JPS5810246A - 車両用ディジタル制御装置 - Google Patents

車両用ディジタル制御装置

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JPS5810246A
JPS5810246A JP56108091A JP10809181A JPS5810246A JP S5810246 A JPS5810246 A JP S5810246A JP 56108091 A JP56108091 A JP 56108091A JP 10809181 A JP10809181 A JP 10809181A JP S5810246 A JPS5810246 A JP S5810246A
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vehicle
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略
称する。）を用いてエンジンを制御したり、計器パネル
への表示を制御する車両用ディジタル制御装置に関し、
より詳しくは各々マイコンを用いたエンジン電子制御装
置および車両情報提供装置を塔載した自動車において９
両装置のどちらか一方が故障した場合に、−実装置の制
御項目のうちの車両の走行に少なくとも必要な最少限の
制御項目を、他方の装置によりバックアップするように
した車両用ディジタル制御装置に関する。 従来のエンジン電子制御装置としては９例えば第１図に
示すようなものがある。この装置はエンジンの状態を検
出する各種のセンサからの信号をマイコンにより演算処
理し、各部のアクチュエータを駆動して、エンジンの制
御を行うものである。 このエンジンの制御の例を示すと、吸入空気は。 エアクリーナ１内にあるエアフローセンサ２により流量
を検出された後、インジェクションミキサ３に導カれ、
スロットルバルブ４の上流に配置されだインジェクタ５
から噴射された燃料と混合気を形成し、ス［Ｊソトルバ
ルブ４を経て吸気−２二ホールド６に入り、各シリンダ
７に分配さ）９、る。一方燃料は、燃ネー１ポンプ８と
燃圧レギュレータ９の働きにより、一定圧力（Ｃ加圧さ
シ１．てインジェクタ５Ｖこ送ら）１．マイコン１０で
制御さノ′１．たインジェクタ５の開弁時間および噴射
（開弁）回数によって、運転条件るで応じた適切７ケ空
燃比となるように計贋さり、て、インジ、１−り／ヨン
ミギザ３内に噴射さＪする。 またこのような燃料噴射量の制御の他、ＥＧＲ（排気還
流制御）や燃料ポンプ駆動等がコンビニ。 −タによって制御さノ１、る。 電子制御装置１ノ旧・では、マイコンを含む主制御回路
に加えて、マイ＝１７が故障した時に、自動車がザービ
スエリアまたは修理工場に少なくともたどり着くことが
できるように、エンジンの必要最少限の機能（例えば燃
料噴射２点火および燃料ポンプ駆動）をＩｔＪ＋かせる
ためのバックアップ回路１１を有しており、マイコン１
０が正猟な時には主制御回路により複何（な制御を行な
い、マイコン１０か故障し７た時には、このバソクアソ
フ′ｌＬ！ｌｉ１名１１がコンピューータの制御機能に
代わって入力信号を受け、簡単ｈ：演算処理を行ない、
アクチュエータを駆動Ｉ〜で、何とかエンジンを回せる
程度の機能を維持している。 しかしながら、この」：うな従来の車両用ディジタル制
御装置にあってｒｌ、バックアンプ回路１１は主制御回
路が故障し７た場合にエンジンの必要最少限の機能を働
かぜるための専用回路であるため。 価格が高くなるだけで々〈、ワイヤードロジック回路あ
るいはアナログ回路である専用機能回路であるため、内
容を複雑にすると比例的に回路規模が増大し、二１スト
−や信頼性の而で不利Ｖこなり、従ってゆ雑な機能を員
たせることができ々いという問題点があった。 本発明（Ｉ：ｉ：　、　　このよう々従来の問題点に着
目してなされたもので、２飼のマイコンを用いた類似の
構成を有する２つの制御装置が、お互いに相手の主要制
御要素をバックアップすることにより、−」−記問題点
を解決することを目的としている。 以Ｆ１本発明の実施例を図面を参照して説、明する。 第２図は本発明による車両用ティジタル制御装置の概要
を示すが、近年、自動車にマイコンを用いた制御装置が
用いられ４るよってなっており、現在では、泪器パネル
への表示など、運転者に重両の情報を提供する１個のマ
イコンを用いた車両情報提供装置（ドライブコンビ、−
タ、　以下、　Ｄ／Ｃと略称する。）２５００およびエ
ンジンを制御する別個のマイコンを用いたエンジン電子
制御装置（エンジンコンビ、−一タ、以下、Ｅ／Ｃと略
称する。）１０００の他１図示しないが、エアコンの制
御装置、ラジオの同調・選局制御装置、各種警報装置な
どがあり、このような制御装置は今後も増えていくこと
が予想されている。 そして、これらの制御装置はいずれも似たような構成（
入出力インターフェース、’ＣＰＵ、ＲＯＭ。 ＲＡＭなど）を有するが９％にＤ／ＣとＥ／Ｃとは。 それぞれがエンジンや車両各部から多くの情報を入力し
１種々の機能を制御している。 ことでＤ／ＣとＥ／Ｃとを１個のマイコンを用いて統合
するのでは々く、２個のマイコンを用いて分離した理由
を説明する０、後で詳述するように両装置ばそノ１．そ
れ数多くの機能を果すものであるが２両装置を統合する
と、多くの機能が集１って回路規模が大きく々す、マイ
コンの演算処理能力も強力にしなければならず、そのた
め実装性・信頼性々どが悪化し９価格も高くなる。１−
なわぢ。 （１）多機能を集中すると、入出力数やＩＣ（Ｌｓｒ）
数が増え、とのため■ハーネス本数が増えることにより
、コネクタに掛る力が増え、変形したり。 接触不良が起こり易くなり、捷だ、各ラインの信号が他
のラインに影響してノイズとなり、誤動作し易くなる。 ■回路素子数が増加すると、故障の確率が上がるが、集
中していると１つの素子の故障が（例えば電源回路など
の共通部分を介して）他の素子にも影響し１分割してあ
れば一方の装置だけの故障で済むものが５両装置共に故
障状態になってし１う。従って信頼性が悪化する。 （２）回路規模やコネクタのピン数々とが増し。 全体に大きくなるため、設置場所のスペースの問題など
から、各々のシステムの機ス１［に最適な腸所に設置し
にくくなる。従って実装性が悪化”ｆる。 （３）一般的に分散させるよりも集中させる方が価格が
安くなるか、しかし７集中度（あるいは集積度）がある
限度を備えると、集中することが技術的に困難になると
共に、ＩＣその他に特殊な製造技術の適用が必要になっ
て特に歩留りが悪化し。 価格が急−に列−４〜る。 （４）マイコンの場合には複数の仕事（機能）を時分割
で行カうが２機能が増えると一つ一つの仕事が行われる
間隔が長くなる。そしてこの間隔が制御に要求される速
度から決まる間隔より長くなる場合には、■機能を分散
させるか、または■演算処理速度を上げることが必要に
なる。■の場合は技術的に不可能な場合と、可能であっ
ても価格的に損々場合もある。このような場合は■にし
なければならない。 （５）　　自動車やエンジンの種類に応じて、　　Ｅ／
Ｃ−やＤ／Ｃの仕様が変わるが９両者υ１１行１１１η
に変１つる場合もあるが１機能が全く異な２）ため、狽
（＼ｒに変ることが多い。例えばＩＩ〕／Ｃ力；３イ（
°４へ、Ｉ）／Ｃ′７Ｊ玉４什様と−Ｖると１両方を集
中したＪ助合Ｖこに１３Ｘ４＝１２仕様となる。一般的
に同一のものを多くイノ［る方が価格的に有利であるか
、Ｅ／Ｃと１）／Ｃとを別々に作ろとそノ１．そハ、３
　、４　Ｍ’ｉ！Ｉ’Ｒ（言１７（重類）の仕様でよい
が、集中しゾと場合０丁１：　１２１ｉｎｆｌ了ｊのイ
ニにＡ采を作る必要があり、量産効果力′−／Ｊ・さく
なるので、従って集中−することは仕様変更のノコ（で
イ
【第１１となる。 以上のような理由により、不発ＩＵｌ＆こお・いてはＥ
／Ｃと］）／Ｃとは各々別６ｃマイコンをイイして、分
離独立されている。１ 次ｉＩＣ本発明のエンジン電子制御１（（にｊ　（Ｅ／
Ｃ）１０００のシステムの（既要を第３図Ｑて基づしへ
てン２．１男−する。 第３図は４サイクル、６気筒工ンジンＶＣ３ａｍＬ、た
場合Ｉ／ｃつい−Ｃ示しであるか＋　’ｄｌｌ　ｉ’＋
＋１１の文ｑ　ｊ！？　ｂ１次のＪりである。 （１）エンジンの各気筒に設けられたイン・ジエクタ１
５０開弁ｆＪ始時期と開弁ＩＴ？ｉ　ＩＩηを１計制御
して１１なう燃料噴射（ＥＧＩ）制御。 （２）　　イグニッション・コイル２００１次−１イル
の通電・遮断を制御【７て点火時期と通電時間の市制御
を行なう点火（ＩＧＮ）制御。 （３）　　Ｅ（、Ｒバルブ３０のリフト量をＶ　ＣＩＶ
Ｉ）；ルフ゛４０を用いて負圧制御によって行なう排気
還流（ＥＧＲ）制御。 （４）　　ＡＡＣバルブ５０のリフト量をＶＣＭノくル
フ゛４０を用いて負圧制御（Ｃよって行々い、スロット
ル・バルブ５１０を・；イノ々スする空気の量を１Ｂ１
１　律１１゜て行なうアイドル回転（ＩＳＣ）制御。 以上が主要な制御の対象である７５玉、この理由に付随
的な制御あるいは情報出力として以下のもの７５り鼠る
。（５）燃料ポンプリレー６０のｆｉ制御による燃料ポ
ンプ５３０のオン−オフ制御（Ｆ／Ｐ）、（６）　　燃
料消費量データの燃料消費計７０への出力（ＦＣＭ）。 （７）　　システムの自己診断とチェッカ２０００６る
いは車両情報提供装置２５００とのデータ交換（ＣＨＥ
Ｃ’Ｋ）。 （８）　　自己診断結果による警報のアラーム・ランフ
。 ８０への出力（ＡＬＡＲＭ）、　（９＞　　自己診断結
果等の表示器１９００への表示（ＭＯＮＩＴ）。 以」二の制御、出力を行々うために、エン・ジンおよび
車両の各部から以下の制御ｈ’ｉ　’ｆ！＋４　’ｔｒ
　（４）る。 （１）　　ティストリビ＝−夕５２０ｖこ内蔵されたク
ランク角センサ２００から、クランク軸の回ｌｌ云角（
ティストリビーータの回転角の２倍）で１２０゜毎に立
−１−るＲＥＦ信号２０１とに１°毎Ｖこイｌ−１−り
と立下りが交互に発生するＰＯ８信号２０２を１与る。 （２）エンジンの吸入空気ｆｆ１Ｑａｉｄエフ７ｏ　−
、ｔ　−タ２１０により検出し、吸入空気量Ｑａはエア
フローメータ出力電圧信号（ＡＴｉ”１ＶＩ）２１１と
反ｊ−ヒ秒１ｊの関係になっている。 （３）　　０２センサ２２０は」Ｊｒ気気ガス中Ｆ画素
濃度に応じて出力電圧が変イし、空燃比にＬｒＬじたイ
言号（０２）　２２１が得られる。 （４）水温センサ２３０によりエンジンの温１隻を代表
する電圧信号（Ｔｗ）２３１７！ｌ：得らノ１．る。 （５）　　車載のバッテリ２４０は制御系各音ＩＳに′
電気を供給−１−ル。コントロール−ユニゾ）、１．０
００へはコントロール・コーニット・リレー５’４０　
ヲ介ｔ、；Ｌ４Ｅ電源２４１と、バッテリ２４０から直
接入る補助型＃２４２とが供給される。主電源の電圧信
号（ＶＢ）２４１も制御のための情報どして利用する。 なお、イクニッション・スイッチ２６０のＯＮ端子２６
２はＯ’Ｎ位置では勿論のこと、　Ｓ’ｌｌ’ＡＦ（、
’ｌ’位置でもバラブリ電圧が掛るため、クランキング
中もコントロール・ユニット１０００には主電源２４１
　カ供給される。 （６）車速−（くンナ２５０により車速に比例したパル
ス密度を６する信号（ＶＳ’Ｐ）２５１が得らノする。 （７）イクニッション・スイッチ２６０はエンジンの始
動、運転などをＷ転者が操作するスイッチで。 その５ＴＡＲ，Ｔ端子の電圧信号（ＳＴＡＴｔＴ’）２
６１によって、クランキング中であるかどうかを知るこ
とができる。 （８）　　スロットル中バルフ・スイッチ２７０はスロ
ットル・パルスが所定の開度以ドで閉しろスイッチで、
その開閉信号（ｉＤｉ、Ｉｆｌ　）２７１によってスロ
ットル・バルブの開閉が検知される。 （９）　　エアコン・スイッチ２８０はエアコンティシ
ョナを作動させた時に閉じるスイッチで、その端子電圧
信号（、Ａ、１０　）　２８　ｔによってエアコン作動
中かどうかを検知する。 （１０）ニュートラル・スイッチ２９０はｉ・ランスミ
ッンヨンのＶヤ位置がニュートラルかあるいはパーキン
グの位置にある時閉じるスイッチで、その開閉信号（Ｎ
Ｉ？ＡＪＴ　）　２９１によってトランスミソンヨンの
ギヤ位置を検知する。 Ｄ、」−説明した各信号はフントロール°ユニット１０
００に人出力される。コントロール・ユニット１０００
への入出力としては他に、制御系の診断を行なったり、
その結果を表示するためのチェッカ２０００がチェック
用コネクタ２０１０を介して接続される。また車両情報
提供装置２５００とはデータ転送用コネクタ２５１０を
介して接続される。コントｏ−／ｌ／・ユニット１００
０はマイクロコンピュータを有し、上記各制６１］情報
（入力信号）を基に各制御対象の制御状態を決めて制御
信号（出力信号）を出し、エンジンを最適に制御すると
共に、この制御に関連した情報を出力する。 次に上述のような制御を総合的に行なうコントロール・
ユニット１０００の回路構成を第４図に基づいて説明す
る。 １１００は信号整形回路で、エンジンや車両各部からの
各種人力信号全人力り、　　この各種入力信号のノイズ
除去、サージの吸収を行なって、コントロール・ユニッ
）　１０００のノイズによる誤動作やサージによる破壊
を防１１−すると共に、各種入力信号を増幅したり変換
したりして１次の人力インターフェース回路１２００が
ｉ［そしく動作できるような形に整える。１２００は入
力インターフェース回路で、信号整形回路１１００で整
形された各種入力信号をアカミグ−ディジタル（ＡＤ　
）変換したり、所定時間の間のパルス数をカウントした
りして２次の中央演算処理装置（ＣＰＵ）１３００が人
力データとして読み込めるようにディジタル・コード信
号に変換し、入力データとして内部に有するレジスタに
格納する。中央演算処理装置（ＣｉＰＵ）１３００は水
晶振動子１３１０の発振信号１３１１をベースにしたク
ロック信号に同期して動作し、バス１３２０を介して各
部と接続され、メモリ１４００のマスクＲ，０Ｍ１４１
０およ□ｒ　ＰＲＯＭ　ｉ　４２０に記憶されているプ
ログラムを実行し８人力インターフェース回路１２００
内の各レジスタから各種人力データを読み込み、演算処
理して各種出力データを算出し。 出力インターフェース回路１５００内のレジスタに所定
のタイミングで出力データを送出する。メモリ１４００
はデータの記憶装置で、マスク］’ｉ１．０Ｍ１４１０
゜ＰＲＯＭ１４２０．ＲＡＭ１４３０および記憶保持用
メモリ１４４０を有する。そしてマスクＩ’ｉＬＯＭ　
１４１０は０ＰＵ１３００が実行するプログラムとプロ
グラム実行時に使用するデータをｉ０製造時（二永久的
に記憶させ、ＰＲＯＭ１４２０は車種やエンジンの種類
に応じて変更する可能性の大きいマスクＲＯＭ１４１０
と同様のプログラムや７′−夕をコントロール・ユニッ
ト１０００に組み込む前に永久的に書き込んで記憶させ
る。またＲＡＭ１４３０は読出し書込み可能メモリで、
演算処理の途中データや結果データで出力インターフェ
ース回路１５００に送出される前に一時的に記憶保持し
ておくものなどが記憶され、この記憶内容はイグニッシ
ョン・スイッチ２６０がオフになり主電源２４１が切れ
ると保持されない。さらに記憶保持メモ９１４４０は演
算処理の結果データや途中データを、イグニッション・
スイッチ２６０がオフになった時、すなわち自動車が運
転されていない時も記憶保持しておく。 １３５０は演算タイマ回路で０ＰＵ１３００の機能を増
強するものであり、演算処理の高速化を図るための乗算
回路、所定時間周期毎に０ＰＵ１３００に割込み信号を
送出するインターバル・タイマ、ＣＰＵ１３００が所定
の事象から次の事象までの経過時間や事象発生時刻を知
るためのフリーラン・カウンタなどを有している。１５
００は出力インターフェース回路で、０ＰＵ１３００か
らの出力データを内部のレジスタに受は収り、所定のタ
イミングと時間幅、あるいは所定の周期とデー−ティ比
を有するパルス信号に変換したり、ｌ、０のスイッチン
グ信号に変換して駆動回路１６００に送出する。駆動回
路１６００は電力増幅回路で、出力インターフェース回
路１５００からの信号を受けて、トランジスタ等で電圧
・電流増幅を行なって各種アクチュエータを駆動したり
１表示を行なったり、あるいはコントロール・ユニット
１０００にコネクタ２０１Ｏを介して接続されて制御系
の診断を行なったり、その結果を表示したりするための
チェッカ２０００に出力１言号を送出したりする。 １８００は電源回路で、主電源２４１のラインから入力
インターフェース回路１２００，０ＰＵ１３００゜メモ
リ１４００．および出力インターフェース回路１５００
などのマイクロコンピュータ用の５ｖの定電圧（Ｖｏｃ
）　１８１０．イグニッション・スイッチ２６０のオン
、オフを示す信号（ＩＧＮ　５Ｗ）１８３０．　リセッ
ト信号（１ｓＥＴ　）　１８４０．０１）ＩＪ１３００
の動作を停止させる信号（ＨＡＬＴ）１８５０．　　入
力インターフェース回路１２００内のＡＤ変換回路用の
８■の定電圧（ＡＶａｃ）　１８６０．　（ｍ号整形回
路１１００゜駆動回路１６００のそれぞれへの定電圧（
ＶＡＤＤ）１８７０を出し、それぞれ各回路に供給する
。また補助策＃ｔ２４２からは記憶保持メモ９１４４０
用の５■の定電圧（ＶＤＭ）１８８０を作り、記憶保持
メモリ１４４０へ出力する。 次に車両情報提供装置（Ｄｌｏ）２５００の概要を第５
図を参照して説明する。 本装置（Ｄｌｏ）２５００は、車両各部に取り付けられ
た各種センサ類から複数の車両情報を入力し。 ドライブコンピュータ２５００によってその情報を計測
し演算処理し、切替表示器および専用表示器などの表示
器２５１Ｏによりその計測・演算結果を独立表示および
切替表示すると共に９番組予約機能によるラジオの制御
９．アラーム機能によるブザー制御等を行なうものであ
る。 また第５図において、２５２０は入力装置（キーボード
）であり、また本装置はＥｌｏｌｏｏｏ等の他のシステ
ムと有機的に接続することができる。 本装置の機能項目を列挙すると１次のようなものがある
。 （１）ラジオ番組予約・・・予めキーボード（ｓｗ）に
より、希望の時刻と希望の放送局を記憶させておくと、
現在時刻（時計よりへカ）と記憶時刻との比較を行ない
、一致した時に記憶された放送局が選局されるように、
ラジオに制御信号（ラジオの電源ＯＮも含む）を出力す
る。表示は記憶した時刻と局を切替表示する。 （２）　　アラーム・・（１）と同様に希望時刻を記憶
させておくと９時刻比較の結果、一致時にブザーを吹鳴
するように出力する。表示は記１．・５時刻が切替表示
される。 （３）トリップメータ・・・トリップメータ表示時に。 キーボード上のクリアＳＷが操作された時からの走行距
離を、走行距離センサの出力を計数することにより計測
表示する。切替表示される。 （４）ナビメータ・・キーボードより予定平均車速■８
を設定すると、その時点からの走行距離りと走行時間Ｔ
とを計測し、実平均車速（Ｄ／’ｒ）、予定との時間差
（Ｄ／Ｖｓ−Ｔ）、　　予定との距離差（Ｄ−Ｖｓ／Ｔ
）を切替表示する。 （５）燃料消費量・・消費量表示時に、キーボード上の
クリアＳＷが操作された時からの燃料消費量を計数表示
（切替表示）する。 （６）燃費計・・・一定時間毎の走行距離と燃料消費惜
を削測Ｉ７．イの除算結果を演曽表示（切替表示）−Ｖ
る。 （７）スピードメータ　一定時間ｔσの走行距離を開側
［〜、その結果を表示（独☆−表示）　−１−る。 （８）　　第１・メータ　・ｌｉ両完成時からの積算走
行距離を目測表示（独＼ンー表小）シる。リセットでき
ない点がトリップメータと異なる。 （９）残有走行ｉ丁能［１１］￥：ｊ（［片言−１タン
クの残量１副を行ない、（６）（燃Ｒ）の演算結果と乗
尊し、その演算結果を代示（切替１〈示）する。 （１０）タコメータ　・一定時間１σのエンジン回転数
をＭ−ｔ　ｉｕＱ　＆ボ（リノ替に示）１−る。 （１１）その他、任意の１８９字を記憶表示するメモ機
能や、四則（′［ｉｆ算などの電卓機能などを・１「す
る。 −１，記の」、うな機能を果−１ための人力情報を得る
ための各秤センザやアクチ、エータ類ｋｌ−，次のよう
なものがある○ （１）　　時Ｈ１時刻信号源であり２時計の表示時刻デ
ータを／リアルは弼で出力する。 （２）距離計〉ツリー・７１１両が一定距離走行−する
毎に１パルスを出力するセンナＣ：、　、ｉｌ「１常Ｖ
［プロペラ／ギフトの回転に比例した角度で磁石を回転
させて出力パルスを得る。。 に３）燃料消費センナ・・一定の燃オニー１消費１びに
１パルスを出力才る。こ、１１−ば１）１１述したエン
ジン電子制御装置１．　（１００による燃わ噴射（ＥＧ
Ｉ）制御における。燃料の噴射時間を積労し、燃別噴、
Ｑ１’−ｈｉが一定イ直になった度４Ｕにパルスを出力
−する３゜（４）電子ラジオ（電子チューナ）・・外部
からの電気信号テ’ｉｉ、源０Ｎ１０ＦＦ、ＡＭ／Ｉｉ
”ｌＶＩ切侍１選局切替制御か可能なラジオである、３ （５）　　アラームブザー・ｊ１ｎ常のブリ゛−である
。 （６）燃Ａ；−１残叶センリ−・・一般的なフューエル
ゲージで、後で、イ；）明−する。 （７）　　エンジン回転センナ・・イグニッションパル
スまたは前述１〜だエンジン電子１１ｉｌ制御装置にお
けるクランク角センリー舌−により倹１１ヒする。 （８）表示器・・スピードメータ表示器はスピードメー
タを独Δ′７表示−トる専用表示器で、：３階の７セグ
メント表示器を使用１−だダイナミック１駆動型。 オドノータ人示器に１第１・メータを独）γ表示ｌ−る
専用表示器で、６階の７セグメント表示器を使用したダ
イナミック１駆１助をＣあり、切替表示器は前記（１）
〜（６）　、　（９）　、　（１（］）の諸情報をｌ；
ＪＪ替表示１〜，６桁グイナミノク、駆動７セグメント
表示器と独立制御の単位表示を峙つ。 （９）　　人力づ・し置（キ・−２ｊ、−ド）・・・表
示項目切替を指示し、あるいはナヒノータの１１ｚ均巾
運の設定。 ラジオ滑川予約の希“イ！肋回・局の設定等のデータ人
力のためのものである。 置においで、ＥｌｏまたはＩ）／Ｃのどちらか一方が故
障した場合に、従来のような専用のバックアップ回路を
設けるのではなく、　　ＥｌｏまたはＩ）／Ｃによって
お互いに相手の機能のうちの車両の必要最少限の安全走
行を口可能Ｑこ才る下数制御項［］をババックアラすＺ
）ことＶＣある。 −１−述したＥｌｏ　］、　０００↓？よび１）／Ｃ２
５００はそノＬ、−ｆ：ノ′Ｌ、必委な機能を満す範囲
で無、駄がないように使わｌｈろが２通常各回路や素ｒ
は（１１首効果をＬけるため、多種の機能に対応できる
ように余裕を持つで作られ−Ｃいろ。またメモリ会９も
規格品であるため鱈子の余Ｐ６がある。従って、Ｅｇｏ
と１）／Ｃどはそれぞれが曲のシスチン、の全機能をノ
ルにバックアップするのは不ｉ’ｉＪ能（１１１能では
あるが、そのシスチン・ど同額のコストが士シ１する）
であるが。 一部分の機能を代替することは、少ないコストアップで
可能である。そして両装置はト述したように複数の複■
（な制御を３−１なうが、マイコンが故障した場合には
、必ずしも全ての機能が正常に動作する必要はなく、冒
頭に述べたように、自動車がザーヒスエリアまたは修理
Ｆ場にたどり着くための必要最少限の機能を鋤かせれは
よい３．そしてこの場合は制御性が若干低丁しても仕方
がない。このような最少限の機能としては１例えばＥｌ
ｏの用台には燃料噴射２煮火お上び炊４・１ポンプ駆動
等は最少限の１幾能を維持しないと車両は走行できない
し、またＤ／Ｃの場合には安全にの理１１１から。 スピー　ドメータ（８７Ｍ）の機能維持と、車両の走行
履歴を残すためのオドメータ積算走行距離訓（０７Ｍ　
）の）幾能維持が必要である。 第２図に仄って本発明を説明する１、 Ｄ１０２５００には前述した各種入力信号２５３１〜２
５３４等が人力され、そのうちの一部１例えは車速信号
２５３４はＩ＞１０１０００にも人力される。 −刀Ｅ／（コ１Ｏ００にも各種人力信号２０１．２１１
゜２３１、２’６１．２７１．等が人力され、そのうち
の一部２例えばエンジン回転信号（旧ＤＦ）２０１や冷
却水と都度信号（Ｔｗ）２３１などが１）１０２５００
にも人力される。これは両装置それぞれの制御で必要な
人力・清報を同一のセンサから得ているからである。 信号１０４１はＥ／Ｃ１ｏｏｏが正常に動作している時
に、所定の誤差範囲内の周期（または周波数）で出力さ
れるパルス信号で、このパルス信号１０４１を受信する
ことによりＩ）１０２５ｏｏがＥｌｏｉｏｏ。 の動作が正常かｄＦかをチェックする。同様にＤ／ｃ２
５００がブとするパルス信け２５４　’Ｏにより、　　
ト〕１０１０００が１）／Ｃの市′帛′か占かをチェッ
クする。 ２５２７はスピードヌータ（８７Ｍ）、２５２８はオド
メータ（０７Ｍ）で、２５２３．２５２４はそれぞれの
駆動回路、そして１１０は燃料噴射（］−ｆｌ（］■）
制御、　１２０は点火（１’ＯＮ）制御を示し、１６２
５および１６２６けそれぞれの駆動回路である。また信
号２５４２〜２５４５．１５１Ｊ　１５１２．’　１５
４８．１５４９はそれぞれＤ／Ｃまたはト〕／Ｃによっ
て出力されるＳ／へ４２５２７．　０７Ｍ２５２８．　
　Ｅｃ１’、ｒ　　１１０．　　ＩＱＮＬ２０の駆動信
号である。 次に本発明の作１１１を説、明する、。 正常ＩｌｈにはＤ１０２５００　はｉ’＋ｉＪ述したよ
うに、　各（ｒｒｉ人ｊＪ信号を人力しｔＬｉ、ｉζ）
１処理ｔ、て通常動作を行なう。同時に１（１０ｉｏｏ
ｏからチェック信号１ｏ４１の周！１Ｊｌ（または周波
数）を測定し、正常の範囲に入っていればＥｌｏはＩＦ
常と判１１ノｉ［、、Ｉ）／Ｃとしての機能だけを果し
、８７Ｍ２５２７の駆動信号および０／へ′１駆動イ１
■τ−け２５４３のｈを出ノ丹／Ｉ　　Ｅ／ａ側のバッ
クアップ制御Ｃあろｒ＞　（ｌ　ＴとＴ　（、］　Ｎの
演算１・ま行わす、ト〕（）■１ｉ０１１１１山（言号
２５４４とＩ（ｌＮ］２０、駆動信号２５４５は出力し
ない（１−（月が１−１」のどちらかに固定しておく）
。同様にＩＷ／ｃｉｏｏｏは通常動作を行ないながらパ
ルス信号２５４０を測定し、＋Ｅ常ならはＥ／Ｑ木来の
機能であるＥ（）ＩＩＩＯの駆動（ｇ弓１５１１とＴＯ
Ｎ１２０の駆動信号１５１２を出力［、、Ｄ／　Ｃ側の
バックアップ制能ｌである８７Ｍ２５２７の馬区市ｊ１
イ菖号１５４８と（１／Ｍ２５２８の駆動イ言号１５４
９は出力しない。 そしてパルス信号１０４１または２５４０のどちらかの
周期または周波数の測定結果がｉＥ常な範囲内にないと
判断した時には、　　■）７ａまたはＥｌｏは自身の本
来の制御に代えて、あるいは自身の本来の制御のうち、
小雨の緊急時の安・全走行に最少限必要な１巳要機能要
素以外の機能要素の制御動作を停止ｊ−シて、相手側の
必要最少限の主要機能の制御を行なう１゜ 例として、Ｅｌｏｌｏｏｏが故障した場合のＤ／［３２
５００で行われる燃料噴射（ＥＧＩ）制御を、第６図（
α）（ｂ）のフロー戸ヤードにより説明する。 第６図（α）のプログラムは、一定エンジン回転速度（
例えば６気筒エンジンの場合、クランク角１２０　）毎
に実行される。先ずステップ４０１ではｒ＞／ｌコが故
障かどうかをＣ前述の方法でチェックされた結果データ
を）チェックする。ＩＦ常な場合にけステップ４０２で
Ｅｎｌ駆動出力２５４４を「０」にし−（終ろ（次にき
た時も１−０１なので、出力は変化Ｌ７ない）。故障の
場合にはステップ４０３で。 エンジン回転角を表わすデータｌｉ】ＣＹ　ｆ、に［−
１」を加えるｃカウントアツプする）。次にステップ４
０４でＥＣ’Ｙ　Ｌ≧３かどうかをチー〔ツクし、３未
ｌＩＭｉ　ｊｒら回もしない１．３す、七の場合はステ
ップ４０５で出力２５４４を「１」にし、すなわちＥ（
１１の１す１ス動を開始する。続いてステップ４０６で
１３　ＣＹ　Ｌを「０」にする。 すなわちＴ６０Ｙ　Ｌは０から１２０　用に１つつカウ
ントアツプされ、３になる（エンジン１回１ｌｊ７、）
毎に０に戻され、従って出力２５４４はエンジン１回転
角に出力されることになる。次にスナップ４０７で噴射
開始からの経、尚時間のデータＣあるＴＥＯＩの値を「
０」にリセッＩ・する。ステップ４０８では別に読み込
んである（　７１（７Ａｒ’を計表示１１１に月１いて
いる）水温データを用いて、噴射ｌＩｈ間に対応するデ
ータＴＩ弓（］■１ｔを讐出する。での算出方法は周知
のテープル・ルックアップによる方式で、水〆語データ
に対応した噴射時間Ｔ　Ｉ８０　Ｉ　Ｈ，データを所出
する方法である。 第６図（ｂ）のブロクラムは一定時間（例えば１ｍ５）
毎に実行される。ステップ４５１ではＥｌｏが正常かど
うかをチェックＬ、　　正′帛′ならｆｌｉＪもない。 ステップ４５２ではｌ＞　Ｇ　Ｉ駆動出力２５４４が「
１」かどうかをチェックする。「０」の場合はＥＯＩ駆
動は既し に完了しているので何もρい。「１」の場合には出力駆
動中であるので、出力を完了すべきかどうかを判断すＺ
〕。先ずステップ４５３で噴射開始からの経過時間デー
タＴ　Ｉ２　Ｇ　ＴをノＪウントアップする。 Ｔ　Ｅ　Ｇ　Ｔは前述のことく照射開始時にリセットさ
れ。 １７７１Ｓ毎１ニカウントアッブされることになる。ス
テップ４５４で経過時間データＴＥＱＩを前述の噴射時
間データ１゛［シＱｌｌ（、と比較し、ＴＩ→ＣＪＩが
ＴＥＧＩＲに達していれはステップ４５５で出力２５４
４を「０」にして燃＄−１噴射を光子シフ、達していな
ければそのまま終る。 以上説明したように、Ｅ／Ｃ１ｏｏｏが故障した場合に
は［）１０２５００のＥ（］■駆１１ｉＪ＋出力２５４
４　ニ。 エンジン水温に応じた時間の間燃料噴射バルヌがエンジ
ン１回ｌｌす、毎に１　？１１．Ｓの中位て得られる。 次に第７図により駆動回路１６２５を説明する。。 コンデンサＣＩ、０２と抵抗Ｉｔ、、　、　ｒｔ２の口
ｊ１定数は燃ネー１噴射時間に比較して十分大きく選定
しである、。 １）／Ｃ２５００からの人力２５４４が［０１か「１」
に固定されていると、トランジヌタ゛１１１け１８／Ｃ
１０００からの信号１５１１のみで駆動され、逆にＥｌ
ｏからの人力１５１１が１０」か「１」に固定されてい
ると。 １、ランジヌタ′Ｉ′１は１）１０からの人力仁月２５
４４のめで駆動される。 １２／Ｃが正常の場合はＩ〕１０からの人力２５４４は
「０」のままであり、−万Ｅ／Ｃからの人力１５１１に
正規の駆動パルスが人力され、　　ＥＯＴ駆動が正規に
行われる。そしてＥｌｏが故障してＦ、／　Ｃからの出
力１５１１が変化しなくなると、ト、述したＤｌｏから
の出力２５４４によりＥＯ［のバックアップ制御が駆ａ
＋されろ。 以ｊ、、Ｄ１０によるＥｌｏのＥ（］■（燃ネ・１噴射
）のパックアンプ制御を説明したが、他の場合（Ｄｌｏ
側の故障の場合のＴ２／Ｃによるバックアップ制御も含
めて）も同様にして実行できる。 例えば点火（ＴＯＮ）制御の場合には、エンジン回転１
２０　　川にイクニッション・コイル２０の通電を遮断
し７で点火し、所定時間後に通電を開始すれば」二い。 スピードメータＳ／Ｉｖｌやオドメータ０７Ｍに−）い
ても、それぞれ表示駆動を正常時にはＤｌｏから、Ｉ）
／Ｃの異常時にはＥｌｏから行なえばよい。Ｓ／Ｍ用の
速度は車速信号２５３４の周期あるいは周波数から算出
でき、０７Ｍ用の積算重イｊ距離も車速信号２５３４の
数（積算値）から算出できる。これらの場合のバンクア
ップのプログラムは第６図（ａ）（１！、）に示したも
のとはソ同様である。そしてこの時の駆動回路１６２６
．２５２３．２５２４も第７図に示したものとはＸ同じ
である。 尚、上述のＥ（、）　ＩやＩＯＮのバックアップ制御は
極めて簡単な例を示したが１例えば吸入空気量信号２１
１やスタートスイッチ信号２６１．アイドルスイッチ信
号２７１などの信号をもＤｌｏに入力しておけば、さら
にきめ細かいバックアップ制御ができる。 また、バックアップ制御はＥｌｏやＤｌｏの余裕部分を
用いて実行すればよいが、バックアンプ制御は必要最少
限の主要機能要素を行なえばよいので、Ｅ／ｌＥまたは
Ｄｌｏの通常時の制御機能のうち、主要でない機能を停
ｔｌｒ、　Ｌ、てバックアップ制御を行なってもよい。 この場合に停止しても差し支えない制御項目としては　
ｌｉ；　／　ＣについてはＦｌｉｌ述した制御の対象の
うち、（１）燃料噴射（ＥＧＩ）制御、（２）点火（Ｉ
ＧＮ）制御、（５）燃料ポンプ５３００オン・オフ制御
（Ｆ／Ｐ）以外の（３）、　（４）、　（６）〜（９）
項。 またＤｌｏについては前述Ｉ７た機能項目のうち。 （７）スピードメータ（Ｓ　／Ｍ　）表示と（８）オド
メータ表示Ｊツ、外の機能項目（１）〜（６）、　（１
０）、　（１１）項が該当する。 これらの主要でない制御項目のうち適宜選択１．て。 バックアップ制御時にその本＊の機能を停止トシて。 バックアップ制御用に充足させることができる。 さらにＤｌｏとＥｌｏとの正常か否かのチェックは、前
述した相手からのパルス信号のチェックによる方式の他
２例えばＥｌｏの故障をＥｌｏからのＩｉ’、ＧＩ駆動
出力１５１１の有無をその出力信号の周期や周波数から
チェックするように、相手の出力信号をチェックする方
法をとってもよい。 以−４−説明してきたように１本発明の車両用ディジタ
ル制御装置によれば、それぞれマイコンを用いた類似の
構成を有するエンジン電子制御装置（Ｅｌｏ）と車両情
報提供装置ｌ１０）により、相互に相手装置の１：、型
機能の制御をバックアップするようにしたので、１１用
のバックアップ回路を別個に設置する必要がなく１価格
４〜．冑が少なくて。 装置の故障時に必要最少限の機能が維持できる。 またマイコンのプログラムを工夫することにより。 バックアップ制御の内容を随意に決めることができるの
で、バックアップ制御の自由度が高くなり。 適正な制御を１１なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のエンジン電子制卸装置のシステム構成図
、第２図は本発明の車両用ディジタル制御装置の概要を
示すシステム構成図、第３図は第２図のエンジン電子制
御装置（Ｅｌｏ　）のシステム構成図、第４図は第３図
のシステム内で使用されるコントロール・ユニットの回
路構成図、第５図は第２図の車両情報提供装置（Ｄｌｏ
）のシステム構成図、　第６図は第５図のＤｌｏによる
バックアップ制御のプログラムのフローチャート、第７
図は第２図の駆動回路の回路図である３、１１０・・燃
料噴射（ＥＧＩ）制御出力、　１２０・・・点火（ＩＯ
Ｎ）制御出力、　２０１・・エンジン回転信号。 ２３１・　エンジン水温（ｉ号、　　　１０００・・エ
ンジン電子制御装置（Ｅ／Ｄ）、　　１６２５．１６２
６・駆動回路、　　　１０４１．２５４０・・チェック
信号、　　　２５００・・・車両情報提供装置、　　　
２５２３．２５２４　　・駆動回路、、２５２７・・ス
ピードメータ（８７Ｍ）、２５２８・・・オドメータ（
０／Ｉｖｌ）、　　　２５２４・・・車速信号。 特許出願人 日産自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士　山　本　唐　−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）エンジンの動作をマイクロコンピュータを用いて
    制御するエンジン電子制御装置と１乗員に車両の情報を
    別個のマイクロコンピユータラ用いて提供する車両情報
    提供装置とを有する車両用ディジタル制御装置において
    、前記両装置のうちの一方の装置の動作が正常か異常か
    を他方の装置により相互に監視し、異常が検出された時
    は、正常な装置により異常な装置の主要機能の制御出力
    に相当する制御出力を出力して、異常な装置による主要
    機能の制御を正常な装置によりバックアップすることを
    特徴とする車両用ディジタル制御装置。
  2. （２）正常な装置が相手方装置の異常を検出した時に、
    正常な装置が自身の主要でない機能の制御を停止して、
    異常な装置の主要機能の制御をバックアップすることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
JP56108091A 1981-07-13 1981-07-13 車両用ディジタル制御装置 Granted JPS5810246A (ja)

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