JP5914315B2 - 車両制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載された複数の制御ユニット間で通信を行うことにより、車両の走行を制御する車両制御システムに関する。

従来より、車両に搭載された複数の制御ユニット間で通信を行うシステムにおいて、通信ネットワークの一部に故障が生じたときであっても、通信を継続できるようにするための構成を備えたシステムが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１に記載された通信システムにおいては、制御ユニット間でＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルにより、２線式通信ライン（Ｈライン，Ｌライン）に反転信号を出力して受信側で反転信号の電圧差をとることにより、高速通信を行っている。また、２線式通信ラインの何れか一方に断線故障が生じたときに、正常な１線の通信ラインのみを用いて、上記高速通信よりも通信速度を落とした低速通信を行っている。

特許文献２に記載された通信システムにおいては、各制御ユニットを２系統のＣＡＮバスで接続し、予め区分された応用メッセージと基本メッセージを２系列のＣＡＮバスを用いて送受信している。そして、２系統のＣＡＮバスのうちのいずれかの故障が検知されたときには、正常なＣＡＮバスのみを用いて、応用メッセージは送信せずに基本メッセージのみを送信するようにしている。

特許第３９５２８３０号公報 特開２００８−２７１０４０号公報

上記特許文献１に記載された通信システムにおいては、２線式通信ラインのＨラインとＬライン間の短絡故障が生じたときには、各制御ユニット間の通信が不能になるという不都合がある。

また、上記特許文献２に記載された通信システムにおいては、２系統の通信バスのいずれかの故障が生じたときに、送信するデータを選択して制限すると共に、データの送受信に使用する通信バスを２系統から１系統に切替えなければならないため、故障対応のための構成と処理が複雑になるという不都合がある。

発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、通信ネットワークの故障が生じたときに、簡易な構成と処理により必要な通信を継続することができる車両制御システムを提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、電動機の作動を制御する第１制御ユニットと、少なくとも前記電動機以外の車載機器の作動を制御する第２制御ユニットとを含む複数の制御ユニットを備えて、車両に搭載される車両制御システムに関する。

そして、本発明の車両制御システムは、
前記複数の制御ユニット間を、相互通信可能に接続した第１通信ネットワークと、
前記複数の制御ユニット間を、前記第１通信ネットワークとは別の通信バスにより相互通信可能に接続した第２通信ネットワークとを備え、
前記複数の制御ユニットは、
送信処理においては、通信相手の制御ユニットに対して、前記第１通信ネットワークを介した第１データの送信処理を行うと共に、前記第２通信ネットワークを介した該第１データに含まれる第２データの送信処理を行い、
受信処理においては、前記第１通信ネットワークが正常であるときは、前記第１データに基づく第１制御を実行し、前記第１通信ネットワークが故障状態であるときには、前記第２データに基づく第２制御を実行する処理を行い、
故障検出処理においては、前記第１通信ネットワークが正常であるときは、通信が第１所定回数以上連続して不良となったときに、前記第２通信ネットワークが故障状態であると判断し、前記第１通信ネットワークが故障しているときには、通信が前記第１所定回数よりも少ない第２所定回数以上連続して不良となったときに、前記第２通信ネットワークが故障状態であると判断する処理を行う
ことを特徴とする（第１発明）。

第１発明によれば、前記複数の制御ユニットは、前記第１通信ネットワーク及び前記第２通信ネットワークという二つの通信バスによる相互通信が可能に構成されている。そして、各制御ユニットは、送信処理においては、前記第１通信ネットワークを介した前記第１データの送信処理と前記第２通信ネットワークを介した前記第２データの送信処理を行う。そのため、通信相手の制御ユニット側では、前記第１通信ネットワーク及び前記第２通信ネットワークが正常であれば、常に第１データ及び第２データの受信が可能な状態となっている。そして、各制御ユニットは、受信処理において、前記第１通信ネットワークが故障状態であるときには、前記第２通信ネットワークを介して前記第２データを受信する。この場合、前記第２データは前記第１データに含まれているため、各制御ユニットは、前記第２データに基づく前記第２制御を継続して実行することができる。

そして、第１発明において、各制御ユニットは、送信処理においては、前記第１通信ネットワークの故障に対応するための処理を行う必要がなく、受信処理において、受信対象を前記第１データから前記第２データに切替えるという簡易な構成と処理により、前記第１通信ネットワークの故障が生じたときに、必要な通信を継続することができる。
さらに、第１発明によれば、前記第１通信ネットワークの故障により、前記第２通信ネットワークを使用して前記第２データの送受信を行っているときは、前記第２通信ネットワークの故障を判断するための前記第２所定回数を、前記第１通信ネットワークを使用して前記第２データの送受信を行っているときよりも少なくすることによって、前記第１通信ネットワークと前記第２通信ネットワークの両方が故障したときの対処処理を、速やかに実行することができる。

また、第１発明において、前記第１データは、前記車両の走行制御に用いられる走行用データを少なくとも含み、
前記第２データは、前記走行用データを含む
ことを特徴とする（第２発明）。

第２発明によれば、前記第１制御ユニットと前記第２制御ユニット間の前記第１通信ネットワークが故障したときに、前記第１制御ユニットは、前記第２制御ユニットから前記第２通信ネットワークを介して受信した前記走行用データを用いて、前記車両の走行制御を継続することができる。

また、第１発明又は第２発明において、前記第２データのデータ量は、前記第１データのデータ量よりも少ないことを特徴とする（第３発明）。

第３発明によれば、第２データのデータ量を減らすことにより、前記第１通信ネットワークを用いる場合よりも通信周期が長くなる前記第２通信ネットワークを用いるときにおいても、前記第２通信ネットワークにおける通信トラフィックの増加を抑制することができる。

また、第１発明から第３発明のいずれかにおいて、
故障時用固定データを保存するメモリを有し、
前記第１通信ネットワークと前記第２通信ネットワークとが故障しているとき、前記複数の制御ユニットは、前記故障時用固定データを用いて前記車両を停止する処理を行う
ことを特徴とする（第４発明）。

第４発明によれば、前記第１ネットワークと前記第２ネットワークが共に故障しているときに、前記メモリに保存されている前記故障時用固定データを用いて前記車両を停止させることができる。

また、本発明の他の態様は、
電動機の作動を制御する第１制御ユニットと、少なくとも前記電動機以外の車載機器の作動を制御する第２制御ユニットとを含む複数の制御ユニットを備えて、車両に搭載される車両制御システムであって、
前記複数の制御ユニット間を相互通信可能に接続した、第１通信ネットワークと第２通信ネットワークとを備え、
前記複数の制御ユニットは、
送信処理においては、通信相手の制御ユニットに対して、前記第１通信ネットワークを介した第１データの送信処理と、前記第２通信ネットワークを介した該第１データに含まれる第２データの送信処理とを行い、
受信処理においては、前記第１通信ネットワークが正常であるときは、前記第１データに基づく第１制御を実行し、前記第１通信ネットワークが故障状態であるときには、前記第２データに基づく第２制御を実行する処理を行い、
故障検出処理においては、前記第１通信ネットワークが故障しているときに、前記第２通信ネットワークが故障状態であるか判断する
ことを特徴とする（第５発明）。

第５発明によれば、前記複数の制御ユニットは、送信処理においては、前記第１通信ネットワークの故障に対応するための処理を行う必要がなく、受信処理において、受信対象を前記第１データから前記第２データに切替えるという簡易な構成と処理により、前記第１通信ネットワークの故障が生じたときに、必要な通信を継続することができる。さらに、前記複数の制御ユニットは、前記第１通信ネットワークの故障が生じたときに、前記第２通信ネットワークが故障状態であるか判断する。

車両制御システムの全体構成図。 制御ユニットの制御ブロック図。 通信ネットワークの故障が生じた場合の説明図。 制御ユニット間の通信処理のタイミングチャート。 通信ネットワークの故障検出処理と故障対処処理のフローチャート。

本発明の車両制御システムの実施形態の一例について、図１〜図５を参照して説明する。図１を参照して、本実施形態の車両制御システム１０は、車両１に搭載されており、マネージメントＥＣＵ（Electric Control Unit）２０（以下、ＭＧ−ＥＣＵ２０という。本発明の第２制御ユニット及び制御ユニットに相当する）と、モータＥＣＵ３０（以下、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０という。本発明の第１制御ユニット及び制御ユニットに相当する）と、バッテリＥＣＵ４０（以下、ＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０という。本発明の制御ユニットに相当する）と、これらのＥＣＵ２０，３０，４０を、相互通信可能に接続した第１通信ネットワーク５１及び第２通信ネットワーク５２とにより構成されている。

車両１は、内燃機関２（エンジン）と電動機３（回転電動機）と発電機４とを備えたいわゆるハイブリッド車両であり、電動機３の駆動力がトランスミッション５を介して駆動輪６に伝達されて車両１が走行する。車両１には、バッテリ８（蓄電池）と、電動機３及び発電機４に接続されたＰＣＵ（Power Control Unit）７とが備えられている。

ＰＣＵ７は、バッテリ８から供給される電力から電動機３の駆動用の多相電力を生成して電動機３に出力し、これにより電動機３を駆動する。また、ＰＣＵ７は、発電機４から出力される発電電力（多相電力）を直流電力に変換してバッテリ８に出力し、これによりバッテリ８を充電する。

第１通信ネットワーク５１と第２通信ネットワーク５２は、個別の通信バスを用いて各ＥＣＵ２０，３０，４０間の通信を行う。このように、車両制御システム１０においては、第１通信ネットワーク５１と第２通信ネットワーク５２という２系統の通信ネットワークを有しているため、通信バスの断線等によって、一方の通信ネットワークの故障が生じても、他方の通信ネットワークを用いて通信を継続することができる。

ここで、上述した特許文献１の通信システムと同様の２線式通信ライン（Ｈライン，Ｌライン）により第１通信ネットワーク５１を構成したときに、ＨラインとＬライン間の短絡故障が生じたときには、Ｈライン又はＬラインの一方を用いた通信は不可能である。そこで、個別の通信バスを用いた２系統の第１通信ネットワーク５１及び第２通信ネットワーク５２を備えることにより、第１通信ネットワーク５１のＨラインとＬライン間の短絡故障が生じた場合であっても、第２通信ネットワーク５２を用いて通信を継続することができる。

次に、図２を参照して、ＭＧ−ＥＣＵ２０、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０、及びＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０は、図示しないＣＰＵ，メモリ，インターフェース回路等により構成された電子回路ユニットである。

ＭＧ−ＥＣＵ２０は、メモリに保持された車両１の全体的な制御（マネージメント制御）及び内燃機関２（本発明の電動機以外の車載機器に相当する）の制御用プログラムを実行することにより、通信制御部２１、故障検出部２２、内燃機関制御部２３、及びマネージメント制御部２４として機能する。

通信制御部２１は、第１通信ネットワーク５１及び第２通信ネットワーク５２を介したＭＯＴ−ＥＣＵ３０及びＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０との通信を行う。故障検出部２２は、第１通信ネットワーク５１及び第２通信ネットワーク５２の故障を検出する。内燃機関制御部２３は、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０及びＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０から受信したデータ（バッテリ８の充電状態を示すデータ等）に基づいて、内燃機関２を作動させて発電機４の発電量を制御する。マネージメント制御部２４は、車両１の運転者による運転操作等に基づいて、車両１の全体的な作動を制御する。

ＭＯＴ−ＥＣＵ３０は、メモリに保持された電動機３及び発電機４の制御用プログラムを実行することにより、通信制御部３１、故障検出部３２、及び電動機制御部３３として機能する。

通信制御部３１は、第１通信ネットワーク５１及び第２通信ネットワーク５２を介したＭＧ−ＥＣＵ２０及びＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０との通信を行う。故障検出部３２は、第１通信ネットワーク５１及び第２通信ネットワーク５２の故障を検出する。電動機制御部３３は、ＭＧ−ＥＣＵ２０及びＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０から受信したデータ（電動機３の目標トルクを示すデータ等）に基づいて、電動機３と発電機４の作動を制御する。

ＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０は、メモリに保持されたバッテリ８の制御用プログラムをＣＰＵで実行することにより、通信制御部４１、故障検出部４２、及びバッテリ制御部４３として機能する。

通信制御部４１は、第１通信ネットワーク５１及び第２通信ネットワーク５２を介して、ＭＧ−ＥＣＵ２０及びＭＯＴ−ＥＣＵ３０とのデータの送受信を制御する。故障検出部４２は、第１通信ネットワーク５１及び第２通信ネットワーク５２の故障を検出する。バッテリ制御部４３は、ＭＧ−ＥＣＵ２０及びＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０から受信したデータ（電動機３の目標トルク等）に基づいて、バッテリ８の充放電を制御する。

次に、図３（ａ）〜図３（ｃ）を参照して、第１通信ネットワーク５１が部分的に故障した場合の第２通信ネットワーク５２によるバックアップの態様について説明する。ここで、第１通信ネットワーク５１により通信を行う場合の通信周期Ｔ１は、第２通信ネットワーク５２により通信を行う場合の通信周期Ｔ２（Ｔ２＝４×Ｔ１）よりも短い。そのため、ＭＧ−ＥＣＵ２０，ＭＯＴ−ＥＣＵ３０，及びＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０は、通信相手のＥＣＵとの第１通信ネットワーク５１による通信が正常に行えるときは、第１通信ネットワーク５１を介して通信を行う。そして、ＭＧ−ＥＣＵ２０，ＭＯＴ−ＥＣＵ３０，及びＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０は、第１通信ネットワーク５１の故障が生じたときに、第２通信ネットワーク５２に切替えて通信を継続する。

図３（ａ）は、ＭＯＴ-ＥＣＵ３０とＭＧ-ＥＣＵ２０間のＥ１で、第１通信ネットワーク５１が故障した状況を示している。この場合は、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０とＭＧ−ＥＣＵ２０間の通信、及びＭＯＴ−ＥＣＵ３０とＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０間の通信が、第１通信ネットワーク５１による通信から第２通信ネットワーク５２による通信に切り替わる（図中Ｎ２１，Ｎ２２の通信経路）。また、ＭＧ−ＥＣＵ２０とＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０間は、第１通信ネットワーク５１による通信が継続される（図中Ｎ１１の通信経路）。

図３（ｂ）は、ＭＧ−ＥＣＵ２０との接続経路のＥ２で、第１通信ネットワーク５１の故障が生じた状況を示している。この場合は、ＭＧ−ＥＣＵ２０とＭＯＴ−ＥＣＵ３０間の通信、及びＭＧ−ＥＣＵ２０とＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０間の通信が、第１通信ネットワーク５１による通信から第２通信ネットワーク５２による通信に切り替わる（図中Ｎ２３，Ｎ２４の通信経路）。また、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０とＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０間は、第１通信ネットワーク５１による通信が継続される（図中Ｎ１２の通信経路）。

図３（ｃ）は、ＭＧ−ＥＣＵ２０とＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０間のＥ３で、第１通信ネットワーク５１の故障が生じた状況を示している。この場合は、ＭＧ−ＥＣＵ２０とＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０間の通信、及びＭＯＴ−ＥＣＵ３０とＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０間の通信が、第１通信ネットワーク５１による通信から第２通信ネットワーク５２による通信に切り替わる（図中Ｎ２５，Ｎ２６の通信経路）。また、ＭＧ−ＥＣＵ２０とＭＯＴ−ＥＣＵ３０間は、第１通信ネットワーク５１による通信が継続される（図中Ｎ１３の通信経路）。

次に、図４に示したタイミングチャートにより、ＭＧ−ＥＣＵ２０とＭＯＴ−ＥＣＵ３０間において、第１通信ネットワーク５１に故障が生じ、その後さらに第２通信ネットワーク５２にも故障が生じた場合の処理について説明する。なお、ＭＧ−ＥＣＵ２０とＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０間、及びＭＯＴ−ＥＣＵ３０とＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０間においても、同様の処理が実行される。

図４は、横軸を時間軸（ｔ）として、上から順に、第１通信ネットワーク５１による第１データの送信タイミング、第２通信ネットワーク５２による第２データの送信タイミング、第１通信ネットワーク５１による第１データの受信タイミング、第２通信ネットワーク５２による第２データの受信タイミング、故障時用固定データの使用タイミング、及び制御内容の切り替えタイミングを示している。

以下の表１に示したように、第１データには、車両１の走行に必要な基本的なデータである走行用データと、車両１の乗員の快適性を向上させるためのデータである快適性向上データ（例えば、加速度や最高速度の制御）とが含まれている。一方、第２データには、走行用データのみが含まれている。

ここでは、ＭＧ−ＥＣＵ２０がＭＯＴ−ＥＣＵ３０に第１データ及び第２データを送信して、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０が電動機３の作動を制御する場合を例にして説明する。

ＭＧ−ＥＣＵ２０の通信制御部２１は、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０に対して、第１通信ネットワーク５１を介した第１データの送信処理と第２通信ネットワーク５２を介した第２データの送信処理を実行する（ｔ1〜）。上述したように、第２データの送信処理の通信周期Ｔ２（本発明の第２通信周期に相当する）は、第１データの送信処理の通信周期Ｔ１（本発明の第１通信周期に相当する）の４倍（Ｔ２＝４×Ｔ１）である。

このように、各制御ユニット２０，３０から、常時第１通信ネットワーク５１と第２通信ネットワーク５２を介してデータが送信されていることとなる。

この場合に、第２通信ネットワーク５２を介して送信される第２データのデータ量を第１データのデータ量よりも少なくすることにより、例えば電動車両以外の車両においても従来から備えられているような、既存の通信ネットワーク（例えば、車両の旋回挙動を安定化させるＶＳＣ（Vehicle Stability Control）制御を行うユニット、車両の加速性、直進性、及び旋回安定性を確保するＴＲＣ（Traction Control）制御を行うユニット、車輪のロックを防止させるＡＢＳ（Antilock Brake System）制御を行うユニット、メータ等の電装機器を制御するユニット等が互いに接続された通信ネットワーク）を第２通信ネットワーク５２として利用しやすくなる。そのため、第２データを送信するための新たな通信ネットワークを設けることを抑制して、制御システムの構成の複雑化又はコストの増加を抑制することができる。

ＭＯＴ−ＥＣＵ３０の通信制御部３１は、ＭＧ−ＥＣＵ２０との第１通信ネットワーク５１による通信が可能であるときは、第１データの受信処理を行う。そして、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０の電動機制御部３３は、第１データを用いて電動機３の作動を制御する。これにより、車両１の乗員の快適性を向上させた車両１の走行制御（走行制御＋快適性向上制御、本発明の第１制御に相当する）が実行される。

また、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０の故障検出部３２は、ＭＧ−ＥＣＵ２０とＭＯＴ−ＥＣＵ３０との間の第１通信ネットワーク５１による通信の不良を検出すると（ｔ2）、通信制御部３１による第１データの更新を停止（直前に受信した第１データを保持）して、第１通信ネットワーク５１の故障の確定処理を行う（ｔ2〜ｔ3）。

この間（ｔ2〜ｔ3）、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０の電動機制御部３３は、通信制御部３１により保持された第１データを用いて電動機３の作動を制御する。なお、第１通信ネットワーク５１の故障の確定処理の詳細については後述する。

故障検出部３２により第１通信ネットワーク５１の故障が判断されると、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０の通信制御部３１は、ＭＧ−ＥＣＵ２０との通信を、第１通信ネットワーク５１による第１データの受信処理から第２通信ネットワーク５２による第２データの受信処理に切替える（ｔ3〜ｔ5）。そして、通信制御部３１は第２データを受信し、電動機制御部３３は第２データを用いて電動機３の作動を制御する。

これにより、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０は第２データを用いて、車両１の走行制御（本発明の第２制御に相当する）を継続することができる。この際、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０の通信制御部３１は、ＭＧ−ＥＣＵ２０との通信を、第１通信ネットワーク５１による第１データの受信処理から、第２通信ネットワーク５２による第２データの受信処理に切替えるという簡易な処理を行うだけでよく、例えばＭＧ−ＥＣＵ２０側で送信するデータを加工又は変換する等の複雑な処理を行うことを省略できる。なお、上述したように、第２データには快適性向上データは含まれていないため、電動機制御部３３は、快適性向上制御は実行しない。

また、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０の故障検出部３２は、ＭＧ−ＥＣＵ２０とＭＯＴ−ＥＣＵ３０間の第２通信ネットワーク５２による通信の不良を検出すると（ｔ4）、通信制御部３１による第２データの更新を停止（直前に受信した第２データを保持）して、第２通信ネットワーク５２の故障の確定処理を行う（ｔ4〜ｔ5）。

この間（ｔ4〜ｔ5）、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０の電動機制御部３３は、通信制御部３１により保持された第２データを用いて電動機３の作動を制御する。なお、第２通信ネットワーク５２の故障の確定処理の詳細については後述する。

故障検出部３２により第２通信ネットワーク５２の故障が確定されると、電動機制御部３３は、予めメモリに保持されている故障時用固定データを読み出し、この故障時用固定データを用いて車両１を停止する制御（車両停止制御）を行う。

このように、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０は、ＭＧ−ＥＣＵ２０から第１通信ネットワーク５１による第１データの受信が可能である場合は、第１データを受信して車両１の走行制御と快適性向上制御を実行する（ｔ1〜ｔ2）。そして、第１通信ネットワーク５１の故障が生じたときには、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０は、第２通信ネットワーク５２による第２データの受信に切替えて、第２データを用いた車両１の走行制御を実行する（ｔ3〜ｔ4）。これにより、第１通信ネットワーク５１の故障が生じた場合に、第２通信ネットワーク５２による第２データの受信に切替えるという簡易な処理によって、車両１の走行制御を継続することができる。

次に、図５を参照して、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０の故障検出部３２による第１通信ネットワーク５１及び第２通信ネットワーク５２の故障検出処理と、電動機制御部３３による電動機３の制御について説明する。故障検出部３２と電動機制御部３３は、所定の制御周期毎に図５のフローチャートによる処理を実行する。

なお、ＭＧ−ＥＣＵ２０の故障検出部２２と、ＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０の故障検出部４２も、同様にして第１通信ネットワーク５１と第２通信ネットワーク５２の故障検出処理を実行する。

故障検出部３２は、ＳＴＥＰ１で、第１通信ネットワーク５１が故障状態であるか否かを判断する。ここで、故障検出部３２は、（１）ＭＧ−ＥＣＵ２０に対する応答要求に対して、ＭＧ−ＥＣＵ２０からの応答がなかったとき、（２）ＭＧ−ＥＣＵ２０から受信したデータのチェックサムが送信時のチェックサムと一致しなかったとき等に、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０とＭＧ−ＥＣＵ２０間の第１通信ネットワーク５１の通信不良が生じたと判断する。

そして、故障検出部３２は、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０とＭＧ−ＥＣＵ２０間の第１通信ネットワーク５１の通信不良が、連続して１００回以上の通信周期で生じたときに、第１通信ネットワーク５１が故障状態であると確定する。

ＳＴＥＰ１で第１通信ネットワーク５１が故障状態であるときはＳＴＥＰ１０に分岐し、第１通信ネットワーク５１が故障状態でないときにはＳＴＥＰ２に進む。ＳＴＥＰ２で、故障検出部３２は、ＳＴＥＰ１の第１通信ネットワーク５１の故障の判断と同様に、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０とＭＧ−ＥＣＵ２０間の第２通信ネットワーク５２が故障状態であるか否かを判断する。

ここで、故障検出部３２は、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０とＭＧ−ＥＣＵ２０間の第２通信ネットワーク５２の通信不良が、連続して１００回（本発明の第１所定回数に相当する）以上の通信周期で生じたときに、第２通信ネットワーク５２が故障状態であると確定する。ＳＴＥＰ２で第２通信ネットワーク５２が故障状態であるときはＳＴＥＰ３０に分岐し、第２通信ネットワーク５２が故障状態でなかったときにはＳＴＥＰ３に進む。ＳＴＥＰ３０で、故障検出部３２は、図示しない表示器にエラー表示を行い、車両１の運転者に故障対応を促してＳＴＥＰ３に進む。

ＳＴＥＰ３は、通信制御部３１による処理である。通信制御部３１は、ＳＴＥＰ３で、第１通信ネットワーク５１を介してＭＧ−ＥＣＵ２０から第１データを受信する。続くＳＴＥＰ４は、電動機制御部３３による処理である。電動機制御部３３は、ＳＴＥＰ４で、第１データを用いて電動機３の作動を制御して、車両１の走行制御及び快適性向上制御を実行し、ＳＴＥＰ５に進んで１制御周期の処理を終了する。

また、ＳＴＥＰ１０で、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０の故障検出部３２は、図示しない表示器にエラー表示を行い、車両１の運転者に故障対応を促す。続くＳＴＥＰ１１で、故障検出部３２は、上述したＳＴＥＰ２と同様に、第２通信ネットワーク５２の通信不良が、連続して２５回以上の通信周期で生じたときに、第２通信ネットワーク５２が故障状態であると確定する。ＳＴＥＰ１１で第２通信ネットワーク５２が故障状態であるときはＳＴＥＰ２０に分岐し、第２通信ネットワーク５２が故障状態でないときにはＳＴＥＰ１２に進む。

ＳＴＥＰ１２は、通信制御部３１による処理である。通信制御部３１は、ＳＴＥＰ１２で、第２通信ネットワーク５２を介してＭＧ−ＥＣＵ２０から第２データを受信する。続くＳＴＥＰ１３は、電動機制御部３３による処理である。電動機制御部３３は、ＳＴＥＰ１３で、第２データを用いて電動機３の作動を制御して車両１の走行制御を実行し、ＳＴＥＰ５に進んで１制御周期の処理を終了する。

また、ＳＴＥＰ２０で、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０の故障検知部３２は、図示しない表示器にエラー表示を行い、車両１の運転者に故障対応を促す。続くＳＴＥＰ２１は電動機制御部３３による処理である。電動機制御部３３は、予めメモリに保持されている故障時用固定データを読み出して、この故障時用固定データを用いて車両１を停止する処理を行い、ＳＴＥＰ５に進んで１制御周期の処理を終了する。

ここで、第１通信ネットワーク５１が故障状態であるときは、第２通信ネットワーク５２による第２データの受信に切り替わるが、第２通信ネットワーク５２による第２データの通信周期は、第１通信ネットワーク５１による通信周期よりも長くなる（Ｔ１→Ｔ２（＝４×Ｔ１））。

そのため、第２通信ネットワーク５２による第２データの送受信を行なっているときにも、第１通信ネットワーク５１による第１データの送受信を行なっているときと同様に、１００回の通信不良の連続（Ｔ２×１００回＝４００×Ｔ１）で第２通信ネットワーク５２の故障を確定した場合、故障確定までの時間（４００×Ｔ１）が経過するまで、直前の受信値に保持された第２データを使用して車両１の走行制御が継続される状況となり、ＳＴＥＰ２１の処理によって車両１が停止するまでの時間が長くなってしまう。

そこで、故障検出部３２は、第１通信ネットワーク５１が故障状態であるときには、通信不良の連続による第２通信ネットワーク５２の故障確定の条件を、１００回の連続（ＳＴＥＰ２）から２５回（本発明の第２所定回数に相当する）の連続（ＳＴＥＰ１１）に減少させる。そして、これにより、第２通信ネットワーク５２の故障の判断が確定するまでの時間を短縮（Ｔ２×２５回＝１００×Ｔ１）している。

この場合、第２通信ネットワーク５２の故障の判断が確定するまでの時間が、図４に示した第１通信ネットワーク５１の故障の判断が確定するまでの時間（ｔ2〜ｔ3，Ｔ１×１００）と同程度にまで短縮される。そのため、第１通信ネットワーク５１が故障した状態で、第２通信ネットワーク５２の故障が生じたときに、車両１を速やかに停止させることができる。

なお、本実施形態では、本発明の制御ユニットとして、ＭＧ−ＥＣＵ２０、ＭＯＴ−ＥＣＵ３０、及びＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０という３台のＥＣＵを備えた車両制御システムを示したが、電動機の作動を制御する制御ユニット（第１制御ユニット）と、少なくとも電動機以外の車載機器の作動を制御する制御ユニット（第２制御ユニット）を含む複数の制御ユニット間の通信を、２系統の通信ネットワーク（第１通信ネットワーク及び第２通信ネットワーク）を介して行う車両制御システムであれば、本発明の適用が可能である。

また、本実施形態では、ＭＧ−ＥＣＵ２０とＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０間、及びＭＯＴ−ＥＣＵ３０とＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０間においても、ＭＧ−ＥＣＵ２０とＭＯＴ−ＥＣＵ３０間と同様の処理が実行されるとしたが、通信ネットワークの故障判定の際に、故障判定の確定迄の時間よりも誤検知に対するタフネスを優先した方が良い制御ユニット間の通信（例えば、ＭＧ−ＥＣＵ２０とＢＡＴＴ−ＥＣＵ４０間の通信）については、上述の制御を適用せずに、第１通信ネットワーク５１が故障状態であるときでも、第２通信ネットワーク５２の通信不良の連続回数による故障確定の条件を第１通信ネットワーク５１と同等の回数としても良い。

また、本実施形態では、第２データのデータ量を第１データよりも少なくしたが、第１データと第２データを同一データとした場合にも、本発明の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、第２データが走行用データを含み、第１データが走行用データと快適性向上用データを含む例を示したが、これ以外の種類の第１データと第２データの組み合わせとする場合にも、本発明の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、本発明の車両としてハイブリッド車両を示したが、電動機を備えた車両であれば、内燃機関を有しない電気車両や燃焼電池車両等の他の種類の車両についても本発明の適用が可能である。

１…車両、１０…車両制御システム、３…電動機、４…発電機、２０…ＭＧ−ＥＣＵ、２１…通信制御部、２２…故障検出部、２３…内燃機関制御部、２４…マネージメント制御部、３０…ＭＯＴ−ＥＣＵ、３１…通信制御部、３２…故障検出部、３３…電動機制御部、４０…ＢＡＴＴ−ＥＣＵ、４１…通信制御部、４２…故障検出部、４３…バッテリ制御部、５１…第１通信ネットワーク、５２…第２通信ネットワーク。

Claims (5)

1. 電動機の作動を制御する第１制御ユニットと、少なくとも前記電動機以外の車載機器の作動を制御する第２制御ユニットとを含む複数の制御ユニットを備えて、車両に搭載される車両制御システムであって、
   前記複数の制御ユニット間を、相互通信可能に接続した第１通信ネットワークと、
   前記複数の制御ユニット間を、前記第１通信ネットワークとは別の通信バスにより相互通信可能に接続した第２通信ネットワークとを備え、
   前記複数の制御ユニットは、
   送信処理においては、通信相手の制御ユニットに対して、前記第１通信ネットワークを介した第１データの送信処理を行うと共に、前記第２通信ネットワークを介した該第１データに含まれる第２データの送信処理を行い、
   受信処理においては、前記第１通信ネットワークが正常であるときは、前記第１データに基づく第１制御を実行し、前記第１通信ネットワークが故障状態であるときには、前記第２データに基づく第２制御を実行する処理を行い、
   故障検出処理においては、前記第１通信ネットワークが正常であるときは、通信が第１所定回数以上連続して不良となったときに、前記第２通信ネットワークが故障状態であると判断し、前記第１通信ネットワークが故障しているときには、通信が前記第１所定回数よりも少ない第２所定回数以上連続して不良となったときに、前記第２通信ネットワークが故障状態であると判断する処理を行う
   ことを特徴とする車両制御システム。
2. 前記第１データは、前記車両の走行制御に用いられる走行用データを少なくとも含み、
   前記第２データは、前記走行用データを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記第２データのデータ量は、前記第１データのデータ量よりも少ない
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御システム。
4. 故障時用固定データを保存するメモリを有し、
   前記第１通信ネットワークと前記第２通信ネットワークとが故障しているとき、前記複数の制御ユニットは、前記故障時用固定データを用いて前記車両を停止する処理を行う
   ことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の車両制御システム。
5. 電動機の作動を制御する第１制御ユニットと、少なくとも前記電動機以外の車載機器の作動を制御する第２制御ユニットとを含む複数の制御ユニットを備えて、車両に搭載される車両制御システムであって、
   前記複数の制御ユニット間を相互通信可能に接続した、第１通信ネットワークと第２通信ネットワークとを備え、
   前記複数の制御ユニットは、
   送信処理においては、通信相手の制御ユニットに対して、前記第１通信ネットワークを介した第１データの送信処理と、前記第２通信ネットワークを介した該第１データに含まれる第２データの送信処理とを行い、
   受信処理においては、前記第１通信ネットワークが正常であるときは、前記第１データに基づく第１制御を実行し、前記第１通信ネットワークが故障状態であるときには、前記第２データに基づく第２制御を実行する処理を行い、
   故障検出処理においては、前記第１通信ネットワークが故障しているときに、前記第２通信ネットワークが故障状態であるか判断する
   ことを特徴とする車両制御システム。

Images