JP7021363B2 - 電子制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子制御装置に関する。
車両等に用いられる電子制御装置は、セルフシャットオフ機能を有している。このセルフシャットオフ機能は、イグニッション信号やアクセサリー信号等の車両始動信号のオフ後であっても、バッテリーからCPUへある所定期間電源を供給する機能である。CPUは、セルフシャットオフ信号を電源回路に出力して、電源が所定期間供給されている間に、制御対象から入手した学習値や故障情報を記憶部に書込む等の遮断後処理を行う。
特許文献1には、車両始動信号のオフ後に、何らかの要因でCPUへ電源電圧を十分に確保できない場合の対策として、電源電圧を十分に確保できる時間を算出し、算出された時間内で遮断後処理を行う技術が開示されている。
特開2014-213774号公報
特許文献1に記載の技術では、何らかの要因でセルフシャットオフ信号が断たれた場合には、車両始動信号がオフされた時点で即時に電源供給が遮断されてしまい、遮断後処理を行うことが出来ない。
本発明による電子制御装置は、車両を制御するCPUと、車両始動信号が入力されているときに前記CPUへ電源を供給する電源供給部と、前記CPUと前記電源供給部との間に設けられた複数の出力信号線と、複数の前記出力信号線の出力端と前記CPUとの間に設けられた複数の入力信号線と、を備え、前記CPUは、複数の前記出力信号線を介して前記電源供給部へセルフシャットオフ信号を出力し、複数の前記入力信号線を介して入力された前記セルフシャットオフ信号に基づいて複数の前記出力信号線の前記出力端までの故障を診断し、前記電源供給部は、複数の前記出力信号線の少なくとも一つより前記セルフシャットオフ信号を受信した場合は、前記車両始動信号の遮断後であっても前記CPUが遮断後処理を行うように、前記CPUへ所定期間電源を供給する。
本発明によれば、何らかの要因でセルフシャットオフ信号が断たれた場合でも、遮断後処理を行うことが出来る。
比較例に係わる電子制御装置の回路構成図である。 比較例の動作を示すタイミングチャートである。 第1の実施形態による電子制御装置の回路構成図である。 第2の実施形態による電子制御装置の回路構成図である。 第2の実施形態の動作を示すタイミングチャートである。 第2の実施形態の動作を示すフローチャートである。 第3の実施形態による電子制御装置の回路構成図である。 第4の実施形態による電子制御装置の回路構成図である。 第5の実施形態による電子制御装置の回路構成図である。 第5の実施形態の動作を示すタイミングチャートである。
[比較例]
図1は、比較例に係わる電子制御装置100の回路構成図である。この比較例は本実施形態の比較対象となるものであり、本実施形態の説明に先立って、この比較例について説明する。
電子制御装置100は、CPU1と、記憶部2と、電源供給部3とを備える。CPU1は、車両の制御等を行い、セルフシャットオフ機能を有し、制御対象から入手した学習値や故障情報を記憶部2に書込む等の遮断後処理を行う。
電源供給部3には、バッテリー供給線4より電源が供給される。電源供給部3は、起動部3aを備え、起動部3aへ入力された信号に応答して電源供給部3が起動される。電源供給部3は、電源供給部3が起動された後に、電源供給線5よりCPU1へ電源を供給する。さらに、電源供給部3には、イグニッション信号やアクセサリー信号等の車両始動信号が、スイッチ6および逆流防止用の整流ダイオード7を介して車両始動信号線8より起動部3aへ入力される。スイッチ6を介した車両始動信号線8とバッテリー供給線4との間には、電流流れ込みを防止するダイオード9が接続される。
CPU1は、図示省略した制御装置や他のCPUと接続され、制御対象から学習値や故障情報を受信する。また、CPU1は、セルフシャットオフ信号線10よりセルフシャットオフ信号を逆流防止用のダイオード11を介して出力する。ダイオード7を介した車両始動信号線8とダイオード11を介した信号線10はOR結合され、起動信号線12として電源供給部3の起動部3aへ入力される。
CPU1は、セルフシャットオフ信号を出力して、イグニッション信号やアクセサリー信号等の車両始動信号のオフ後であっても、電源供給部3から電源が所定期間供給されている間に、制御対象から受信した学習値や故障情報を記憶部2へ書込む等の遮断後処理を行う。
図2は図1に示した比較例の動作を示すタイミングチャートである。
図2(A)は、バッテリー供給線4より供給される外部電源であり、常時供給されている状態である。図2(B)は、イグニッション信号やアクセサリー信号等の車両始動信号がスイッチ6をオン・オフすることで入力される。図2(C)は、電源供給線5よりCPU1へ供給される電源を示す。セルフシャットオフ信号が正常に機能している場合では、車両始動信号の通電タイミングで電源供給部3に電源が供給される。
図2(D)は、セルフシャットオフ信号を示す。CPU1は、CPU1の初期化が完了した後にセルフシャットオフ信号を送信する。セルフシャットオフ信号が正常に機能している場合は、車両始動信号をオフしても、セルフシャットオフ信号によって電源供給部3への電源供給が維持されているため、記憶部2へ学習値や故障コードを書込むために必要な時間を確保することが可能である。
一方で、セルフシャットオフ信号が異常状態にある場合は、セルフシャットオフ信号が正常に出力されていないため、図2(B)に示すように、車両始動信号がオフされたタイミングで、図2(C)に示すように、電源供給線5からの電源供給も断たれ、CPU1は、記憶部2へ学習値や故障コードを書込むために必要な時間を確保することが出来ないままシャットダウンされることになる。
[第1の実施形態]
図3は、第1の実施形態による電子制御装置100の回路構成図である。図1に示した比較例と同一の個所には同一の符号を付してその説明を省略する。
電源供給部3には、イグニッション信号やアクセサリー信号等の車両始動信号が、スイッチ6を介して車両始動信号線8より電源供給部3の起動部3aへ入力される。また、CPU1より、2本のセルフシャットオフ信号線13、14を介して、それぞれセルフシャットオフ信号が電源供給部3の起動部3aへ入力される。ここで、セルフシャットオフ信号線13、14は2本の例を示したが、2本以上の複数本設けてもよい。
本実施形態では、セルフシャットオフ信号線13、14を冗長系にしているので、セルフシャットオフ信号の異常時においても遮断後処理をより確実に行うことが出来る。
例えば、セルフシャットオフ信号線13、14の1系統が異常状態となり、セルフシャットオフ信号を電源供給部3に対して正常に出力できない場合であっても、別の系統のセルフシャットオフ信号線13、14を用いることで、セルフシャットオフ信号を電源供給部3に対して正常に出力できる。このため、車両始動信号がオフされた後も、正常に遮断後処理が可能であり、車両から入手した学習値や故障コードを記憶部2へ正常に書込むことが可能である。
[第2の実施形態]
図4乃至図6を参照して第2の実施形態につて説明する。図4は、第2の実施形態による電子制御装置100の回路構成図である。図3に示した第1の実施形態と同一の個所には同一の符号を付してその説明を省略する。
電源供給部3には、イグニッション信号やアクセサリー信号等の車両始動信号が、スイッチ6を介して車両始動信号線8より電源供給部3の起動部3aへ入力される。また、CPU1より、2本のセルフシャットオフ信号線13、14を介して、それぞれセルフシャットオフ信号が電源供給部3の起動部3aへ入力される。電源供給部3は、セルフシャットオフ信号線13、14の少なくとも一つよりセルフシャットオフ信号を受信した場合は、車両始動信号の遮断後であっても、CPU1へ所定期間電源を供給する。
さらに、セルフシャットオフ信号線13、14の出力端からそれぞれセルフシャットオフ入力信号線15、16がCPU1へ入力される。CPU1は、セルフシャットオフ信号線13、14より出力したセルフシャットオフ信号がセルフシャットオフ入力信号線15、16より入力されたかを検出する。これにより、CPU1は、セルフシャットオフ入力信号線15、16より入力されたセルフシャットオフ信号に基づいて、セルフシャットオフ信号線13、14の出力端までの故障を診断することが出来る。ここで、セルフシャットオフ信号線13、14は2本の例を示したが、2本以上の複数本設けてもよい。これに合わせて、セルフシャットオフ入力信号線15、16を2本以上の複数本設けてもよい。なお、セルフシャットオフ信号線13、14の出力端までの故障の例として、セルフシャットオフ信号線13、14が断線した場合やセルフシャットオフ信号線13、14に配置した抵抗器などの電子部品の故障が想定される。
CPU1は、セルフシャットオフ信号が正常に出力されていない場合は、通知部20へ通知する。通知部20は、表示部などにより構成され、セルフシャットオフ信号が正常に出力されていないことを報知する。
図5は、第2の実施形態の動作を示すタイミングチャートである。
図5(A)は、バッテリー供給線4より供給される外部電源であり、常時供給されている状態である。図5(B)は、イグニッション信号やアクセサリー信号等の車両始動信号がスイッチ6をオン・オフすることで入力される。図5(C)は、電源供給線5よりCPU1へ供給される電源を示す。図5(D)は、セルフシャットオフ信号線13より出力したセルフシャットオフ信号を、図5(E)は、セルフシャットオフ信号線14より出力したセルフシャットオフ信号を示す。
セルフシャットオフ信号が正常に機能している場合では、車両始動信号の通電タイミングで電源供給部3に電源が供給される。その後、CPU1の初期化が完了した後に、図5(D)、図5(E)に示すように、セルフシャットオフ信号が送信される。CPU1は、セルフシャットオフ信号をドライビングサイクル中に交互にオン・オフし、セルフシャットオフ信号がセルフシャットオフ入力信号線15、16より入力されたかを検出する。これにより、CPU1は、リアルタイムにセルフシャットオフ信号が正常もしくは異常状態であるかを監視する。セルフシャットオフ信号が正常に機能している場合は、車両始動信号をオフしても、冗長系のセルフシャットオフ信号によって電源供給部3への電源供給が維持されているため、記憶部2へ学習値や故障コードを書込むために必要な時間を確保することが可能である。
一方でCPU1により、図5(D)に示すように、セルフシャットオフ信号線13が異常状態であると判定された場合は、正常と判定されているセルフシャットオフ信号線14を用いる。これにより、一方のセルフシャットオフ信号の異常時においても遮断後処理をより確実に行うことが出来る。
図6は、第2の実施形態の動作を示すフローチャートである。
ステップS1では、イグニッション信号やアクセサリー信号等の車両始動信号がスイッチ6の操作により入力される。これにより、ステップS2に示すように、電源供給部3が起動され、ステップS3に示すように、CPU1が起動される。そして、ステップS4に示すように、CPU1が制御を開始する。
次のステップS5では、CPU1はドライビングサイクル中に冗長系のセルフシャットオフ信号(以下、図6中においてSSOFF信号と称する)がそれぞれ正常もしくは異常であるかを交互にオン・オフして診断を行う。
ステップS6では、CPU1は冗長系のセルフシャットオフ信号の両方が正常に出力されているかを検出する。両方のセルフシャットオフ信号が正常である場合は、ステップS7へ進み、通常制御を行う。ステップS7では、スイッチ6の操作によりイグニッション信号などがオフされて車両始動信号がオフになった場合を示す。
車両始動信号がオフになると、ステップS8でCPU1は遮断後処理を実施する。これにより、記憶部2へ学習値や故障コードを書込む。その後、ステップS9では、電源供給部3への電源供給が停止される。
また、ステップS6で、冗長系のセルフシャットオフ信号の両方が正常に出力されていないと検出された場合は、ステップS10へ進む。ステップS10では、冗長系のセルフシャットオフ信号のどちらか片方が正常に出力されているかを検出する。
ステップS10で、冗長系のセルフシャットオフ信号の片側が正常であると検出された場合には、ステップS11で、セルフシャットオフが異常状態であることを通知部20へ通知する。通知部20は、警告灯等でユーザーへの通知を行う。そして、次のステップS12で、CPU1はセルフシャットオフ信号が異常であるなどの故障履歴を記憶部2へ書込む。なお、片方のセルフシャットオフ信号が異常状態であったとしても、他方のセルフシャットオフ信号は正常であることが診断されているため、ステップS7で車両始動信号がオフされた後も、ステップS13でCPU1は遮断後処理を実施することが出来る。これにより、記憶部2へ学習値や故障コードを書込む。その後、ステップS14では、電源供給部3への電源供給が停止される。
また、ステップS10で、冗長系のセルフシャットオフ信号の片方も正常に出力されていないことが検出された場合は、ステップS15へ進む。ステップS15で、セルフシャットオフが両方とも異常状態であることを通知部20へ通知する。通知部20は、警告灯等でユーザーへの通知を行う。そして、次のステップS16で、CPU1は、冗長系のセルフシャットオフ信号が両方とも異常であると検出されたタイミングで記憶部2へセルフシャットオフ信号に異常があることなどの故障履歴を書込む。
そして、ステップS17で、CPU1は、セルフシャットオフ信号が両方とも異常であると検出されたタイミングでCPU1が車両等の外部から入手している学習値や故障コードを記憶部2へ書込む。なお、セルフシャットオフ信号が正常であるか否かの検出に係わらず、定期的にステップS17の動作を行うようにしてもよい。これにより、常に最新の学習値や故障コードを記憶部2へ書込むことができ、イグニッション信号などが遮断され、電源供給部3が即座に遮断されたとしても、既に記憶部2への学習値や故障コードの書込みは完了している。その後、ステップS7で車両始動信号がオフされて、ステップS18で、電源供給部3への電源供給が停止される。
第2の実施形態によれば、セルフシャットオフ入力信号線15、16を複数本設けて、セルフシャットオフ信号が正常に出力されているかを判定して、冗長系としたセルフシャットオフ信号線13、14のそれぞれの状態を監視することが可能になる。
[第3の実施形態]
図7は、第3の実施形態による電子制御装置100の回路構成図である。図4に示した第2の実施形態と同一の個所には同一の符号を付してその説明を省略する。
電源供給部3には、イグニッション信号やアクセサリー信号等の車両始動信号が、スイッチ6を介して車両始動信号線8より電源供給部3の起動部3aへ入力される。電源供給部3は、電源供給部3が起動された後に、電源供給線5よりCPU1およびサブCPU1aへ電源を供給する。
また、CPU1より、2本のセルフシャットオフ信号線13、14を介して、それぞれセルフシャットオフ信号が電源供給部3の起動部3aへ入力される。さらに、セルフシャットオフ信号線13、14の出力端からそれぞれセルフシャットオフ入力信号線15、16がサブCPU1aへ入力される。
サブCPU1aは、CPU1によってセルフシャットオフ信号線13、14より出力されたセルフシャットオフ信号がセルフシャットオフ入力信号線15、16より入力されたかを検出する。ここで、セルフシャットオフ信号線13、14は2本の例を示したが、2本以上の複数本設けてもよい。これに合わせて、セルフシャットオフ入力信号線15、16を2本以上の複数本設けてもよい。これにより、サブCPU1aは、セルフシャットオフ信号が正常に出力されているかを判定することが出来る。
サブCPU1aは、セルフシャットオフ信号が正常に出力されていない場合は、この情報を通知部20へ通知する。通知部20は、表示部などにより構成され、セルフシャットオフ信号が正常に出力されていないことを報知する。
第3の実施形態の動作を示すフローチャートは省略するが、図6で示した第2の実施形態の動作を示すフローチャートのステップS6とステップS10の処理をサブCPU1aで実施する。サブCPU1aから得られたセルフシャットオフ信号の診断結果はCPU1に通知され、CPU1は図6で示したフローチャートのステップS12、ステップS16、ステップS17の処理によって、故障履歴等を記憶部2へ書込む。
[第4の実施形態]
図8は、第4の実施形態による電子制御装置100の回路構成図である。図4に示した第2の実施形態と同一の個所には同一の符号を付してその説明を省略する。
電源供給部3には、イグニッション信号やアクセサリー信号等の車両始動信号が、スイッチ6を介して車両始動信号線8より電源供給部3の起動部3aへ入力される。電源供給部3は、電源供給部3が起動された後に、電源供給線5よりCPU1およびサブCPU1aへ電源を供給する。
また、サブCPU1aより、2本のセルフシャットオフ信号線13、14を介して、それぞれセルフシャットオフ信号が電源供給部3の起動部3aへ入力される。さらに、セルフシャットオフ信号線13、14の出力端からそれぞれセルフシャットオフ入力信号線15、16がCPU1へ入力される。
CPU1は、サブCPU1aによってセルフシャットオフ信号線13、14より出力されたセルフシャットオフ信号がセルフシャットオフ入力信号線15、16より入力されたかを検出する。ここで、セルフシャットオフ信号線13、14は2本の例を示したが、2本以上の複数本設けてもよい。これに合わせて、セルフシャットオフ入力信号線15、16を2本以上の複数本設けてもよい。これにより、CPU1は、セルフシャットオフ信号が正常に出力されているかを判定することが出来る。
CPU1は、セルフシャットオフ信号が正常に出力されていない場合は、この情報を通知部20へ通知する。通知部20は、表示部などにより構成され、セルフシャットオフ信号が正常に出力されていないことを報知する。
第4の実施形態の動作を示すフローチャートは省略するが、図6で示した第2の実施形態の動作を示すフローチャートのステップS5の処理をサブCPU1aで実施する。CPU1により得られたセルフシャットオフ信号の診断結果は、図6で示したフローチャートのステップS12、ステップS16、ステップS17の処理によって、故障履歴等を記憶部2へ書込まれる。
[第5の実施形態]
図9は、第5の実施形態による電子制御装置100の回路構成図である。図4に示した第2の実施形態と同一の個所には同一の符号を付してその説明を省略する。
ダイオードOR回路17には、車両始動信号線8およびセルフシャットオフ信号線13、14が接続されている。イグニッション信号やアクセサリー信号等の車両始動信号が、スイッチ6を介して、車両始動信号線8よりダイオードOR回路17へ入力される。また、CPU1より、2本のセルフシャットオフ信号線13、14を介して、それぞれセルフシャットオフ信号がダイオードOR回路17へ入力される。ダイオードOR回路17は、これらの信号線の少なくとも一つより入力された信号を、起動信号線12を介して電源供給部3の起動部3aへ出力する。
さらに、セルフシャットオフ信号線13、14のダイオードOR回路17の手前からそれぞれセルフシャットオフ入力信号線15、16がCPU1へ入力される。CPU1は、セルフシャットオフ信号線13、14より出力したセルフシャットオフ信号がセルフシャットオフ入力信号線15、16より入力されたかを検出する。ここで、セルフシャットオフ信号線13、14は2本の例を示したが、2本以上の複数本設けてもよい。これに合わせて、ダイオードOR回路17の整流ダイオードを複数個設ける。また、セルフシャットオフ入力信号線15、16を複数本設ける。セルフシャットオフ入力信号線15、16により、CPU1は、セルフシャットオフ信号が正常に出力されているかを判定することが出来る。
CPU1は、セルフシャットオフ信号が正常に出力されていない場合は、通知部20へ通知する。通知部20は、表示部などにより構成され、セルフシャットオフ信号が正常に出力されていないことを報知する。
図10は、第5の実施形態の動作を示すタイミングチャートである。
図10(A)は、バッテリー供給線4より供給される外部電源であり、常時供給されている状態である。図10(B)は、イグニッション信号やアクセサリー信号等の車両始動信号やセルフシャットオフ信号がダイオードOR回路17を経て入力される。図10(C)は、電源供給線5よりCPU1へ供給される電源を示す。図10(D)は、セルフシャットオフ信号線13より出力したセルフシャットオフ信号を、図10(E)は、セルフシャットオフ信号線14より出力したセルフシャットオフ信号を示す。
セルフシャットオフ信号が正常に機能している場合では、車両始動信号の通電タイミングで電源供給部3に電源が供給される。その後、CPU1の初期化が完了した後に、図10(D)、図10(E)に示すように、セルフシャットオフ信号が送信される。CPU1は、セルフシャットオフ信号をドライビングサイクル中に交互にオン・オフし、セルフシャットオフ信号がセルフシャットオフ入力信号線15、16より入力されたかを検出する。これにより、CPU1は、リアルタイムにセルフシャットオフ信号が正常もしくは異常状態であるかを監視する。セルフシャットオフ信号が正常に機能している場合は、車両始動信号をオフしても、冗長系のセルフシャットオフ信号によって電源供給部3への電源供給が維持されているため、記憶部2へ学習値や故障コードを書込むために必要な時間を確保することが可能である。
一方でCPU1により、図10(D)に示すように、セルフシャットオフ信号線13が異常状態であると判定された場合であっても、正常と判定されているセルフシャットオフ信号線14がダイオードOR回路17を経て電源供給部3に入力されているので、電源供給部3が遮断されることはない。これにより、一方のセルフシャットオフ信号の異常時においても遮断後処理をより確実に行うことが出来る。
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)電子制御装置100は、CPU1と、車両始動信号が入力されているときにCPU1へ電源を供給する電源供給部3と、情報を記憶する記憶部2と、を備え、CPU1は、電源供給部3へ複数のセルフシャットオフ信号線を介してセルフシャットオフ信号を出力すると共に、記憶部2に情報を書込み、 電源供給部3は、複数のセルフシャットオフ信号線の少なくとも一つよりセルフシャットオフ信号を受信した場合は、車両始動信号の遮断後であっても、CPU1へ所定期間電源を供給する。これにより、何らかの要因でセルフシャットオフ信号が断たれた場合でも、遮断後処理を行うことが出来る。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
1 CPU1a サブCPU2 記憶部3 電源供給部3a 起動部4 バッテリー供給線5 電源供給線6 スイッチ7、9、11 ダイオード8 車両始動信号線12 起動信号線13、14 セルフシャットオフ信号線15、16 セルフシャットオフ入力信号線17 ダイオードOR回路20 通知部100 電子制御装置

Claims (7)

  1. 車両を制御するCPUと、
    車両始動信号が入力されているときに前記CPUへ電源を供給する電源供給部と、
    前記CPUと前記電源供給部との間に設けられた複数の出力信号線と、
    複数の前記出力信号線の出力端と前記CPUとの間に設けられた複数の入力信号線と、を備え、
    前記CPUは、複数の前記出力信号線を介して前記電源供給部へセルフシャットオフ信号を出力し、複数の前記入力信号線を介して入力された前記セルフシャットオフ信号に基づいて複数の前記出力信号線の前記出力端までの故障を診断し、
    前記電源供給部は、複数の前記出力信号線の少なくとも一つより前記セルフシャットオフ信号を受信した場合は、前記車両始動信号の遮断後であっても前記CPUが遮断後処理を行うように、前記CPUへ所定期間電源を供給する電子制御装置。
  2. 請求項に記載の電子制御装置において、
    通知部を備え、
    前記CPUは、前記診断した故障の結果を前記通知部に通知する電子制御装置。
  3. 請求項1に記載の電子制御装置において、
    第2のCPUを備え、
    前記第2のCPUは、複数の前記出力信号線の出力端から複数の入力信号線を介して前記セルフシャットオフ信号を入力し、入力された前記セルフシャットオフ信号に基づいて複数の前記出力信号線の前記出力端までの故障を診断する電子制御装置。
  4. 請求項に記載の電子制御装置において、
    通知部を備え、
    前記第2のCPUは、前記診断した故障の結果を前記通知部に通知する電子制御装置。
  5. 請求項1に記載の電子制御装置において、
    前記CPUは、第3のCPUと第4のCPUより成り、
    前記第3のCPUは、前記電源供給部へ複数の前記出力信号線を介して前記セルフシャットオフ信号を出力し、
    前記第4のCPUは、複数の前記出力信号線の出力端から複数の入力信号線を介して前記セルフシャットオフ信号を入力し、入力された前記セルフシャットオフ信号に基づいて複数の前記出力信号線の前記出力端までの故障を診断する電子制御装置。
  6. 請求項に記載の電子制御装置において、
    通知部を備え、
    前記第4のCPUは、前記診断した故障の結果を前記通知部に通知する電子制御装置。
  7. 請求項に記載の電子制御装置において、
    前記車両始動信号を伝達する車両始動信号線および複数の前記出力信号線が接続されるダイオードオア回路を備え、
    前記ダイオードオア回路は、前記車両始動信号線および複数の前記出力信号線の少なくとも一つより入力された信号を前記電源供給部へ出力する電子制御装置。
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