JP6753691B2 - Electronic control unit and electronic control method - Google Patents

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Description

本発明は、電子制御装置及び電子制御方法に関し、特にエンジン及びトランスミッションの両方の動作を１つのマイクロコンピュータによって制御する統合型の電子制御装置及びこの統合型の電子制御装置をフェールセーフに制御する電子制御方法に適用して好適なものである。 The present invention relates to an electronic control unit and an electronic control method, and in particular, an integrated electronic control unit that controls the operation of both an engine and a transmission by a single microcomputer, and an electronic control unit that controls the integrated electronic control unit in a fail-safe manner. It is suitable for application to the control method.

従来、エンジンの動作を制御するＥＣＵ（Engine Control Unit）と、トランスミッションの動作を制御するＴＣＵ（Transmission Control Unit）とは、それぞれ別々の筐体により車両に搭載される。これらＥＣＵ及びＴＣＵはそれぞれフェールセーフに設計されており、仮にＥＣＵ又はＴＣＵに障害が発生した場合、車両は常に安全側に制御されることになる。 Conventionally, an ECU (Engine Control Unit) that controls the operation of an engine and a TCU (Transmission Control Unit) that controls the operation of a transmission are mounted on a vehicle in separate housings. Each of these ECU and TCU is designed to be fail-safe, and if a failure occurs in the ECU or TCU, the vehicle will always be controlled to the safe side.

例えばＥＣＵ又はＴＣＵに障害が発生した場合、実際のアクセル開度にかかわらず、エンジンに関してはシリンダ内への燃料噴射が停止され、またトランスミッションに関してはギア段が３速にシフトされたまま固定される。このように障害発生時に路肩への移動や短距離の移動のみを可能とする動作モードをリンプホームモードと呼ぶ。 For example, when a failure occurs in the ECU or TCU, fuel injection into the cylinder is stopped for the engine regardless of the actual accelerator opening, and the gear stage is fixed while being shifted to the third speed for the transmission. .. The operation mode that enables only movement to the shoulder or short distance when a failure occurs is called a limp home mode.

特許文献１には、ＥＣＵの動作を統括的に制御する動作制御ユニットがスロットルの誤動作を検知した場合、スロットルの動作を制御するドライバ回路に制御停止信号を出力し、給電制御回路に給電停止信号を出力するＥＣＵが開示されている。 According to Patent Document 1, when an operation control unit that comprehensively controls the operation of the ECU detects a malfunction of the throttle, a control stop signal is output to the driver circuit that controls the operation of the throttle, and a power supply stop signal is output to the power supply control circuit. The ECU that outputs the above is disclosed.

また特許文献１に記載のＥＣＵは、動作制御ユニット自体の動作を監視する監視ユニットを備え、この監視ユニットが動作制御ユニットの誤動作を検知した場合には、監視ユニットが動作制御ユニットに代わって制御停止信号及び給電停止信号をそれぞれドライバ回路及び給電制御回路に出力することが開示されている。 Further, the ECU described in Patent Document 1 includes a monitoring unit that monitors the operation of the operation control unit itself, and when the monitoring unit detects a malfunction of the operation control unit, the monitoring unit controls the operation control unit instead of the operation control unit. It is disclosed that a stop signal and a power supply stop signal are output to a driver circuit and a power supply control circuit, respectively.

この特許文献１に記載のＥＣＵによれば、監視ユニットを備えることで動作制御ユニット自体の誤動作を検知することができ、誤動作を検知した場合には監視ユニットが動作制御ユニットに代わって制御停止信号及び給電停止信号を出力するようにしたので、より確実にフェールセーフを実現することができるとしている。 According to the ECU described in Patent Document 1, a malfunction of the operation control unit itself can be detected by providing the monitoring unit, and when the malfunction is detected, the monitoring unit replaces the operation control unit with a control stop signal. And because the power supply stop signal is output, fail-safe can be realized more reliably.

特開２０１５−４８８０４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-488804

ところで近年、ＴＣＵの機能を実現するための電子部品をＥＣＵに集約し、ＥＣＵとＴＣＵとを統合した電子制御装置の開発が進められている。この統合型の電子制御装置では、単一の動作制御ユニット（以下、マイクロコンピュータと呼ぶ）がエンジン及びトランスミッションの両方の動作を制御することでＥＣＵ及びＴＣＵの両方の機能を実現する。 By the way, in recent years, the development of an electronic control device in which electronic components for realizing the functions of the TCU are integrated in the ECU and the ECU and the TCU are integrated has been promoted. In this integrated electronic control device, a single operation control unit (hereinafter referred to as a microcomputer) controls the operation of both the engine and the transmission to realize the functions of both the ECU and the TCU.

ここで、この統合型の電子制御装置をフェールセーフに設計しようとする場合、エンジンに関しては上記従来技術の構成を組み込むことによりフェールセーフを実現することができる。しかしトランスミッションに関しては上記従来技術では何ら考慮されていないため、このままでは電子制御装置全体としてフェールセーフを実現することはできない。 Here, when trying to design this integrated electronic control unit to be fail-safe, fail-safe can be realized by incorporating the configuration of the above-mentioned prior art with respect to the engine. However, since no consideration is given to the transmission in the above-mentioned prior art, fail-safe cannot be realized as a whole of the electronic control unit as it is.

またトランスミッションに関してフェールセーフを実現する一般的構成については既に公知の技術も存在するが、これを単にこの統合型の電子制御装置に組み込むと、エンジン及びトランスミッションの両方のフェールセーフのための構成が混在することになり、回路構成が複雑化するという問題が生じる。 There are also known technologies for general configurations that provide fail-safe for transmissions, but simply incorporating this into this integrated electronic control unit mixes configurations for fail-safe for both engines and transmissions. This causes a problem that the circuit configuration becomes complicated.

そこで本発明の課題は、統合型の電子制御装置において簡易な回路構成によりフェールセーフを確実に実現し得る電子制御装置及び電子制御方法を提案することにある。 Therefore, an object of the present invention is to propose an electronic control device and an electronic control method that can surely realize fail-safe by a simple circuit configuration in an integrated electronic control device.

かかる課題を解決するために、本発明においては、単一のマイクロコンピュータ（１１）によりエンジンシステム（２０）及びトランスミッションシステム（３０）の両方の動作を制御する統合型の電子制御装置（１０）において、マイクロコンピュータ（１１）の動作を監視する単一の監視部（１２）を備え、監視部（１２）は、マイクロコンピュータ（１１）の異常動作を検知すると、エンジンシステム（２０）及びトランスミッションシステム（３０）の両方の動作をフェールセーフに制御することを特徴とする。 In order to solve such a problem, in the present invention, in the integrated electronic control unit (10) in which the operation of both the engine system (20) and the transmission system (30) is controlled by a single microcomputer (11). A single monitoring unit (12) that monitors the operation of the microcomputer (11) is provided, and when the monitoring unit (12) detects an abnormal operation of the microcomputer (11), the engine system (20) and the transmission system (20) It is characterized in that both operations of 30) are controlled in a fail-safe manner.

本発明によれば、統合型の電子制御装置において簡易な回路構成によりフェールセーフを確実に実現することができる。 According to the present invention, fail-safe can be reliably realized by a simple circuit configuration in an integrated electronic control unit.

本実施の形態における統合型の電子制御装置の全体構成図である。It is an overall block diagram of the integrated electronic control unit in this embodiment. 統合型の電子制御装置のうちのＴＣＵの機能に関する内部構成図である。It is an internal block diagram about the function of TCU in the integrated electronic control unit. 統合型の電子制御装置のうちのＴＣＵの機能に関する他の内部構成図である。It is another internal block diagram about the function of TCU in the integrated electronic control unit. ロジック回路の概念構成図である。It is a conceptual block diagram of a logic circuit. ロジック回路の実際の設置数に応じた概念構成図である。It is a conceptual configuration diagram according to the actual number of logic circuits installed. 監視処理のフローチャートである。It is a flowchart of a monitoring process.

（１）全体構成
図１は、本実施の形態における統合型の電子制御装置１０の全体構成を示す。電子制御装置１０は、エンジンシステム２０の動作を制御するＥＣＵ（Engine Control Unit）の機能と、トランスミッションシステム３０の動作を制御するＴＣＵ（Transmission Control Unit）の機能とを１つの基板上又は筐体内に集約して統合した電子制御装置である。 (1) Overall Configuration FIG. 1 shows the overall configuration of the integrated electronic control unit 10 according to the present embodiment. The electronic control device 10 has an ECU (Engine Control Unit) function for controlling the operation of the engine system 20 and a TCU (Transmission Control Unit) function for controlling the operation of the transmission system 30 on one substrate or in a housing. It is an integrated electronic control unit.

具体的に電子制御装置１０は、ＥＣＵ及びＴＣＵの両方の機能に関する電子部品として、単一のマイクロコンピュータ１１及び単一の監視部１２を備える。マイクロコンピュータ１１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ等を備える電子部品であり、電子制御装置１０の動作を統括的に制御する。 Specifically, the electronic control device 10 includes a single microcomputer 11 and a single monitoring unit 12 as electronic components related to the functions of both the ECU and the TCU. The microcomputer 11 is an electronic component including a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like (not shown), and controls the operation of the electronic control device 10 in an integrated manner.

すなわちこのマイクロコンピュータ１１が電子制御装置１０の動作を統括的に制御することにより、エンジンシステム２０及びトランスミッションシステム３０の両方の動作（ここでは一例としてスロットル２１及び電磁弁３１の動作）を制御する。 That is, the microcomputer 11 controls the operations of both the engine system 20 and the transmission system 30 (here, as an example, the operations of the throttle 21 and the solenoid valve 31) by comprehensively controlling the operations of the electronic control device 10.

監視部１２は、同様に図示しないＣＰＵ及びメモリ等を備える電子部品であり、マイクロコンピュータ１１の挙動を監視する。 Similarly, the monitoring unit 12 is an electronic component including a CPU, a memory, and the like (not shown), and monitors the behavior of the microcomputer 11.

挙動の監視手法としては、一般的な手法を採用すればよい。例えば監視部１２は、動作状態が正常であるか否かを判断するための監視信号をマイクロコンピュータ１１に定期的に出力し、マイクロコンピュータ１１からの応答信号を所定期間内に入力した場合には正常動作しているものと判断し、応答信号を所定期間内に入力しない場合には異常動作しているものと判断する。 As a behavior monitoring method, a general method may be adopted. For example, when the monitoring unit 12 periodically outputs a monitoring signal for determining whether or not the operating state is normal to the microcomputer 11 and inputs a response signal from the microcomputer 11 within a predetermined period, the monitoring unit 12 outputs the monitoring signal to the microcomputer 11. It is judged that the operation is normal, and if the response signal is not input within the predetermined period, it is judged that the operation is abnormal.

また他の監視手法として、監視部１２はマイクロコンピュータ１１から出力される制御信号を常時監視し、この制御信号が途切れたり所定範囲外の値で出力されたりした場合にマイクロコンピュータ１１が異常動作しているものと判断してもよい。 As another monitoring method, the monitoring unit 12 constantly monitors the control signal output from the microcomputer 11, and when the control signal is interrupted or is output at a value outside a predetermined range, the microcomputer 11 operates abnormally. You may judge that it is.

電子制御装置１０は、その他、ＥＣＵの機能に関する電子部品として、給電制御回路１３及びスロットル制御回路１４等を備える。またＴＣＵの機能に関する電子部品として、電磁弁制御回路１５、ＯＲ回路１６及び電流遮断回路１７等を備える。 The electronic control device 10 also includes a power supply control circuit 13, a throttle control circuit 14, and the like as electronic components related to ECU functions. Further, as electronic components related to the function of the TCU, a solenoid valve control circuit 15, an OR circuit 16, a current cutoff circuit 17, and the like are provided.

給電制御回路１３は、図示しないＯＲ回路及びＦＥＴ（Field Effect Transistor）を備えて構成される。給電制御回路１３は、マイクロコンピュータ１１又は監視部１２からの信号に応じて、スロットル制御回路１４に対する電源の給電又は遮断を実行する。 The power supply control circuit 13 includes an OR circuit (not shown) and a FET (Field Effect Transistor). The power supply control circuit 13 executes power supply or cutoff of the power supply to the throttle control circuit 14 in response to a signal from the microcomputer 11 or the monitoring unit 12.

例えば給電制御回路１３は、マイクロコンピュータ１１又は監視部１２のうちの何れかから給電停止信号を入力すると、スロットル制御回路１４に対する電源の供給を遮断する。この場合、スロットル制御回路１４の制御動作が停止し、エンジンシステム２０内のスロットル２１の開動作が停止することになる。 For example, the power supply control circuit 13 cuts off the power supply to the throttle control circuit 14 when a power supply stop signal is input from either the microcomputer 11 or the monitoring unit 12. In this case, the control operation of the throttle control circuit 14 is stopped, and the opening operation of the throttle 21 in the engine system 20 is stopped.

スロットル制御回路１４は、トランジスタ等を備えて構成される。スロットル制御回路１４は、マイクロコンピュータ１１又は監視部１２からの信号に応じて、エンジンシステム２０内のスロットル２１の開閉動作を制御する。 The throttle control circuit 14 is configured to include a transistor and the like. The throttle control circuit 14 controls the opening / closing operation of the throttle 21 in the engine system 20 in response to a signal from the microcomputer 11 or the monitoring unit 12.

例えばスロットル制御回路１４は、マイクロコンピュータ１１又は監視部１２のうちの何れかから制御停止信号を入力すると、スロットル２１の開閉動作の制御を停止する。この場合、スロットル２１の開動作が停止することになる。 For example, the throttle control circuit 14 stops controlling the opening / closing operation of the throttle 21 when a control stop signal is input from either the microcomputer 11 or the monitoring unit 12. In this case, the opening operation of the throttle 21 is stopped.

このようにしてマイクロコンピュータ１１が正常動作している場合にエンジンシステム２０に障害が発生した場合には、マイクロコンピュータ１１が給電制御回路１３及びスロットル制御回路１４の動作を安全側に制御することができる。 In this way, if a failure occurs in the engine system 20 when the microcomputer 11 is operating normally, the microcomputer 11 can control the operations of the power supply control circuit 13 and the throttle control circuit 14 on the safe side. it can.

またマイクロコンピュータ１１が異常動作している場合には、監視部１２が給電制御回路１３及びスロットル制御回路１４の動作を安全側に制御することができる。よってエンジンシステム２０に関してフェールセーフを確実に実現することができる。 Further, when the microcomputer 11 is operating abnormally, the monitoring unit 12 can control the operations of the power supply control circuit 13 and the throttle control circuit 14 on the safe side. Therefore, fail-safe can be surely realized for the engine system 20.

一方ＴＣＵの機能に関する電子部品として、電磁弁制御回路１５は、トランジスタ等を備えて構成される。電磁弁制御回路１５は、マイクロコンピュータ１１からの信号に応じて、トランスミッションシステム３０内の電磁弁３１の開閉動作を制御する。 On the other hand, as an electronic component related to the function of the TCU, the solenoid valve control circuit 15 is configured to include a transistor and the like. The solenoid valve control circuit 15 controls the opening / closing operation of the solenoid valve 31 in the transmission system 30 in response to a signal from the microcomputer 11.

例えば電磁弁制御回路１５は、マイクロコンピュータ１１からの制御信号を入力すると、電磁弁３１のソレノイド部に電源を供給し、弁部を開放動作するように制御する。また電磁弁制御回路１５は、マイクロコンピュータ１１からの制御停止信号を入力すると、電磁弁３１の開閉動作の制御を停止する。この場合、電磁弁３１が閉鎖することになる。 For example, when the control signal from the microcomputer 11 is input, the solenoid valve control circuit 15 supplies power to the solenoid portion of the solenoid valve 31 and controls the valve portion to open. Further, when the control stop signal from the microcomputer 11 is input, the solenoid valve control circuit 15 stops the control of the opening / closing operation of the solenoid valve 31. In this case, the solenoid valve 31 is closed.

ＯＲ回路１６は、マイクロコンピュータ１１又は監視部１２のうちの何れかから遮断信号を入力すると、これまで出力していたＯＮ信号に代えて、ＯＦＦ信号を電流遮断回路１７に出力する。 When a cutoff signal is input from either the microcomputer 11 or the monitoring unit 12, the OR circuit 16 outputs an OFF signal to the current cutoff circuit 17 in place of the ON signal that has been output so far.

電流遮断回路１７は、ＦＥＴ等を備えて構成される。電流遮断回路１７は、ＯＲ回路１６からのＯＦＦ信号を入力すると、電磁弁３１に対する通電を遮断する。この場合、トランスミッションシステム３０内の全ての電磁弁３１が閉鎖（或いは開放）されることになる。トランスミッションシステム３０のギアは、全ての電磁弁３１が閉鎖された場合に定まる何れか一のギア段に固定されることになる。 The current cutoff circuit 17 is configured to include FETs and the like. When the OFF signal from the OR circuit 16 is input, the current cutoff circuit 17 cuts off the energization of the solenoid valve 31. In this case, all the solenoid valves 31 in the transmission system 30 are closed (or opened). The gear of the transmission system 30 will be fixed to any one gear stage that is determined when all the solenoid valves 31 are closed.

なおここでのトランスミッションシステム３０は、全ての電磁弁３１が閉鎖された場合にいわゆるリンプホームモードに移行して、ギア段が３速の位置に機械的に固定されるように設計されているものとするが、固定されるギア段は必ずしも３速に限らず、他のギア段であってもよい。 The transmission system 30 here is designed so that when all the solenoid valves 31 are closed, the mode shifts to the so-called limp home mode and the gear stage is mechanically fixed at the third speed position. However, the fixed gear stage is not necessarily limited to the third gear, and may be another gear stage.

このようにしてマイクロコンピュータ１１が正常動作している場合にトランスミッションシステム３０に障害が発生した場合には、マイクロコンピュータ１１が電磁弁制御回路１５、ＯＲ回路１６及び電流遮断回路１７の動作を安全側に制御することができる。 If a failure occurs in the transmission system 30 when the microcomputer 11 is operating normally in this way, the microcomputer 11 safely operates the solenoid valve control circuit 15, the OR circuit 16, and the current cutoff circuit 17. Can be controlled to.

またマイクロコンピュータ１１が異常動作している場合には、監視部１２がＯＲ回路１６及び電流遮断回路１７の動作を安全側に制御することができる。よってトランスミッションシステム３０に関してフェールセーフを確実に実現することができる。 Further, when the microcomputer 11 is operating abnormally, the monitoring unit 12 can control the operation of the OR circuit 16 and the current cutoff circuit 17 on the safe side. Therefore, fail-safe can be surely realized for the transmission system 30.

（２）内部構成
図２は、電子制御装置１０のＴＣＵの機能に関する内部構成を示す。電子制御装置１０は、ＴＣＵの機能に関して上記の通り、マイクロコンピュータ１１、監視部１２、電磁弁制御回路１５、ＯＲ回路１６及び電流遮断回路１７を備えて構成される。 (2) Internal configuration FIG. 2 shows an internal configuration relating to the function of the TCU of the electronic control unit 10. As described above with respect to the functions of the TCU, the electronic control device 10 includes a microcomputer 11, a monitoring unit 12, a solenoid valve control circuit 15, an OR circuit 16, and a current cutoff circuit 17.

マイクロコンピュータ１１は、トランスミッションシステム３０が正常に動作している通常時においては、ここでは図示しない現在の車速、加速度及びギア段等の各種情報を入力し、これら各種情報に基づいて、電磁弁３１を制御するための制御信号Ｓ１を生成する。そしてこの制御信号Ｓ１を電磁弁制御回路１５に出力する。 In the normal state when the transmission system 30 is operating normally, the microcomputer 11 inputs various information such as the current vehicle speed, acceleration and gear stage (not shown here), and based on these various information, the solenoid valve 31 A control signal S1 for controlling the above is generated. Then, this control signal S1 is output to the solenoid valve control circuit 15.

電磁弁制御回路１５は、マイクロコンピュータ１１からの制御信号Ｓ１を開放信号Ｈ又は閉鎖信号Ｌに変換し、これら開放信号Ｈ又は閉鎖信号Ｌを電磁弁３１に出力する。電磁弁３１は、電磁弁制御回路１５からの開放信号Ｈ又は閉鎖信号Ｌに基づいて、実際に開閉動作することになる。 The solenoid valve control circuit 15 converts the control signal S1 from the microcomputer 11 into an open signal H or a close signal L, and outputs the open signal H or the close signal L to the solenoid valve 31. The solenoid valve 31 actually opens and closes based on the opening signal H or the closing signal L from the solenoid valve control circuit 15.

なお電磁弁３１は、実際には複数の電磁弁から構成されており、例えばトランスミッションシステム３０内のギア段が１速〜４速まである場合には電磁弁３１は５つの電磁弁から構成される。そして複数の電磁弁の開放又は閉鎖の組み合わせによって、トランスミッションシステム３０内でシフトされるギア段が定まる。 The solenoid valve 31 is actually composed of a plurality of solenoid valves. For example, when the gear stage in the transmission system 30 is from 1st speed to 4th speed, the solenoid valve 31 is composed of 5 solenoid valves. .. The combination of opening and closing of the plurality of solenoid valves determines the gear stage to be shifted in the transmission system 30.

一方でマイクロコンピュータ１１は、ここでは図示しないセンサにより電磁弁３１の実際の開閉動作を監視している。マイクロコンピュータ１１は、このセンサを介して、例えば開放信号Ｈに次いで閉鎖信号Ｌが入力されたにもかかわらず実際には開放動作したままである等の電磁弁３１の誤動作を検知すると、電磁弁３１に何らかの障害が発生したものと判断する。 On the other hand, the microcomputer 11 monitors the actual opening / closing operation of the solenoid valve 31 by a sensor (not shown here). When the microcomputer 11 detects a malfunction of the solenoid valve 31 such that, for example, the closing signal L is input next to the opening signal H but the closing signal L actually remains in the opening operation through this sensor, the solenoid valve 11 It is determined that some kind of failure has occurred in 31.

そしてマイクロコンピュータ１１は、障害発生時において制御停止信号Ｓ１１を生成し、これを電磁弁制御回路１５に出力する。電磁弁制御回路１５は、マイクロコンピュータ１１からの制御停止信号Ｓ１１を入力すると、電磁弁３１に開放信号Ｈ又は閉鎖信号Ｌの出力を停止することで電磁弁３１の制御動作を停止する。 Then, the microcomputer 11 generates a control stop signal S11 when a failure occurs, and outputs the control stop signal S11 to the solenoid valve control circuit 15. When the control stop signal S11 from the microcomputer 11 is input, the solenoid valve control circuit 15 stops the output of the opening signal H or the closing signal L to the solenoid valve 31 to stop the control operation of the solenoid valve 31.

またマイクロコンピュータ１１は、障害発生時において遮断信号Ｆ１を生成し、これをＯＲ回路１６に出力する。ＯＲ回路１６は、通常時にはＯＮ信号Ａ１を生成してこれを電流遮断回路１７に出力しているが、障害発生時においてマイクロコンピュータ１１からの遮断信号Ｆ１を入力すると、ＯＦＦ信号Ｂ１を生成して電流遮断回路１７に出力する。 Further, the microcomputer 11 generates a cutoff signal F1 when a failure occurs, and outputs the cutoff signal F1 to the OR circuit 16. Normally, the OR circuit 16 generates an ON signal A1 and outputs it to the current cutoff circuit 17, but when a cutoff signal F1 from the microcomputer 11 is input when a failure occurs, an OFF signal B1 is generated. Output to the current cutoff circuit 17.

電流遮断回路１７は、ＯＲ回路１６からのＯＦＦ信号Ｂ１を入力すると、回路内のＦＥＴを停止する。これにより電磁弁制御回路１５を介して電磁弁３１に流れる電流が経路を失い遮断される。 When the OFF signal B1 from the OR circuit 16 is input to the current cutoff circuit 17, the FET in the circuit is stopped. As a result, the current flowing through the solenoid valve 31 via the solenoid valve control circuit 15 loses its path and is cut off.

一方監視部１２は、監視信号Ｍ１を生成し、これをマイクロコンピュータ１１に適宜出力する。そして監視部１２は、マイクロコンピュータ１１からの応答信号Ｍ１１の有無に基づいて、マイクロコンピュータ１１が正常動作しているか或いは異常動作しているかを判断する。 On the other hand, the monitoring unit 12 generates a monitoring signal M1 and outputs it to the microcomputer 11 as appropriate. Then, the monitoring unit 12 determines whether the microcomputer 11 is operating normally or abnormally based on the presence or absence of the response signal M11 from the microcomputer 11.

監視部１２は、マイクロコンピュータ１１が正常動作している場合には引き続きマイクロコンピュータ１１の監視を継続する。これに対しマイクロコンピュータ１１が異常動作している場合には遮断信号Ｆ２を生成し、これをＯＲ回路１６に出力する。ＯＲ回路１６は、監視部１２からの遮断信号Ｆ２を入力すると、遮断信号Ｆ１を入力した場合と同様にＯＦＦ信号Ｂ１を生成して電流遮断回路１７に出力する。 The monitoring unit 12 continues to monitor the microcomputer 11 when the microcomputer 11 is operating normally. On the other hand, when the microcomputer 11 is operating abnormally, a cutoff signal F2 is generated and output to the OR circuit 16. When the cutoff signal F2 from the monitoring unit 12 is input, the OR circuit 16 generates an OFF signal B1 and outputs it to the current cutoff circuit 17 in the same manner as when the cutoff signal F1 is input.

電流遮断回路１７は、ＯＲ回路１６からのＯＦＦ信号Ｂ１に応じて回路内のＦＥＴを停止する。これによりマイクロコンピュータ１１による遮断制御と同様、監視部１２による遮断制御により電磁弁３１に流れる電流が経路を失い遮断される。 The current cutoff circuit 17 stops the FET in the circuit in response to the OFF signal B1 from the OR circuit 16. As a result, the current flowing through the solenoid valve 31 loses its path and is cut off by the cutoff control by the monitoring unit 12, as in the cutoff control by the microcomputer 11.

図３は、電子制御装置１０のＴＣＵの機能に関する他の内部構成を示す。マイクロコンピュータ１１と、電磁弁制御回路１５との間にロジック回路１８が直列に接続されて構成される点で、図２の電子制御装置１０と異なる。以下異なる点について説明する。 FIG. 3 shows other internal configurations relating to the function of the TCU of the electronic control unit 10. It differs from the electronic control unit 10 of FIG. 2 in that a logic circuit 18 is connected in series between the microcomputer 11 and the solenoid valve control circuit 15. The differences will be described below.

監視部１２は、監視信号Ｍ１及び応答信号Ｍ１１の有無に基づいて、監視結果信号Ｒ１を生成し、これをロジック回路１８に出力する。監視結果信号Ｒ１には、マイクロコンピュータ１１が正常動作しているか或いは異常動作しているかを示す情報が含まれる。 The monitoring unit 12 generates a monitoring result signal R1 based on the presence / absence of the monitoring signal M1 and the response signal M11, and outputs the monitoring result signal R1 to the logic circuit 18. The monitoring result signal R1 includes information indicating whether the microcomputer 11 is operating normally or abnormally.

ロジック回路１８は、マイクロコンピュータ１１からの制御信号Ｓ１又は制御停止信号Ｓ１１と、監視部１２からの監視結果信号Ｒ１とに基づいて、制御信号Ｓ１又は制御停止信号Ｓ１１の何れかを電磁弁制御回路１５に出力する。 The logic circuit 18 transmits either the control signal S1 or the control stop signal S11 to the solenoid valve control circuit based on the control signal S1 or the control stop signal S11 from the microcomputer 11 and the monitoring result signal R1 from the monitoring unit 12. Output to 15.

図４は、ロジック回路１８の概念構成を示す。ロジック回路１８は、監視部１２からの監視結果信号Ｒ１がマイクロコンピュータ１１の正常動作を示すものである場合、マイクロコンピュータ１１からの制御信号Ｓ１又は制御停止信号Ｓ１１の何れかを採用し、これを出力する。 FIG. 4 shows the conceptual configuration of the logic circuit 18. When the monitoring result signal R1 from the monitoring unit 12 indicates the normal operation of the microcomputer 11, the logic circuit 18 adopts either the control signal S1 or the control stop signal S11 from the microcomputer 11 and uses this. Output.

またロジック回路１８は、監視部１２からの監視結果信号Ｒ１がマイクロコンピュータ１１の異常動作を示すものである場合、制御停止信号Ｓ１１を出力する。すなわちマイクロコンピュータ１１からの制御信号Ｓ１又は制御停止信号Ｓ１１が採用されるのは監視結果信号Ｒ１がマイクロコンピュータ１１の正常動作を示すものである場合に限られる。 Further, the logic circuit 18 outputs a control stop signal S11 when the monitoring result signal R1 from the monitoring unit 12 indicates an abnormal operation of the microcomputer 11. That is, the control signal S1 or the control stop signal S11 from the microcomputer 11 is adopted only when the monitoring result signal R1 indicates the normal operation of the microcomputer 11.

このように構成されるロジック回路１８を設置することにより、マイクロコンピュータ１１が障害発生時に電磁弁制御回路１５の制御動作を停止させることに加えて、マイクロコンピュータ１１自体に障害が発生した場合にも、監視部１２が電磁弁制御回路１５の制御動作を停止させることができる。よってより確実にフェールセーフを実現することができる。 By installing the logic circuit 18 configured in this way, in addition to stopping the control operation of the solenoid valve control circuit 15 when the microcomputer 11 fails, even when the microcomputer 11 itself fails. , The monitoring unit 12 can stop the control operation of the solenoid valve control circuit 15. Therefore, fail-safe can be realized more reliably.

図５は、ロジック回路１８の実際の設置数に応じた概念構成を示す。またこれに伴い電磁弁制御回路１５及びトランスミッションシステム３０の実際の設置数に応じた内部構成を示す。 FIG. 5 shows a conceptual configuration according to the actual number of logic circuits 18 installed. Along with this, the internal configuration according to the actual number of installations of the solenoid valve control circuit 15 and the transmission system 30 is shown.

ロジック回路１８は、実際には制御対象である電磁弁３１の数と同じ数だけ設置される。また同様に電磁弁制御回路１５も実際には電磁弁３１の数と同じ数だけ設置される。ここでは電磁弁３１が５つ設置されているため、ロジック回路１８も１８１Ａ〜１８５Ａの５つが設置され、電磁弁制御回路１５も１５１〜１５５の５つが設置される。 The number of logic circuits 18 is actually the same as the number of solenoid valves 31 to be controlled. Similarly, the number of solenoid valve control circuits 15 is actually the same as the number of solenoid valves 31. Since five solenoid valves 31 are installed here, five logic circuits 18 are installed from 181A to 185A, and five solenoid valve control circuits 15 are also installed from 151 to 155.

各ロジック回路１８１Ａ〜１８５Ａは、図４において説明した通り、監視部１２からの監視結果信号Ｒ１がマイクロコンピュータ１１の異常動作を示すものである場合にはマイクロコンピュータ１１から仮に制御信号Ｓ１を入力した場合であっても常に制御停止信号Ｓ１１を出力する。 As described in FIG. 4, each of the logic circuits 181A to 185A temporarily input the control signal S1 from the microcomputer 11 when the monitoring result signal R1 from the monitoring unit 12 indicates an abnormal operation of the microcomputer 11. Even in this case, the control stop signal S11 is always output.

各電磁弁制御回路１５１〜１５５は、制御停止信号Ｓ１１を入力すると、各電磁弁３１１〜３１５に対する制御動作を停止する。なおここでは第５の電磁弁制御回路１５５だけは、制御停止信号Ｓ１１を入力した場合に開放信号Ｈに変換し、これを電磁弁３１５に出力するようにしている。 When the control stop signal S11 is input, the solenoid valve control circuits 151 to 155 stop the control operation for the solenoid valves 31 to 315. Here, only the fifth solenoid valve control circuit 155 converts the control stop signal S11 into an open signal H when it is input, and outputs this to the solenoid valve 315.

この場合、例えばトランスミッションシステム３０のギア段を３速ではなく２速に固定した状態を形成することができる。電磁弁３１１〜３１５のうちの何れの制御を停止（閉鎖）するとギア段が何速に固定されるのかは設計上、予め定められている。よってこのように任意の電磁弁３１５だけは制御を停止せずに開放させたまま固定することで、任意のギア段に固定したリンプホームモードに移行することができる。 In this case, for example, it is possible to form a state in which the gear stage of the transmission system 30 is fixed to the second speed instead of the third speed. The speed at which the gear stage is fixed when the control of any of the solenoid valves 31 to 315 is stopped (closed) is predetermined in design. Therefore, by fixing only the arbitrary solenoid valve 315 in the open state without stopping the control in this way, it is possible to shift to the limp home mode fixed to the arbitrary gear stage.

（３）フローチャート
図６は、本実施の形態における監視処理のフローチャートを示す。この監視処理は、電子制御装置１０の電源がＯＮにされたタイミングで実行される。またその後はリンプホームモードに移行するまで、或いは、電子制御装置１０の電源がＯＦＦにされるまで、適宜実行される。 (3) Flowchart FIG. 6 shows a flowchart of the monitoring process according to the present embodiment. This monitoring process is executed at the timing when the power of the electronic control unit 10 is turned on. After that, the operation is appropriately executed until the mode shifts to the limp home mode or until the power of the electronic control unit 10 is turned off.

まず監視部１２は、監視信号Ｍ１をマイクロコンピュータ１１に出力することによりマイクロコンピュータ１１の挙動を監視する（ＳＰ１）。そして監視部１２は、応答信号Ｍ１１の有無に基づいて、マイクロコンピュータ１１が正常動作しているか否かを判断する（ＳＰ２）。 First, the monitoring unit 12 monitors the behavior of the microcomputer 11 by outputting the monitoring signal M1 to the microcomputer 11 (SP1). Then, the monitoring unit 12 determines whether or not the microcomputer 11 is operating normally based on the presence or absence of the response signal M11 (SP2).

監視部１２は、ステップＳＰ２の判断で否定結果を得ると（ＳＰ２：Ｎ）、マイクロコンピュータ１１は異常動作しているものと判断し、遮断信号Ｆ２を生成する。そしてこの遮断信号Ｆ２により電磁弁３１を流れる電流を遮断する（ＳＰ３）。なおこのとき監視部１２は、図３に示すように監視結果信号Ｒ１をロジック回路１８に出力するとしてもよい。 When the monitoring unit 12 obtains a negative result in the determination of step SP2 (SP2: N), the monitoring unit 12 determines that the microcomputer 11 is operating abnormally and generates a cutoff signal F2. Then, the current flowing through the solenoid valve 31 is cut off by the cutoff signal F2 (SP3). At this time, the monitoring unit 12 may output the monitoring result signal R1 to the logic circuit 18 as shown in FIG.

また監視部１２は、エンジンシステム２０に関してもフェールセーフを実現するために給電制御回路１３の給電制御を停止するとともにスロットル制御回路１４のスロットル２１の制御動作も停止する。この結果、電子制御装置１０はリンプホームモードに移行して（ＳＰ４）、本処理を終了する。 Further, the monitoring unit 12 also stops the power supply control of the power supply control circuit 13 and the control operation of the throttle 21 of the throttle control circuit 14 in order to realize fail-safe for the engine system 20. As a result, the electronic control unit 10 shifts to the limp home mode (SP4) and ends this process.

これに対し監視部１２は、ステップＳＰ２の判断で肯定結果を得ると（ＳＰ２：Ｙ）、マイクロコンピュータ１１は正常動作しているものと判断する。 On the other hand, when the monitoring unit 12 obtains an affirmative result in the judgment of step SP2 (SP2: Y), the monitoring unit 12 determines that the microcomputer 11 is operating normally.

次いでマイクロコンピュータ１１は、センサにより電磁弁３１の実際の挙動を監視しており（ＳＰ５）、このセンサからの実際の電磁弁３１の挙動と、制御信号Ｓ１により示される電磁弁３１の挙動とに基づいて、電磁弁３１が正常動作しているか否かを判断する（ＳＰ６）。 Next, the microcomputer 11 monitors the actual behavior of the solenoid valve 31 with a sensor (SP5), and the actual behavior of the solenoid valve 31 from this sensor and the behavior of the solenoid valve 31 indicated by the control signal S1. Based on this, it is determined whether or not the solenoid valve 31 is operating normally (SP6).

マイクロコンピュータ１１は、ステップＳＰ６の判断で肯定結果を得ると（ＳＰ６：Ｙ）、電磁弁３１は正常動作しているものと判断する。そしてこの場合、監視処理はステップＳＰ１に移行する。 When the microcomputer 11 obtains an affirmative result in the judgment of step SP6 (SP6: Y), the microcomputer 11 determines that the solenoid valve 31 is operating normally. Then, in this case, the monitoring process proceeds to step SP1.

これに対しマイクロコンピュータ１１は、ステップＳＰ６の判断で否定結果を得ると（ＳＰ６：Ｎ）、電磁弁３１は異常動作しているものと判断し、遮断信号Ｆ１を生成する。そしてこの遮断信号Ｆ１により電磁弁３１を流れる電流を遮断する（ＳＰ７）。 On the other hand, when the microcomputer 11 obtains a negative result in the judgment of step SP6 (SP6: N), the microcomputer 11 determines that the solenoid valve 31 is operating abnormally, and generates a cutoff signal F1. Then, the current flowing through the solenoid valve 31 is cut off by the cutoff signal F1 (SP7).

またマイクロコンピュータ１１は、エンジンシステム２０に関してもフェールセーフを実現するために給電制御回路１３の給電制御を停止するとともにスロットル制御回路１４のスロットル２１の制御動作も停止する。この結果、電子制御装置１０はリンプホームモードに移行して（ＳＰ４）、本処理を終了する。 Further, the microcomputer 11 also stops the power supply control of the power supply control circuit 13 and also stops the control operation of the throttle 21 of the throttle control circuit 14 in order to realize fail-safe for the engine system 20. As a result, the electronic control unit 10 shifts to the limp home mode (SP4) and ends this process.

（４）本実施の形態による効果
以上のように本実施の形態によれば、単一のマイクロコンピュータ１１がエンジンシステム２０及びトランスミッションシステム３０の動作をフェールセーフに制御することに加えて、単一の監視部１２がマイクロコンピュータ１１の異常動作を検知した場合にはこの監視部１２もエンジンシステム２０及びトランスミッションシステム３０の動作をフェールセーフに制御するようにしたので、統合型の電子制御装置１０において、監視部１２を１つ追加しただけの簡易な回路構成によりエンジンシステム２０及びトランスミッションシステム３０の両方の動作を確実にフェールセーフに制御することができる。 (4) Effect of the present embodiment As described above, according to the present embodiment, in addition to the single microcomputer 11 controlling the operation of the engine system 20 and the transmission system 30 in a fail-safe manner, a single microcomputer 11 is used. When the monitoring unit 12 of the above detects an abnormal operation of the microcomputer 11, the monitoring unit 12 also controls the operations of the engine system 20 and the transmission system 30 in a fail-safe manner. Therefore, in the integrated electronic control device 10. The operation of both the engine system 20 and the transmission system 30 can be reliably and fail-safely controlled by a simple circuit configuration in which only one monitoring unit 12 is added.

１０・・・電子制御装置、１１・・・マイクロコンピュータ、１２・・・監視部、１３・・・給電制御回路、１４・・・スロットル制御回路、１５・・・電磁弁制御回路、１６・・・ＯＲ回路、１７・・・電流遮断回路、１８・・・ロジック回路、２０・・・エンジンシステム、２１・・・スロットル、３０・・・トランスミッションシステム、３１・・・電磁弁、Ｓ１・・・制御信号、Ｓ１１・・・制御停止信号、Ｍ１・・・監視信号、Ｍ１１・・・応答信号、Ｆ１、Ｆ２・・・遮断信号

10 ... Electronic control device, 11 ... Microcomputer, 12 ... Monitoring unit, 13 ... Power supply control circuit, 14 ... Throttle control circuit, 15 ... Solenoid valve control circuit, 16 ... -OR circuit, 17 ... current cutoff circuit, 18 ... logic circuit, 20 ... engine system, 21 ... throttle, 30 ... transmission system, 31 ... solenoid valve, S1 ... Control signal, S11 ... control stop signal, M1 ... monitoring signal, M11 ... response signal, F1, F2 ... cutoff signal

Claims (3)

単一のマイクロコンピュータ（１１）がエンジンシステム（２０）及びトランスミッションシステム（３０）の両方の動作を制御する統合型の電子制御装置（１０）において、
前記マイクロコンピュータ（１１）の動作を監視する単一の監視部（１２）を備え、
前記監視部（１２）は、
前記マイクロコンピュータ（１１）の異常動作を検知すると、前記エンジンシステム（２０）に供給される電源を遮断して、前記エンジンシステム（２０）の動作を制御する第１の制御回路（１４）の制御動作を停止させるとともに、前記トランスミッションシステム（３０）に供給される電源を遮断して、前記トランスミッションシステム（３０）の動作を制御する第２の制御回路（１５）の制御動作を停止させることにより、前記エンジンシステム（２０）及び前記トランスミッションシステム（３０）の両方の動作をフェールセーフ制御し、
前記フェールセーフ制御では、
前記エンジンシステム（２０）におけるスロットル（２１）の開動作が停止状態に制御されるとともに、前記トランスミッションシステム（３０）におけるギヤ段が所定段で固定状態に制御されることにより、リンプホームモードに制御され、
さらに、前記電子制御装置は、
前記マイクロコンピュータ（１１）からの制御信号（Ｓ１）と、前記監視部（１２）からの監視結果信号（Ｒ１）とを入力するロジック回路（１８）を備え、
前記ロジック回路（１８）は、前記監視結果信号（Ｒ１）が前記マイクロコンピュータ（１１）の正常動作を示す場合には前記制御信号（Ｓ１）に基づいて前記第２の制御回路（１５）の動作を制御し、前記監視結果信号（Ｒ１）が前記マイクロコンピュータ（１１）の異常動作を示す場合には前記第２の制御回路（１５）の制御動作を停止させることにより、前記トランスミッションシステム（３０）の動作を前記フェールセーフ制御する
ことを特徴とする電子制御装置。 In an integrated electronic control unit (10) in which a single microcomputer (11) controls the operation of both the engine system (20) and the transmission system (30).
A single monitoring unit (12) for monitoring the operation of the microcomputer (11) is provided.
The monitoring unit (12)
When an abnormal operation of the microcomputer (11) is detected, the power supplied to the engine system (20) is cut off to control the first control circuit (14) that controls the operation of the engine system (20). By stopping the operation and shutting off the power supply to the transmission system (30) to stop the control operation of the second control circuit (15) that controls the operation of the transmission system (30). Fail-safe control of the operation of both the engine system (20) and the transmission system (30).
In the fail-safe control,
The opening operation of the throttle (21) in the engine system (20) is controlled to a stopped state, and the gear stage in the transmission system (30) is controlled to a fixed state in a predetermined stage to control the limp home mode. It is,
Further, the electronic control unit is
A logic circuit (18) for inputting a control signal (S1) from the microcomputer (11) and a monitoring result signal (R1) from the monitoring unit (12) is provided.
When the monitoring result signal (R1) indicates the normal operation of the microcomputer (11), the logic circuit (18) operates the second control circuit (15) based on the control signal (S1). When the monitoring result signal (R1) indicates an abnormal operation of the microcomputer (11), the control operation of the second control circuit (15) is stopped to cause the transmission system (30). An electronic control device characterized by fail-safe control of the operation of the above . 前記マイクロコンピュータ（１１）は、
前記エンジンシステム（２０）及び前記トランスミッションシステム（３０）の動作を監視しており、何れかのシステム（２０、３０）の異常動作を検知すると、前記エンジンシステム（２０）及び前記トランスミッションシステム（３０）の両方の動作を前記フェールセーフ制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。 The microcomputer (11)
The operation of the engine system (20) and the transmission system (30) is monitored, and when an abnormal operation of any of the systems (20, 30) is detected, the engine system (20) and the transmission system (30) The electronic control unit according to claim 1, wherein both operations of the above are fail-safe controlled. 単一のマイクロコンピュータ（１１）によりエンジンシステム（２０）及びトランスミッションシステム（３０）の両方の動作を制御する統合型の電子制御装置（１０）の電子制御方法において、
前記マイクロコンピュータ（１１）の動作を監視する単一の監視部（１２）が、
前記マイクロコンピュータ（１１）の異常動作を検知する第１のステップと、
前記エンジンシステム（２０）に供給される電源を遮断して、前記エンジンシステム（２０）の動作を制御する第１の制御回路（１４）の制御動作を停止させるとともに、前記トランスミッションシステム（３０）に供給される電源を遮断して、前記トランスミッションシステム（３０）の動作を制御する第２の制御回路（１５）の制御動作を停止させることにより、前記エンジンシステム（２０）及び前記トランスミッションシステム（３０）の両方の動作をフェールセーフ制御する第２のステップと
を含み、
前記フェールセーフ制御では、
前記エンジンシステム（２０）におけるスロットル（２１）が停止状態に制御されるとともに、前記トランスミッションシステム（３０）におけるギヤ段が所定段で固定状態に制御されることにより、リンプホームモードに制御され、
前記電子制御装置は、前記マイクロコンピュータ（１１）からの制御信号（Ｓ１）と、前記監視部（１２）からの監視結果信号（Ｒ１）とを入力するロジック回路（１８）を備え、
さらに、前記監視結果信号（Ｒ１）が前記マイクロコンピュータ（１１）の正常動作を示す場合には前記制御信号（Ｓ１）に基づいて前記第２の制御回路（１５）の動作を前記ロジック回路（１８）が制御し、前記監視結果信号（Ｒ１）が前記マイクロコンピュータ（１１）の異常動作を示す場合には前記第２の制御回路（１５）の制御動作を停止させることにより、前記トランスミッションシステム（３０）の動作を前記フェールセーフ制御する第３のステップ、
を含む、
ことを特徴とする電子制御方法。 In the electronic control method of the integrated electronic control unit (10) in which the operation of both the engine system (20) and the transmission system (30) is controlled by a single microcomputer (11).
A single monitoring unit (12) that monitors the operation of the microcomputer (11)
The first step of detecting the abnormal operation of the microcomputer (11) and
The power supplied to the engine system (20) is cut off to stop the control operation of the first control circuit (14) that controls the operation of the engine system (20), and the transmission system (30) is used. The engine system (20) and the transmission system (30) by shutting off the supplied power supply and stopping the control operation of the second control circuit (15) that controls the operation of the transmission system (30). both operations and a second step of Gosuru failsafe system,
In the fail-safe control,
The throttle (21) in the engine system (20) is controlled to a stopped state, and the gear stage in the transmission system (30) is controlled to a fixed state in a predetermined stage, so that the limp home mode is controlled .
The electronic control device includes a logic circuit (18) for inputting a control signal (S1) from the microcomputer (11) and a monitoring result signal (R1) from the monitoring unit (12).
Further, when the monitoring result signal (R1) indicates the normal operation of the microcomputer (11), the operation of the second control circuit (15) is performed by the logic circuit (18) based on the control signal (S1). ) Controls, and when the monitoring result signal (R1) indicates an abnormal operation of the microcomputer (11), the control operation of the second control circuit (15) is stopped to cause the transmission system (30). The third step of fail-safe control of the operation of),
including,
An electronic control method characterized by that.
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