに取り込まれる。
【００２０】
このように、マイコン１３の制御用ＲＡＭ１３ａに取り込まれたデータＤ１，Ｄ３がＨＶＥＣＵ１１での各種制御に使用され、マイコン１６の制御用ＲＡＭ１６ａに取り込まれたデータＤ２，Ｄ４がエンジンＥＣＵ１２での各種制御に使用されている。なお、本実施の形態では、受信バッファ１４ｂ，１５ｂ，１７ｂ，１８ｂが受信用メモリに相当し、制御用ＲＡＭ１３ａ，１６ａが制御用メモリに相当する。
【００２１】
ここで、 ＨＶＥＣＵ１１、エンジンＥＣＵ１２間における通信データＤ１〜Ｄ４の構成を図３を用いて説明する。なお、図３では、シリアル通信Ｎｏ１及びシリアル通信Ｎｏ２毎に区分して示しており、エンジンＥＣＵ１２を基準として、ＨＶＥＣＵ１１に送信される通信データを送信データＤ１，Ｄ３とし、ＨＶＥＣＵ１１から受信される通信データを受信データＤ２，Ｄ４としている。図３に示すように、各送受信データＤ１〜Ｄ４のそれぞれは第１データ〜第６データにて構成されおり、これら第１データ〜第６データが１パケットとして扱われてシリアル通信によるデータの授受が行われるようになっている。
【００２２】
具体的に、シリアル通信Ｎｏ１において、送信データＤ１はｏｕｔｄａｔａ００〜ｏｕｔｄａｔａ０５からなり、受信データＤ２はｉｎｄａｔａ００〜ｉｎｄａｔａ０５からなる。また、シリアル通信Ｎｏ２において、送信データＤ３はｏｕｔｄａｔａ１０〜ｏｕｔｄａｔａ１５からなり、受信データＤ４はｉｎｄａｔａ１０〜ｉｎｄａｔａ１５からなる。これらデータのうち、ｏｕｔｄａｔａ００，ｏｕｔｄａｔａ０１，ｏｕｔｄａｔａ１２，ｏｕｔｄａｔａ１３は、車両システムを統括的に制御するためにＨＶＥＣＵ１１がエンジンＥＣＵ１２から受け取る必要がある重要度の高いデータである。一方、ｉｎｄａｔａ０２，ｉｎｄａｔａ０３，ｉｎｄａｔａ１０，ｉｎｄａｔａ１１は、エンジン１の運転を制御するためにエンジンＥＣＵ１２がＨＶＥＣＵ１１から受け取る必要がある重要度の高いデータである。ここで、ＨＶＥＣＵ１１が受信する必要がある重要データの具体例としては、エンジン１の回転数やスロットル開度を表すデータ等がある。また、エンジンＥＣＵ１２が受信する必要がある重要データの具体例としては、エンジン１の出力要求値や目標回転数を表すデータ等がある。なお本実施の形態では、これら重要データが走行用データに相当する。つまり、ＥＣＵ１１，１２間において、これらの重要データの授受が異常となる場合には、車両の走行を維持できなくなることからエンジン停止等の必要性が生じてしまう。
【００２３】
そのため、本実施の形態では、シリアル通信Ｎｏ１，Ｎｏ２のいずれか一方に異常が生じた場合に、異常側での重要データを正常側に移動してそのデータ通信を継続することにより車両走行を維持するようにしている。なお、通信異常としては、通信ラインＬ１〜Ｌ４の断線・短絡やマイコン内部における通信回路の故障等がある。これら断線・短絡等の発生に伴い送受信データＤ１〜Ｄ４が異常となる場合、シリアル通信でのエラー検出機能（パリティーチェック、オーバフレーミングエラー等）にて異常が検出される。そして、その異常検出時に重要データの移動を行う際には、シリアル通信Ｎｏ１におけるｏｕｔｄａｔａ０４，ｏｕｔｄａｔａ０５，ｉｎｄａｔａ０５と、シリアル通信Ｎｏ２におけるｏｕｔｄａｔａ１４，ｏｕｔｄａｔａ１５，ｉｎｄａｔａ１５が用いられる。
【００２４】
詳しくは、送信データＤ１に含まれるｏｕｔｄａｔａ０４は、シリアル通信Ｎｏ２側で異常が発生した場合において送受信データの入れ替えタイミングを取るためのデータである。また、送信データＤ１に含まれるｏｕｔｄａｔａ０５は、シリアル通信Ｎｏ２の受信データＤ４が異常であることをエンジンＥＣＵ１２がＨＶＥＣＵ１１に通知するためのデータである。さらに、受信データＤ２に含まれるｉｎｄａｔａ０５は、シリアル通信Ｎｏ２の送信データＤ３が異常であることをＨＶＥＣＵ１１がエンジンＥＣＵ１２に通知するためのデータである。一方、送信データＤ３に含まれるｏｕｔｄａｔａ１４は、シリアル通信Ｎｏ１側で異常が発生した場合において送受信データの入れ替えタイミングを取るためのデータである。また、送信データＤ３に含まれるｏｕｔｄａｔａ１５は、シリアル通信Ｎｏ１の受信データＤ２が異常であることをエンジンＥＣＵ１２がＨＶＥＣＵ１１に通知するためのデータである。さらに、受信データＤ４に含まれるｉｎｄａｔａ１５は、シリアル通信Ｎｏ１の送信データＤ１が異常であることをＨＶＥＣＵ１１がエンジンＥＣＵ１２に通知するためのデータである。
【００２５】
なお、送信データＤ１のｏｕｔｄａｔａ０２，ｏｕｔｄａｔａ０３、受信データＤ２のｉｎｄａｔａ００，ｉｎｄａｔａ０１、送信データＤ３のｏｕｔｄａｔａ１０，ｏｕｔｄａｔａ１１、受信データＤ４のｉｎｄａｔａ１２，ｉｎｄａｔａ１３は、車両走行上特に重要性のないデータである。これら重要性のないデータの一例としては、例えば、外気温度やエアコンの操作状態を表すデータ等がある。
【００２６】
ここで、シリアル通信Ｎｏ１側で異常が発生した場合のシリアル通信Ｎｏ２側のデータ構成表を図４に示す。図４に示すように、送信データＤ３において、第１データ、第２データには、シリアル通信Ｎｏ１側の重要データであるｏｕｔｄａｔａ００，ｏｕｔｄａｔａ０１が割り当てられている。また、受信データＤ４において、第３データ、第４データには、シリアル通信Ｎｏ１側の重要データであるｉｎｄａｔａ０２，ｉｎｄａｔａ０３が割り当てられている。つまり、送信データＤ３の第１データ、第２データは、正常時にはｏｕｔｄａｔａ１０，ｏｕｔｄａｔａ１１であるが、これらは車両走行上必要のないデータであるため、シリアル通信Ｎｏ１側の重要データｏｕｔｄａｔａ００，ｏｕｔｄａｔａ０１に入れ替えられる。また同様に、受信データＤ４の第３データ、第４データは、ｉｎｄａｔａ１２，ｉｎｄａｔａ１３から、シリアル通信Ｎｏ１側のｉｎｄａｔａ０２，ｉｎｄａｔａ０３に入れ替えられる。
【００２７】
一方、シリアル通信Ｎｏ２側で異常が発生した場合のシリアル通信Ｎｏ１側のデータ構成表を図５に示す。図５に示すように、送信データＤ１において、第３データ、第４データには、シリアル通信Ｎｏ２側の重要データであるｏｕｔｄａｔａ１２，ｏｕｔｄａｔａ１３が割り当てられている。また、受信データＤ２において、第１データ、第２データには、シリアル通信Ｎｏ２側の重要データであるｉｎｄａｔａ１０，ｉｎｄａｔａ１１が割り当てられている。つまり、送信データＤ１において、走行上必要のないデータｏｕｔｄａｔａ０２，ｏｕｔｄａｔａ０３が、シリアル通信Ｎｏ２側の重要データｏｕｔｄａｔａ１２，ｏｕｔｄａｔａ１３に入れ替えられる。また同様に、受信データＤ２において、ｉｎｄａｔａ００，ｏｕｔｄａｔａ０１から、シリアル通信Ｎｏ２側のｉｎｄａｔａ１０，ｉｎｄａｔａ１１に入れ替えられる。
【００２８】
以下に、本実施の形態における通信異常時の動作を説明する。
先ず、シリアル通信Ｎｏ１側における異常時の動作を図６のタイムチャートを用いて説明する。
【００２９】
図６に示すように、ｔ１のタイミングでシリアル通信Ｎｏ１の通信ラインＬ１における異常（断線・短絡等）が発生すると、それによりＨＶＥＣＵ１１に取り込まれる送信データＤ１は異常となる。この送信データＤ１により、ＨＶＥＣＵ１１は、シリアル通信Ｎｏ１の異常を検出し、ｔ２のタイミングにてｉｎｄａｔａ１５を正常を表す値から異常を表す値に変化させる。その後、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ２の通信ラインＬ４を介してｉｎｄａｔａ１５を含む受信データＤ４を取り込む。これにより、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ１における異常を判断して、送受信データの入れ替えのタイミングを取るために、ｏｕｔｄａｔａ１４のカウントアップを開始する。このカウントアップは、１パケット分のデータ通信毎に行われ、エンジンＥＣＵ１２及びＨＶＥＣＵ１１は、このｏｕｔｄａｔａ１４のカウント値により同期をとって、データ割当（データアサイン）の変更動作を開始する。
【００３０】
詳しくは、ｏｕｔｄａｔａ１４のカウント値が「１」にカウントアップされるｔ３のタイミングから「３」にカウントアップされるｔ４のタイミングまでの期間Ａでは、それぞれのＥＣＵ１１，１２は、各受信バッファ１４ｂ，１５ｂ，１７ｂ，１８ｂからマイコン１３，１６の制御用ＲＡＭ１３ａ，１６ａへのデータの格納を停止する。
【００３１】
その後、カウント値が「３」にカウントアップされるｔ４のタイミングから「６」にカウントアップされるｔ５のタイミングまでの期間Ｂでは、シリアル通信Ｎｏ２における送信データＤ３及び受信データＤ４のデータ入れ替えを実施する。また、同期間Ｂでは、入れ替えた送受信データＤ３，Ｄ４で数パケット分の送信・受信を繰り返し実施する。これにより、シリアル通信Ｎｏ２において、ＨＶＥＣＵ１１の受信バッファ１５ｂにおける格納データは、図３の送信データＤ３から図４に示す入れ替え後の送信データＤ３に変換される。一方、エンジンＥＣＵ１２の受信バッファ１８ｂにおける格納データは、図３の受信データＤ４から図４に示す入れ替え後の受信データＤ４に変換される。
【００３２】
そして、ｔ５のタイミング以降では、それぞれのＥＣＵ１１，１２は、受信バッファ１５ｂ，１８ｂからＲＡＭ１３ａ，１６ａへの格納を再開し、該データを使用して各種制御を実施する。なお期間Ｂにおいて、１パケット分の送受信を行うことにより、受信バッファ１５ｂ，１８ｂの格納データを変換するようにしてもよいが、本実施の形態では、通信処理とデータ入替処理のタイミングズレ等を考慮し数パケット分の送受信を繰り返し行っている。これにより、受信バッファ１５ｂ，１８ｂの格納データが完全に入れ替え後のデータに変換されるようになっている。
【００３３】
また、図６のｔ１のタイミングでシリアル通信Ｎｏ１の通信ラインＬ２における異常（断線・短絡等）が発生すると、それによりエンジンＥＣＵ１２に取り込まれる受信データＤ２は異常となる。この受信データＤ２により、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ１の異常を検出し、ｔ２のタイミングにてｏｕｔｄａｔａ１５を正常を表す値から異常を表す値に変化させる。その後、ＨＶＥＣＵ１１は、シリアル通信Ｎｏ２の通信ラインＬ３を介してｏｕｔｄａｔａ１５を含む送信データＤ３を取り込む。これにより、ＨＶＥＣＵ１１は、シリアル通信Ｎｏ１における異常を判断する。また、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ１における異常を検出することにより、送受信データの入れ替えのタイミングを取るために、ｏｕｔｄａｔａ１４のカウントアップを開始する。
【００３４】
その後、各ＥＣＵ１１，１２は、ｏｕｔｄａｔａ１４のカウント値に基づいて、上記送信データＤ１の異常の場合と同様に、シリアル通信Ｎｏ２における送受信データＤ３，Ｄ４のデータ入れ替えを実施する。そして、ＥＣＵ１１，１２は、入れ替え後のデータＤ３，Ｄ４を制御ＲＡＭ１３ａ，１６ａに格納し、そのデータを用いて制御を実施する。
【００３５】
次に、シリアル通信Ｎｏ２側における異常時の動作を図７のタイムチャートを用いて説明する。
図７に示すように、ｔ１１のタイミングでシリアル通信Ｎｏ２の通信ラインＬ３における異常（断線・短絡等）が発生すると、それによりＨＶＥＣＵ１１に取り込まれる送信データＤ３は異常となる。この送信データＤ３により、ＨＶＥＣＵ１１は、シリアル通信Ｎｏ２の異常を検出し、ｔ１２のタイミングにてｉｎｄａｔａ０５を正常を表す値から異常を表す値に変化させる。その後、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ１の通信ラインＬ２を介してｉｎｄａｔａ０５を含む受信データＤ２を取り込む。これにより、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ２における異常を判断して、送受信データの入れ替えのタイミングを取るために、ｏｕｔｄａｔａ０４のカウントアップを開始する。
【００３６】
そして、この場合も同様に、ＥＣＵ１１，１２は、ｏｕｔｄａｔａ０４のカウント値に基づき、シリアル通信Ｎｏ１における送受信データＤ１，Ｄ２のデータ入れ替えを行う。なお、ｏｕｔｄａｔａ０４のカウント値に基づくデータ入れ替えの処理は、図６の場合と同様であるため、その詳細は省略する。
【００３７】
さらに、図７のｔ１１のタイミングでシリアル通信Ｎｏ２の通信ラインＬ４における異常（断線・短絡等）が発生すると、それによりエンジンＥＣＵ１２に取り込まれる受信データＤ４は異常となる。この受信データＤ４により、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ２の異常を検出し、ｔ１２のタイミングにてｏｕｔｄａｔａ０５を正常を表す値から異常を表す値に変化させる。その後、ＨＶＥＣＵ１１は、シリアル通信Ｎｏ１の通信ラインＬ１を介してｏｕｔｄａｔａ０５を含む送信データＤ１を取り込むことにより、シリアル通信Ｎｏ２における異常を判断する。また、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ２の異常を検出することにより、送受信データの入れ替えのタイミングを取るために、ｏｕｔｄａｔａ０４のカウントアップを開始する。
【００３８】
その後、各ＥＣＵ１１，１２は、ｏｕｔｄａｔａ０４のカウント値に基づいて、上記と同様に、シリアル通信Ｎｏ１における送受信データＤ１，Ｄ２のデータ入れ替えを実施する。
【００３９】
このように、シリアル通信Ｎｏ１，Ｎｏ２のいずれか一方で異常が発生し、それが判定された場合には、異常側の重要データが正常側に移動され、その重要データの通信が継続して実施される。そして、そのデータを使用して車両走行に関する制御が行われることにより、車両の走行性が確保される。なお、異常側では、通信が停止されるとともに、ｔ５，ｔ１５のタイミング以降においても、各受信バッファから制御用ＲＡＭ１３ａ，１６ａへの格納は停止される。つまり、通信途絶により更新されなくなった各種データは、異常となる前の値で固定され各種制御に使用されることとなる。これらデータは車両走行上必要のないデータであるため、固定値のまま制御に反映しても、車両を走行させる上で問題は生じることはない。
【００４０】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）シリアル通信Ｎｏ１，Ｎｏ２のうち、いずれかが異常となったとしても、車両を走行させる上で必要不可欠な重要データを正常側に移動させることにより、その重要データに関する通信をＥＣＵ１１，１２間にて継続することができる。その結果、該データを用いて車両を走行させることが可能となり、通信異常に伴う車両の停止を回避することができる。またこのとき、重要データと、それまでに別系統の通信ラインで通信していたデータとを入れ替えて通信が行われるので、通信データ量は入れ替え前と同じとなる。そのため、通信速度が遅くなるといった問題もなく、通信データの信頼性を維持できる。
【００４１】
（２）正常側のシリアル通信において、重要データを入れ替えるための対象データは、車両を走行させるために必要のないデータであるので、各ＥＣＵ１１，１２間の通信にて車両を走行させるための重要データが残り、データ入れ替えにより車両走行上の問題が生じることがない。
【００４２】
（３）通信ラインＬ１〜Ｌ４を介する送受信データＤ１〜Ｄ４のそれぞれは、他の系統における通信異常を通知するためのデータｏｕｔｄａｔａ０５，ｉｎｄａｔａ０５，ｏｕｔｄａｔａ１５，ｉｎｄａｔａ１５を含むので、いずれかの系統の通信が異常となった場合、正常側での通信によってその異常を判定することができる。
【００４３】
（４）送信データＤ１，Ｄ３は、データ入れ替え時のタイミングを取るためのデータｏｕｔｄａｔａ０４，ｏｕｔｄａｔａ１４を含むので、各ＥＣＵ１１，１２は、処理の同期をとって、データの入れ替えを的確に行うことができる。
【００４４】
（５）通信異常を検出したとき、受信バッファ１４ｂ，１５ｂ，１７ｂ，１８ｂから制御用ＲＡＭ１３ａ，１６ｂへのデータの格納が一旦停止されるので、誤ったデータが制御に反映されることを防止できる。また、各受信バッファにおいて、入れ替え後の重要データが格納されたことを条件に制御用ＲＡＭ１３ａ，１６ａへのデータの格納が再開されるので、入れ替え後の重要データをその都度制御に反映することが可能となる。
【００４５】
（６）本実施の形態のように、ハイブリッドＥＣＵ１１とエンジンＥＣＵ１２間では、通信データ量が多く複数系統の通信ラインＬ１〜Ｌ４を介する通信が行われているため、上記構成を採用すると通信異常に伴う車両の停止を回避でき、実用上好ましいものとなる。
【００４６】
（７）エンジンＥＣＵ１２からハイブリッドＥＣＵ１１に受信される重要データは、エンジン回転数及びスロットル開度に関するデータを含み、ハイブリッドＥＣＵ１１からエンジンＥＣＵ１２に受信される重要データは、エンジン１の出力要求値及び目標回転数に関するデータを含んでいる。この場合、各ＥＣＵ１１，１２間において、これら重要データのいずれかのデータが通信不能となると、ハイブリッド車両の走行を停止させる必要が生じるが、通信の異常時おいても、これら重要データを継続的に通信することができ、車両の走行を維持することができる。
【００４７】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、第１〜第６データにて構成される送受信データＤ１〜Ｄ４をシリアル通信するものであったが、これに限るものではない。例えば、送受信データＤ１〜Ｄ４のデータ構成を変更してもよい。また、シリアル通信以外の通信方式にて適用してもよい。
【００４８】
上記実施の形態では、ハイブリッドＥＣＵ１１とエンジンＥＣＵ１２間は２系統の通信ラインを介して通信するものであったが、これに限るものではない。つまり、３系統や４系統など、２系統以上の通信ラインを介して通信する装置に具体化するものであればよい。
【００４９】
上記実施の形態において、データｉｎｄａｔａ０５，ｏｕｔｄａｔａ０５，ｉｎｄａｔａ１５，ｏｕｔｄａｔａ１５は、通信が正常か異常かを通知するものであったがこれに限るものではない。例えば、これらデータにおいて、異常の種類毎（短絡や断線等）に応じて異なる値を設定し、そのデータ値により異常の種類を通知できるようにしてもよい。このようにすると、故障診断（ダイアグノーシス）にて、制御ＲＡＭに格納したデータ値を参照することにより通信異常の種類を特定できるので、その後の修理が容易となり実用上好ましいものとなる。
【００５０】
また、上記実施の形態では、ＨＶＥＣＵ１１とエンジンＥＣＵ１２間の通信に適用するものであったが、これに限定するものではない。例えば、トランスミッションを制御するＥＣＵとＨＶＥＣＵ１１間の通信等に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態における車両制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】ＨＶＥＣＵ及びエンジンＥＣＵにおけるシリアル通信機能を説明するためのブロック図。
【図３】シリアル通信Ｎｏ１及びＮｏ２でのデータ構成図。
【図４】シリアル通信Ｎｏ１異常時におけるデータ構成図。
【図５】シリアル通信Ｎｏ２異常時におけるデータ構成図。
【図６】シリアル通信Ｎｏ１異常時における動作を説明するためのタイムチャート。
【図７】シリアル通信Ｎｏ２異常時における動作を説明するためのタイムチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、２…モータ、１１…ハイブリッド制御装置としてのＨＶＥＣＵ、１２…エンジン制御装置としてのエンジンＥＣＵ、１３ａ…制御用メモリとしての制御用ＲＡＭ、１４ｂ，１５ｂ…受信用メモリとしての受信バッファ、１６ａ…制御用メモリとしての制御用ＲＡＭ、１７ｂ，１８ｂ…受信用メモリとしての受信バッファ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…通信ライン。
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数系統の通信ラインを介して通信を行うようにした車両制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ハイブリッド車は、動力源としてエンジンとモータとを備え、車両運転状態に応じてそれら動力源を切り替えて走行するようになっている。このハイブリッド車には、その時々の車両運転状態に応じてエンジン及びモータの出力要求値を算出して車両を統括的に制御するハイブリッドＥＣＵや、該ハイブリッドＥＣＵからの出力要求値に応じてエンジンを制御するエンジンＥＣＵ等が搭載されている。これらハイブリッドＥＣＵとエンジンＥＣＵとの間では、出力要求値を含む各種制御データを高速に通信する必要があり、シリアル通信にてデータ通信を行うようになっている。さらに、ハイブリッドＥＣＵとエンジンＥＣＵ間においては、必要となる通信データ量が多く、また、データの高速通信を確保するために２系統の通信ラインで対応している。
【０００３】
ところで、現状の装置では、ハイブリッドＥＣＵとエンジンＥＣＵ間のデータ通信に際し、いずれかの系統の通信において異常を検出した場合、全てのシリアル通信の異常と判断して、全受信データを固定するとともに、フェールセーフ処理として車両を停止させるようにしている。つまり、シリアル通信の２系統のうちいずれか一方のみの異常であり、他方は正常に通信可能であるにも拘わらず、ハイブリッドＥＣＵとエンジンＥＣＵとの通信途絶と判断され、エンジンが停止れて、その後の車両走行が禁止されるようになっている。また、通信異常を２系統別々に検出する方法も考えられるが、車両を制御する上で必要不可欠なデータが含まれる系統が異常となれば、やはり１系統の異常であっても車両を停止させる必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、複数の通信系統のうちいずれかが異常となったとしても、車両の停止を回避することができる車両制御装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１及び２に記載の発明によれば、制御装置間が複数系統の通信ラインを介して通信可能に接続され、それら通信ラインの各々で各種制御データの通信が行われる。ここで、複数系統の通信ラインを介する通信のうちのいずれかが異常となると、その異常によって、車両を走行させるために必要となる走行用データの通信が不能となることがあるが、その異常が判定されたとき、該走行用データを別系統での通信データと入れ替えることにより、走行用データが別の系統の通信ラインを介して通信される。この場合、複数の通信系統のうち、いずれかが異常となったとしても、車両を走行させる上で必要なデータを正常側に移動させ、そのデータに関する通信を制御装置間で継続することができる。よって、複数の通信系統のいずれかが異常となったとしても車両の停止を回避することができる。また、走行用データと、それまでに別系統の通信ラインで通信していたデータとが入れ替えられるので、通信のデータ量は、入れ替え前と同じとなる。そのため、通信速度が遅くなるといった問題もなく、走行用データの信頼性を維持できる。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、各制御装置において、通信ラインを介して受信されたデータが受信用メモリに一旦格納される。そして、そのデータが制御用のデータとして制御用メモリに格納される。ここで、通信の異常を検出したとき、制御用メモリへのデータの格納が一旦停止されるので、誤ったデータが制御に反映されることを防止できる。また、受信用メモリにおいて、入れ替え後の走行用データが格納されたことを条件に制御用メモリへのデータの格納が再開されるので、入れ替え後の走行用データをその都度制御に反映することが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、車載エンジン及びモータの一方又は両方を駆動源として走行するハイブリッド車においては、ハイブリッド制御装置により、その時々の車両運転状態に基づき出力要求値が求められて、エンジン及びモータが統括的に制御される。また、エンジン制御装置により、ハイブリッド制御装置にて求めた出力要求値に基づきアクチュエータが駆動されエンジンが制御されている。こうした車両制御装置では、ハイブリッド制御装置とエンジン制御装置間において必要となる通信データ量が多いため、複数系統の通信ラインを介する通信が行われるようになっている。よって、ハイブリッド制御装置とエンジン制御装置間の通信において、上記複数系統の通信ラインを介する通信のうちのいずれかが異常となった場合の制御を適用することで、通信異常に伴うハイブリッド車両の停止を回避でき、実用上好ましいものとなる。
具体的に、請求項３に記載の発明のように、エンジン制御装置からハイブリッド制御装置に受信される走行用データは、エンジン回転数及びスロットル開度に関するデータを含み、ハイブリッド制御装置からエンジン制御装置に受信される走行用データは、エンジンの出力要求値及び目標回転数に関するデータを含む。この場合、各制御装置間において、前記走行用データのいずれかのデータが通信不能となると、ハイブリッド車両の走行を停止させる必要が生じるが、通信の異常時おいても、これら走行用データを継続的に通信することができ、ハイブリッド車両の走行停止を回避することができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明によれば、複数系統の通信ラインにおける通信データは、データ入れ替えのタイミングを取るためのデータを含むので、各制御装置は、処理の同期をとって、データの入れ替えを的確に行うことができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明によれば、各制御装置において、通信ラインを介して受信されたデータが受信用メモリに一旦格納される。そして、そのデータが制御用のデータとして制御用メモリに格納される。ここで、通信の異常を検出したとき、制御用メモリへのデータの格納が一旦停止されるので、誤ったデータが制御に反映されることを防止できる。また、受信用メモリにおいて、入れ替え後の走行用データが格納されたことを条件に制御用メモリへのデータの格納が再開されるので、入れ替え後の走行用データをその都度制御に反映することが可能となる。
【００１０】
請求項６に記載の発明によれば、別系統の通信ラインを介する通信について、走行用データを入れ替えるための対象データは、車両を走行させるために必要のないデータである。この場合、各制御装置間の通信において車両を走行させるための重要データが残り、データを入れ替えても車両走行上の問題が生じることがない。
【００１１】
請求項７に記載の発明によれば、複数系統の通信ラインにおける通信データは、他の系統における通信異常を通知するためのデータを含むので、いずれかの系統の通信が異常となった場合、正常側での通信によってその異常を判定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態の車両制御装置は、動力源としてエンジンとモータとを併せ持つハイブリッド車両に適用される。図１は、本実施の形態における車両制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１において、ハイブリッド車両は主な構成として、エンジン１、モータ２及び電池３を備える。エンジン１は、例えば４気筒ガソリンエンジンよりなり、走行用動力を車輪駆動系の装置（クラッチ、変速機等）４へ伝達したり、モータ発電用動力をモータ２へ伝達したりする。また、モータ２は、電池３からの電力供給により作動して、エンジン１を始動するための始動駆動力をエンジン１に伝達したり、加速時等の走行用動力を車輪駆動系の装置４へ伝達したりする。さらに、モータ２は、エンジン１からのモータ発電用動力を用いて電池３を充電したり、減速時にて車両走行エネルギーを電力として回生して電池３を充電したりする。
【００１４】
また、本実施の形態において、車両に搭載される制御装置として、ハイブリッドＥＣＵ（以下、ＨＶＥＣＵという）１１と、エンジンＥＣＵ１２とを備えている。これらＥＣＵ１１，１２は何れもマイクロコンピュータを主体とする論理演算回路として構成されおり、各ＥＣＵ１１，１２間は相互に通信可能に接続されている。なお、通信に関する具体的な構成については、後に図２等を用いて詳述する。
【００１５】
ＨＶＥＣＵ１１は、車速、アクセル開度、変速機のシフト位置、電池３の充電状態等、その時々の車両走行状態に基づいて、必要なエンジン出力トルクを求めるとともに、そのトルク要求値をエンジンＥＣＵ１２に対して出力する。また、ＨＶＥＣＵ１１は、エンジン始動時の指令、必要回転数の指令、電池３の充電等の指令をモータ２に対して出力する機能を有している。この機能により、モータ２の回転数や駆動トルクなどのモータ運転状態及び電池３の充電状態が制御される。つまり、本実施の形態では、ＨＶＥＣＵ１１によって、エンジン１、モータ２、電池３等のシステム全体が統括的に制御されるようになっている。
【００１６】
また、エンジンＥＣＵ１２は、ＨＶＥＣＵ１１からのトルク要求値と、エンジン回転数やエンジン水温などのその時々のエンジン運転状態に基づいて各種アクチュエータを駆動してエンジン１を制御する。具体的には、このエンジン制御において、エンジンＥＣＵ１２は、燃料噴射量、点火時期を求め、図示しないインジェクタに対して噴射信号を出力したり、点火プラグに対して点火信号を出力したりする。また、エンジンＥＣＵ１２は、目標のスロットル開度を求めるとともに、エンジン吸気通路１ａに配設されている電子スロットル装置５に対してスロットル開度指令を出力する。これらエンジンＥＣＵ１２の出力により、燃料噴射量、点火時期、吸入空気量等が調節されて、エンジン回転数等のエンジン出力が制御されるようになっている。
【００１７】
次に、ＨＶＥＣＵ１１及びエンジンＥＣＵ１２の通信機能について説明する。図２に示すように、本実施の形態では、ＥＣＵ１１，１２のそれぞれは、２系統のシリアル通信機能を備え、各系統にて双方向のデータ通信が行えるようになっている。具体的には、ＨＶＥＣＵ１１は、マイコン１３及びバッファ１４，１５を備え、エンジンＥＣＵ１２も同様にマイコン１６及びバッファ１７，１８を備える。なお、各バッファ１４，１５，１７，１８のそれぞれは、送信バッファ１４ａ，１５ａ，１７ａ，１８ａと受信バッファ１４ｂ，１５ｂ，１７ｂ，１８ｂとからなる。
【００１８】
第１の通信系統（シリアル通信Ｎｏ１）において、エンジンＥＣＵ１２の送信バッファ１７ａにはマイコン１６により通信用のデータＤ１がセットされる。そして、そのデータＤ１は、通信ラインＬ１を介してＨＶＥＣＵ１１の受信バッファ１４ｂに一旦格納された後、マイコン１３の制御用ＲＡＭ１３ａに取り込まれる。一方、ＨＶＥＣＵ１１の送信バッファ１４ａにはマイコン１３により通信用のデータＤ２がセットされる。そして、そのデータＤ２は、通信ラインＬ２を介してエンジンＥＣＵ１２の受信バッファ１７ｂに一旦格納された後、マイコン１６の制御用ＲＡＭ１６ａに取り込まれる。
【００１９】
また、第２の通信系統（シリアル通信Ｎｏ２）において、エンジンＥＣＵ１２の送信バッファ１８ａにはマイコン１６により通信用のデータＤ３がセットされる。そして、そのデータＤ３は、通信ラインＬ３を介してＨＶＥＣＵ１１の受信バッファ１５ｂに一旦格納された後、マイコン１３の制御用ＲＡＭ１３ａに取り込まれる。一方、ＨＶＥＣＵ１１の送信バッファ１５ａにはマイコン１３により通信用のデータＤ４がセットされる。そして、そのデータＤ４は、通信ラインＬ４を介してエンジンＥＣＵ１２の受信バッファ１８ｂに一旦格納された後、マイコン１６の制御用ＲＡＭ１６ａに取り込まれる。
【００２０】
このように、マイコン１３の制御用ＲＡＭ１３ａに取り込まれたデータＤ１，Ｄ３がＨＶＥＣＵ１１での各種制御に使用され、マイコン１６の制御用ＲＡＭ１６ａに取り込まれたデータＤ２，Ｄ４がエンジンＥＣＵ１２での各種制御に使用されている。なお、本実施の形態では、受信バッファ１４ｂ，１５ｂ，１７ｂ，１８ｂが受信用メモリに相当し、制御用ＲＡＭ１３ａ，１６ａが制御用メモリに相当する。
【００２１】
ここで、 ＨＶＥＣＵ１１、エンジンＥＣＵ１２間における通信データＤ１〜Ｄ４の構成を図３を用いて説明する。なお、図３では、シリアル通信Ｎｏ１及びシリアル通信Ｎｏ２毎に区分して示しており、エンジンＥＣＵ１２を基準として、ＨＶＥＣＵ１１に送信される通信データを送信データＤ１，Ｄ３とし、ＨＶＥＣＵ１１から受信される通信データを受信データＤ２，Ｄ４としている。図３に示すように、各送受信データＤ１〜Ｄ４のそれぞれは第１データ〜第６データにて構成されおり、これら第１データ〜第６データが１パケットとして扱われてシリアル通信によるデータの授受が行われるようになっている。
【００２２】
具体的に、シリアル通信Ｎｏ１において、送信データＤ１はｏｕｔｄａｔａ００〜ｏｕｔｄａｔａ０５からなり、受信データＤ２はｉｎｄａｔａ００〜ｉｎｄａｔａ０５からなる。また、シリアル通信Ｎｏ２において、送信データＤ３はｏｕｔｄａｔａ１０〜ｏｕｔｄａｔａ１５からなり、受信データＤ４はｉｎｄａｔａ１０〜ｉｎｄａｔａ１５からなる。これらデータのうち、ｏｕｔｄａｔａ００，ｏｕｔｄａｔａ０１，ｏｕｔｄａｔａ１２，ｏｕｔｄａｔａ１３は、車両システムを統括的に制御するためにＨＶＥＣＵ１１がエンジンＥＣＵ１２から受け取る必要がある重要度の高いデータである。一方、ｉｎｄａｔａ０２，ｉｎｄａｔａ０３，ｉｎｄａｔａ１０，ｉｎｄａｔａ１１は、エンジン１の運転を制御するためにエンジンＥＣＵ１２がＨＶＥＣＵ１１から受け取る必要がある重要度の高いデータである。ここで、ＨＶＥＣＵ１１が受信する必要がある重要データの具体例としては、エンジン１の回転数やスロットル開度を表すデータ等がある。また、エンジンＥＣＵ１２が受信する必要がある重要データの具体例としては、エンジン１の出力要求値や目標回転数を表すデータ等がある。なお本実施の形態では、これら重要データが走行用データに相当する。つまり、ＥＣＵ１１，１２間において、これらの重要データの授受が異常となる場合には、車両の走行を維持できなくなることからエンジン停止等の必要性が生じてしまう。
【００２３】
そのため、本実施の形態では、シリアル通信Ｎｏ１，Ｎｏ２のいずれか一方に異常が生じた場合に、異常側での重要データを正常側に移動してそのデータ通信を継続することにより車両走行を維持するようにしている。なお、通信異常としては、通信ラインＬ１〜Ｌ４の断線・短絡やマイコン内部における通信回路の故障等がある。これら断線・短絡等の発生に伴い送受信データＤ１〜Ｄ４が異常となる場合、シリアル通信でのエラー検出機能（パリティーチェック、オーバフレーミングエラー等）にて異常が検出される。そして、その異常検出時に重要データの移動を行う際には、シリアル通信Ｎｏ１におけるｏｕｔｄａｔａ０４，ｏｕｔｄａｔａ０５，ｉｎｄａｔａ０５と、シリアル通信Ｎｏ２におけるｏｕｔｄａｔａ１４，ｏｕｔｄａｔａ１５，ｉｎｄａｔａ１５が用いられる。
【００２４】
詳しくは、送信データＤ１に含まれるｏｕｔｄａｔａ０４は、シリアル通信Ｎｏ２側で異常が発生した場合において送受信データの入れ替えタイミングを取るためのデータである。また、送信データＤ１に含まれるｏｕｔｄａｔａ０５は、シリアル通信Ｎｏ２の受信データＤ４が異常であることをエンジンＥＣＵ１２がＨＶＥＣＵ１１に通知するためのデータである。さらに、受信データＤ２に含まれるｉｎｄａｔａ０５は、シリアル通信Ｎｏ２の送信データＤ３が異常であることをＨＶＥＣＵ１１がエンジンＥＣＵ１２に通知するためのデータである。一方、送信データＤ３に含まれるｏｕｔｄａｔａ１４は、シリアル通信Ｎｏ１側で異常が発生した場合において送受信データの入れ替えタイミングを取るためのデータである。また、送信データＤ３に含まれるｏｕｔｄａｔａ１５は、シリアル通信Ｎｏ１の受信データＤ２が異常であることをエンジンＥＣＵ１２がＨＶＥＣＵ１１に通知するためのデータである。さらに、受信データＤ４に含まれるｉｎｄａｔａ１５は、シリアル通信Ｎｏ１の送信データＤ１が異常であることをＨＶＥＣＵ１１がエンジンＥＣＵ１２に通知するためのデータである。
【００２５】
なお、送信データＤ１のｏｕｔｄａｔａ０２，ｏｕｔｄａｔａ０３、受信データＤ２のｉｎｄａｔａ００，ｉｎｄａｔａ０１、送信データＤ３のｏｕｔｄａｔａ１０，ｏｕｔｄａｔａ１１、受信データＤ４のｉｎｄａｔａ１２，ｉｎｄａｔａ１３は、車両走行上特に重要性のないデータである。これら重要性のないデータの一例としては、例えば、外気温度やエアコンの操作状態を表すデータ等がある。
【００２６】
ここで、シリアル通信Ｎｏ１側で異常が発生した場合のシリアル通信Ｎｏ２側のデータ構成表を図４に示す。図４に示すように、送信データＤ３において、第１データ、第２データには、シリアル通信Ｎｏ１側の重要データであるｏｕｔｄａｔａ００，ｏｕｔｄａｔａ０１が割り当てられている。また、受信データＤ４において、第３データ、第４データには、シリアル通信Ｎｏ１側の重要データであるｉｎｄａｔａ０２，ｉｎｄａｔａ０３が割り当てられている。つまり、送信データＤ３の第１データ、第２データは、正常時にはｏｕｔｄａｔａ１０，ｏｕｔｄａｔａ１１であるが、これらは車両走行上必要のないデータであるため、シリアル通信Ｎｏ１側の重要データｏｕｔｄａｔａ００，ｏｕｔｄａｔａ０１に入れ替えられる。また同様に、受信データＤ４の第３データ、第４データは、ｉｎｄａｔａ１２，ｉｎｄａｔａ１３から、シリアル通信Ｎｏ１側のｉｎｄａｔａ０２，ｉｎｄａｔａ０３に入れ替えられる。
【００２７】
一方、シリアル通信Ｎｏ２側で異常が発生した場合のシリアル通信Ｎｏ１側のデータ構成表を図５に示す。図５に示すように、送信データＤ１において、第３データ、第４データには、シリアル通信Ｎｏ２側の重要データであるｏｕｔｄａｔａ１２，ｏｕｔｄａｔａ１３が割り当てられている。また、受信データＤ２において、第１データ、第２データには、シリアル通信Ｎｏ２側の重要データであるｉｎｄａｔａ１０，ｉｎｄａｔａ１１が割り当てられている。つまり、送信データＤ１において、走行上必要のないデータｏｕｔｄａｔａ０２，ｏｕｔｄａｔａ０３が、シリアル通信Ｎｏ２側の重要データｏｕｔｄａｔａ１２，ｏｕｔｄａｔａ１３に入れ替えられる。また同様に、受信データＤ２において、ｉｎｄａｔａ００，ｏｕｔｄａｔａ０１から、シリアル通信Ｎｏ２側のｉｎｄａｔａ１０，ｉｎｄａｔａ１１に入れ替えられる。
【００２８】
以下に、本実施の形態における通信異常時の動作を説明する。
先ず、シリアル通信Ｎｏ１側における異常時の動作を図６のタイムチャートを用いて説明する。
【００２９】
図６に示すように、ｔ１のタイミングでシリアル通信Ｎｏ１の通信ラインＬ１における異常（断線・短絡等）が発生すると、それによりＨＶＥＣＵ１１に取り込まれる送信データＤ１は異常となる。この送信データＤ１により、ＨＶＥＣＵ１１は、シリアル通信Ｎｏ１の異常を検出し、ｔ２のタイミングにてｉｎｄａｔａ１５を正常を表す値から異常を表す値に変化させる。その後、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ２の通信ラインＬ４を介してｉｎｄａｔａ１５を含む受信データＤ４を取り込む。これにより、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ１における異常を判断して、送受信データの入れ替えのタイミングを取るために、ｏｕｔｄａｔａ１４のカウントアップを開始する。このカウントアップは、１パケット分のデータ通信毎に行われ、エンジンＥＣＵ１２及びＨＶＥＣＵ１１は、このｏｕｔｄａｔａ１４のカウント値により同期をとって、データ割当（データアサイン）の変更動作を開始する。
【００３０】
詳しくは、ｏｕｔｄａｔａ１４のカウント値が「１」にカウントアップされるｔ３のタイミングから「３」にカウントアップされるｔ４のタイミングまでの期間Ａでは、それぞれのＥＣＵ１１，１２は、各受信バッファ１４ｂ，１５ｂ，１７ｂ，１８ｂからマイコン１３，１６の制御用ＲＡＭ１３ａ，１６ａへのデータの格納を停止する。
【００３１】
その後、カウント値が「３」にカウントアップされるｔ４のタイミングから「６」にカウントアップされるｔ５のタイミングまでの期間Ｂでは、シリアル通信Ｎｏ２における送信データＤ３及び受信データＤ４のデータ入れ替えを実施する。また、同期間Ｂでは、入れ替えた送受信データＤ３，Ｄ４で数パケット分の送信・受信を繰り返し実施する。これにより、シリアル通信Ｎｏ２において、ＨＶＥＣＵ１１の受信バッファ１５ｂにおける格納データは、図３の送信データＤ３から図４に示す入れ替え後の送信データＤ３に変換される。一方、エンジンＥＣＵ１２の受信バッファ１８ｂにおける格納データは、図３の受信データＤ４から図４に示す入れ替え後の受信データＤ４に変換される。
【００３２】
そして、ｔ５のタイミング以降では、それぞれのＥＣＵ１１，１２は、受信バッファ１５ｂ，１８ｂからＲＡＭ１３ａ，１６ａへの格納を再開し、該データを使用して各種制御を実施する。なお期間Ｂにおいて、１パケット分の送受信を行うことにより、受信バッファ１５ｂ，１８ｂの格納データを変換するようにしてもよいが、本実施の形態では、通信処理とデータ入替処理のタイミングズレ等を考慮し数パケット分の送受信を繰り返し行っている。これにより、受信バッファ１５ｂ，１８ｂの格納データが完全に入れ替え後のデータに変換されるようになっている。
【００３３】
また、図６のｔ１のタイミングでシリアル通信Ｎｏ１の通信ラインＬ２における異常（断線・短絡等）が発生すると、それによりエンジンＥＣＵ１２に取り込まれる受信データＤ２は異常となる。この受信データＤ２により、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ１の異常を検出し、ｔ２のタイミングにてｏｕｔｄａｔａ１５を正常を表す値から異常を表す値に変化させる。その後、ＨＶＥＣＵ１１は、シリアル通信Ｎｏ２の通信ラインＬ３を介してｏｕｔｄａｔａ１５を含む送信データＤ３を取り込む。これにより、ＨＶＥＣＵ１１は、シリアル通信Ｎｏ１における異常を判断する。また、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ１における異常を検出することにより、送受信データの入れ替えのタイミングを取るために、ｏｕｔｄａｔａ１４のカウントアップを開始する。
【００３４】
その後、各ＥＣＵ１１，１２は、ｏｕｔｄａｔａ１４のカウント値に基づいて、上記送信データＤ１の異常の場合と同様に、シリアル通信Ｎｏ２における送受信データＤ３，Ｄ４のデータ入れ替えを実施する。そして、ＥＣＵ１１，１２は、入れ替え後のデータＤ３，Ｄ４を制御ＲＡＭ１３ａ，１６ａに格納し、そのデータを用いて制御を実施する。
【００３５】
次に、シリアル通信Ｎｏ２側における異常時の動作を図７のタイムチャートを用いて説明する。
図７に示すように、ｔ１１のタイミングでシリアル通信Ｎｏ２の通信ラインＬ３における異常（断線・短絡等）が発生すると、それによりＨＶＥＣＵ１１に取り込まれる送信データＤ３は異常となる。この送信データＤ３により、ＨＶＥＣＵ１１は、シリアル通信Ｎｏ２の異常を検出し、ｔ１２のタイミングにてｉｎｄａｔａ０５を正常を表す値から異常を表す値に変化させる。その後、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ１の通信ラインＬ２を介してｉｎｄａｔａ０５を含む受信データＤ２を取り込む。これにより、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ２における異常を判断して、送受信データの入れ替えのタイミングを取るために、ｏｕｔｄａｔａ０４のカウントアップを開始する。
【００３６】
そして、この場合も同様に、ＥＣＵ１１，１２は、ｏｕｔｄａｔａ０４のカウント値に基づき、シリアル通信Ｎｏ１における送受信データＤ１，Ｄ２のデータ入れ替えを行う。なお、ｏｕｔｄａｔａ０４のカウント値に基づくデータ入れ替えの処理は、図６の場合と同様であるため、その詳細は省略する。
【００３７】
さらに、図７のｔ１１のタイミングでシリアル通信Ｎｏ２の通信ラインＬ４における異常（断線・短絡等）が発生すると、それによりエンジンＥＣＵ１２に取り込まれる受信データＤ４は異常となる。この受信データＤ４により、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ２の異常を検出し、ｔ１２のタイミングにてｏｕｔｄａｔａ０５を正常を表す値から異常を表す値に変化させる。その後、ＨＶＥＣＵ１１は、シリアル通信Ｎｏ１の通信ラインＬ１を介してｏｕｔｄａｔａ０５を含む送信データＤ１を取り込むことにより、シリアル通信Ｎｏ２における異常を判断する。また、エンジンＥＣＵ１２は、シリアル通信Ｎｏ２の異常を検出することにより、送受信データの入れ替えのタイミングを取るために、ｏｕｔｄａｔａ０４のカウントアップを開始する。
【００３８】
その後、各ＥＣＵ１１，１２は、ｏｕｔｄａｔａ０４のカウント値に基づいて、上記と同様に、シリアル通信Ｎｏ１における送受信データＤ１，Ｄ２のデータ入れ替えを実施する。
【００３９】
このように、シリアル通信Ｎｏ１，Ｎｏ２のいずれか一方で異常が発生し、それが判定された場合には、異常側の重要データが正常側に移動され、その重要データの通信が継続して実施される。そして、そのデータを使用して車両走行に関する制御が行われることにより、車両の走行性が確保される。なお、異常側では、通信が停止されるとともに、ｔ５，ｔ１５のタイミング以降においても、各受信バッファから制御用ＲＡＭ１３ａ，１６ａへの格納は停止される。つまり、通信途絶により更新されなくなった各種データは、異常となる前の値で固定され各種制御に使用されることとなる。これらデータは車両走行上必要のないデータであるため、固定値のまま制御に反映しても、車両を走行させる上で問題は生じることはない。
【００４０】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）シリアル通信Ｎｏ１，Ｎｏ２のうち、いずれかが異常となったとしても、車両を走行させる上で必要不可欠な重要データを正常側に移動させることにより、その重要データに関する通信をＥＣＵ１１，１２間にて継続することができる。その結果、該データを用いて車両を走行させることが可能となり、通信異常に伴う車両の停止を回避することができる。またこのとき、重要データと、それまでに別系統の通信ラインで通信していたデータとを入れ替えて通信が行われるので、通信データ量は入れ替え前と同じとなる。そのため、通信速度が遅くなるといった問題もなく、通信データの信頼性を維持できる。
【００４１】
（２）正常側のシリアル通信において、重要データを入れ替えるための対象データは、車両を走行させるために必要のないデータであるので、各ＥＣＵ１１，１２間の通信にて車両を走行させるための重要データが残り、データ入れ替えにより車両走行上の問題が生じることがない。
【００４２】
（３）通信ラインＬ１〜Ｌ４を介する送受信データＤ１〜Ｄ４のそれぞれは、他の系統における通信異常を通知するためのデータｏｕｔｄａｔａ０５，ｉｎｄａｔａ０５，ｏｕｔｄａｔａ１５，ｉｎｄａｔａ１５を含むので、いずれかの系統の通信が異常となった場合、正常側での通信によってその異常を判定することができる。
【００４３】
（４）送信データＤ１，Ｄ３は、データ入れ替え時のタイミングを取るためのデータｏｕｔｄａｔａ０４，ｏｕｔｄａｔａ１４を含むので、各ＥＣＵ１１，１２は、処理の同期をとって、データの入れ替えを的確に行うことができる。
【００４４】
（５）通信異常を検出したとき、受信バッファ１４ｂ，１５ｂ，１７ｂ，１８ｂから制御用ＲＡＭ１３ａ，１６ｂへのデータの格納が一旦停止されるので、誤ったデータが制御に反映されることを防止できる。また、各受信バッファにおいて、入れ替え後の重要データが格納されたことを条件に制御用ＲＡＭ１３ａ，１６ａへのデータの格納が再開されるので、入れ替え後の重要データをその都度制御に反映することが可能となる。
【００４５】
（６）本実施の形態のように、ハイブリッドＥＣＵ１１とエンジンＥＣＵ１２間では、通信データ量が多く複数系統の通信ラインＬ１〜Ｌ４を介する通信が行われているため、上記構成を採用すると通信異常に伴う車両の停止を回避でき、実用上好ましいものとなる。
【００４６】
（７）エンジンＥＣＵ１２からハイブリッドＥＣＵ１１に受信される重要データは、エンジン回転数及びスロットル開度に関するデータを含み、ハイブリッドＥＣＵ１１からエンジンＥＣＵ１２に受信される重要データは、エンジン１の出力要求値及び目標回転数に関するデータを含んでいる。この場合、各ＥＣＵ１１，１２間において、これら重要データのいずれかのデータが通信不能となると、ハイブリッド車両の走行を停止させる必要が生じるが、通信の異常時おいても、これら重要データを継続的に通信することができ、車両の走行を維持することができる。
【００４７】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、第１〜第６データにて構成される送受信データＤ１〜Ｄ４をシリアル通信するものであったが、これに限るものではない。例えば、送受信データＤ１〜Ｄ４のデータ構成を変更してもよい。また、シリアル通信以外の通信方式にて適用してもよい。
【００４８】
上記実施の形態では、ハイブリッドＥＣＵ１１とエンジンＥＣＵ１２間は２系統の通信ラインを介して通信するものであったが、これに限るものではない。つまり、３系統や４系統など、２系統以上の通信ラインを介して通信する装置に具体化するものであればよい。
【００４９】
上記実施の形態において、データｉｎｄａｔａ０５，ｏｕｔｄａｔａ０５，ｉｎｄａｔａ１５，ｏｕｔｄａｔａ１５は、通信が正常か異常かを通知するものであったがこれに限るものではない。例えば、これらデータにおいて、異常の種類毎（短絡や断線等）に応じて異なる値を設定し、そのデータ値により異常の種類を通知できるようにしてもよい。このようにすると、故障診断（ダイアグノーシス）にて、制御ＲＡＭに格納したデータ値を参照することにより通信異常の種類を特定できるので、その後の修理が容易となり実用上好ましいものとなる。
【００５０】
また、上記実施の形態では、ＨＶＥＣＵ１１とエンジンＥＣＵ１２間の通信に適用するものであったが、これに限定するものではない。例えば、トランスミッションを制御するＥＣＵとＨＶＥＣＵ１１間の通信等に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態における車両制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】ＨＶＥＣＵ及びエンジンＥＣＵにおけるシリアル通信機能を説明するためのブロック図。
【図３】シリアル通信Ｎｏ１及びＮｏ２でのデータ構成図。
【図４】シリアル通信Ｎｏ１異常時におけるデータ構成図。
【図５】シリアル通信Ｎｏ２異常時におけるデータ構成図。
【図６】シリアル通信Ｎｏ１異常時における動作を説明するためのタイムチャート。
【図７】シリアル通信Ｎｏ２異常時における動作を説明するためのタイムチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、２…モータ、１１…ハイブリッド制御装置としてのＨＶＥＣＵ、１２…エンジン制御装置としてのエンジンＥＣＵ、１３ａ…制御用メモリとしての制御用ＲＡＭ、１４ｂ，１５ｂ…受信用メモリとしての受信バッファ、１６ａ…制御用メモリとしての制御用ＲＡＭ、１７ｂ，１８ｂ…受信用メモリとしての受信バッファ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…通信ライン。
Claims (7)
- 車両に搭載された制御装置間を複数系統の通信ラインを介して通信可能に接続し、それら通信ラインの各々で車両を走行させるために必要となる走行用データを含む各種制御データの通信を行う車両制御装置において、
前記複数系統の通信ラインを介する通信のうちのいずれかが異常となったことを判定したとき、前記走行用データを別系統における通信データと入れ替えその走行用データの通信を別系統の通信ラインを介して行うようにし、
前記制御装置のそれぞれは、
前記通信ラインを介して受信した受信データを一旦格納する受信用メモリと、
該受信用メモリの受信データを、制御用のデータとして格納する制御用メモリとを備え、
前記複数の系統のいずれかの通信異常を判定したとき、受信用メモリから制御用メモリへのデータの格納を停止するとともに、
前記受信用メモリに、前記入れ替え後の走行用データが格納されたことを条件に受信用メモリから制御用メモリへのデータの格納を再開することを特徴とする車両制御装置。 - 車載エンジン及びモータの一方又は両方を駆動源として走行するハイブリッド車に適用される車両制御装置であって、車両に搭載された制御装置間を複数系統の通信ラインを介して通信可能に接続し、それら通信ラインの各々で車両を走行させるために必要となる走行用データを含む各種制御データの通信を行う車両制御装置において、
その時々の車両運転状態に基づき出力要求値を求め、前記エンジン及びモータを統括的に制御するハイブリッド制御装置と、
前記ハイブリッド制御装置にて求めた出力要求値に基づきアクチュエータを駆動することで前記エンジンを制御するエンジン制御装置と
を備え、該ハイブリッド制御装置とエンジン制御装置間を複数系統の通信ラインを介して通信可能に接続し、
前記複数系統の通信ラインを介する通信のうちのいずれかが異常となったことを判定したとき、前記走行用データを別系統における通信データと入れ替えその走行用データの通信を別系統の通信ラインを介して行うようにしたことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項２に記載の車両制御装置において、
前記エンジン制御装置からハイブリッド制御装置に受信される前記走行用データは、エンジン回転数及びスロットル開度に関するデータを含み、
前記ハイブリッド制御装置からエンジン制御装置に受信される前記走行用データは、エンジンの出力要求値及び目標回転数に関するデータを含むことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項２又は３に記載の車両制御装置において、
前記複数系統の通信ラインにおける通信データは、データ入れ替えのタイミングを取るためのデータを含むことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項２又は３に記載の車両制御装置において、
前記ハイブリッド制御装置及びエンジン制御装置のそれぞれは、
前記通信ラインを介して受信した受信データを一旦格納する受信用メモリと、
該受信用メモリの受信データを、制御用のデータとして格納する制御用メモリとを備え、
前記複数の系統のいずれかの通信異常を判定したとき、受信用メモリから制御用メモリへのデータの格納を停止するとともに、
前記受信用メモリに、前記入れ替え後の走行用データが格納されたことを条件に受信用メモリから制御用メモリへのデータの格納を再開することを特徴とする車両制御装置。 - 請求項２又は３に記載の車両制御装置において、
前記別系統の通信ラインを介する通信について、前記走行用データを入れ替えるための対象データは、車両を走行させるために必要のないデータであることを特徴とする車両制御装置。 - 請求項２又は３に記載の車両制御装置において、
前記複数系統の通信ラインにおける通信データは、他の系統における通信異常を通知するためのデータを含むことを特徴とする車両制御装置。
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