JPWO2013057800A1 - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

第１演算処理部の演算結果の信頼性を確保しつつコスト上昇を抑えることができる車両用制御装置を提供する。電子制御装置は、入力値に基づいた演算結果を出力する第１演算処理部であるメインマイコン６２ｓと、メインマイコン６２ｓの入力値と同じ入力値を得る第２演算処理部である監視マイコン６４ｓとを備えている。そして、監視マイコン６４ｓは、その監視マイコン６４ｓの入力値とメインマイコン６２ｓの演算結果との比較に基づいて、或いは、その演算結果が車両１０の相対的に高い安全状態が得られる予め定められた高度安全状態値であるか否かに基づいて、メインマイコン６２ｓの異常を検出する。従って、監視マイコン６４ｓをメインマイコン６２ｓと同一の構成とする必要がないので、メインマイコン６２ｓが大規模な構成であっても、そのメインマイコン６２ｓの演算結果の信頼性を確保しつつ電子制御装置のコスト上昇を抑えることができる。

Description

本発明は、車両用制御装置のコスト低減を図る技術に関するものである。

第１演算処理部と第２演算処理部とを備えた車両用制御装置が、従来からよく知られている。例えば、特許文献１に開示された車両用コンピュータシステムがそれである。その特許文献１の車両用コンピュータシステムでは、前記第１演算処理部と第２演算処理部とは、互いに同一の構成であり且つ同一の演算処理を実行する。そして、前記車両用コンピュータシステムは、演算処理過程における前記第１演算処理部と第２演算処理部との特定のデータを相互に比較することにより異常を検出する。

特開平６−２７４３６１号公報 特開２００１−０６３４９２号公報

前記特許文献１に示すように、１つの車両用制御装置に、互いに同一の構成であり且つ同一の演算処理を実行する演算処理部を２つ設ければ、確かに、異常が検出され易く、その演算結果の信頼性は向上する。しかし、この特許文献１のように、監視対象である一方の演算処理部を他方の演算処理部（監視部）が監視する車両用制御装置において、その監視部を前記監視対象と同じ構成にしたのでは、その監視対象が行う演算が複雑化するにつれて、その監視対象のみならず前記監視部も大規模化するため、前記監視部のコストが著しく上昇するという課題があった。例えば、車両用制御装置にてよく行われる演算の１つとしてフェールセーフ演算が存在する。このフェールセーフ演算ではあらゆる車両の状況が想定されるため、その演算のロジックや必要な入力が複雑になる。前記監視対象がこのフェールセーフ演算を行う場合に、前記監視部にも同じフェールセーフ演算を行わせるとすれば、前記監視部が前記監視対象と同等に多くのＲＯＭ等を必要として大規模化し、前記監視部のコスト高につながる。なお、このような課題は未公知である。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、演算処理部の演算結果の信頼性を確保しつつコスト上昇を抑えることができる車両用制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、（ａ）入力値に基づいた演算結果を出力する第１演算処理部と、その第１演算処理部の入力値と同じ入力値を得る第２演算処理部とを備えた車両用制御装置であって、（ｂ）前記第２演算処理部は、その第２演算処理部の入力値と前記第１演算処理部の演算結果との比較に基づいて、或いは、その演算結果が車両の相対的に高い安全状態が得られる予め定められた高度安全状態値であるか否かに基づいて、前記第１演算処理部の異常を検出することを特徴とする。

このようにすれば、前記第１演算処理部の演算結果の信頼性を確保するために、前記第２演算処理部を前記第１演算処理部と同一の構成とする必要がないので、前記第１演算処理部が大規模な構成であっても、その第１演算処理部の演算結果の信頼性を確保しつつ車両用制御装置のコスト上昇を抑えることができる。

また、第２発明の要旨とするところは、前記第１発明の車両用制御装置であって、前記第２演算処理部は、前記第１演算処理部の演算結果が前記第２演算処理部の入力値と等しいという条件と、前記第１演算処理部の演算結果が前記高度安全状態値であるという条件と、前記第１演算処理部の演算結果が前記第２演算処理部の入力値と比較して、前記車両のより高い安全状態が得られる値であるという条件との何れもが全て不成立である場合に、前記第１演算処理部が異常であると判断することを特徴とする。このようにすれば、前記第１演算処理部が異常であるか否かを、具体的な判断基準の下で判断することができる。

また、第３発明の要旨とするところは、前記第２発明の車両用制御装置であって、（ａ）運転者に選択されたシフトポジションを前記第１演算処理部および前記第２演算処理部に電気信号で出力するシフト操作装置が設けられており、（ｂ）前記第１演算処理部および前記第２演算処理部の入力値は、前記シフト操作装置で選択された前記シフトポジションであり、（ｃ）前記第１演算処理部の演算結果は、前記シフト操作装置で選択され得る前記シフトポジションの何れかに設定されるものであることを特徴とする。このようにすれば、前記シフト操作装置からの電気信号に基づいて前記シフトポジションを認識し変速制御などを行うシフト制御において、前記第１演算処理部の演算結果の信頼性すなわち前記シフト制御の信頼性を損なわないようにしつつ、そのシフト制御を行う前記車両用制御装置のコスト上昇を抑えることができる。

また、第４発明の要旨とするところは、前記第３発明の車両用制御装置であって、（ａ）前記シフト操作装置では、駆動輪への動力伝達を遮断すると共にその駆動輪を固定する駐車ポジションと、前記駆動輪への動力伝達を遮断すると共にその駆動輪の回転を許容する中立ポジションと、前記車両を前進又は後進させる走行ポジションとの何れかの前記シフトポジションが選択され、（ｂ）前記高度安全状態値は前記駐車ポジションと予め定められており、（ｃ）前記中立ポジションは前記走行ポジションと比較して、前記車両のより高い安全状態が得られるものと予め定められていることを特徴とする。このようにすれば、前記車両の安全状態の高低と前記シフトポジションとの関係が予め定められているので、前記第２演算処理部は、前記第１演算処理部が異常であるか否かを容易に判断することが可能である。

ここで、好適には、前記第１発明の車両用制御装置であって、前記第２演算処理部は、前記第１演算処理部の演算結果が前記第２演算処理部の入力値と等しいという条件と、前記第１演算処理部の演算結果が前記高度安全状態値であるという条件との２つの条件が不成立である場合に、前記第１演算処理部が異常であると判断する。

また、好適には、前記第１発明の車両用制御装置であって、前記第２演算処理部は、前記第１演算処理部の演算結果が前記第２演算処理部の入力値と等しいという条件と、前記第１演算処理部の演算結果が前記第２演算処理部の入力値と比較して、前記車両のより高い安全状態が得られる値であるという条件との２つの条件が不成立である場合に、前記第１演算処理部が異常であると判断する。

また、好適には、前記第１発明の車両用制御装置であって、前記第２演算処理部は、前記第１演算処理部の演算結果が前記高度安全状態値であるという条件と、前記第１演算処理部の演算結果が前記第２演算処理部の入力値と比較して、前記車両のより高い安全状態が得られる値であるという条件との２つの条件が不成立である場合に、前記第１演算処理部が異常であると判断する。

また、好適には、前記第１発明の車両用制御装置であって、前記第２演算処理部は、前記第１演算処理部の演算結果が前記高度安全状態値であるという条件が不成立である場合に、前記第１演算処理部が異常であると判断する。

本発明が適用される車両の概略構成を説明するための図であると共に、車両を制御する電子制御装置の入出力信号を例示したブロック線図である。 図１の車両に設けられたシフト操作装置の一例を示す図である。 図１の車両において実行される種々の制御のうちの一の制御を実行するための電子制御装置内の構成の要部を一般化して示した機能ブロック線図である。 図３の監視マイコンが有する異常検出制御部が実行する制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、その異常検出制御部がメインマイコンの異常を検出するために行う判断パターンのうち第１の判断パターンが採用されるとした場合のフローチャートである。 図３の監視マイコンが有する異常検出制御部が実行する制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、その異常検出制御部がメインマイコンの異常を検出するために行う判断パターンのうち第２の判断パターンが採用されるとした場合のフローチャートである。 図３の監視マイコンが有する異常検出制御部が実行する制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、その異常検出制御部がメインマイコンの異常を検出するために行う判断パターンのうち第３の判断パターンが採用されるとした場合のフローチャートである。 図３の監視マイコンが有する異常検出制御部が実行する制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、その異常検出制御部がメインマイコンの異常を検出するために行う判断パターンのうち第４の判断パターンが採用されるとした場合のフローチャートである。 図３の監視マイコンが有する異常検出制御部が実行する制御作動の要部を説明するためのフローチャートであって、その異常検出制御部がメインマイコンの異常を検出するために行う判断パターンのうち第５の判断パターンが採用されるとした場合のフローチャートである。 図３に対応した機能ブロック線図であって、シフト制御を実行するための電子制御装置内の構成の要部を示した機能ブロック線図である。 図９のメインマイコンの演算結果が用いられるシフト制御において、車両の安全状態の高低とシフトポジションとの関係を予め定めた車両安全状態マップの一例である。 図９の監視マイコンが行う異常検出制御において、監視マイコンの入力値とメインマイコンの制御シフトと図４に示す第１〜第３の条件の成立との関係を表した一覧表である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明するための図であると共に、車両１０を制御する電子制御装置６０の入出力信号を例示したブロック線図である。図１において、車両１０はＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両であり、その車両１０は、駐車時に駆動輪１４の回転を機械的に阻止するパーキングロック装置１６、変速機１８、シフト操作装置３０などを備え、電子制御装置６０がシフト操作装置３０で選択されたシフトポジションＰshを電気信号により取得するシフトバイワイヤ（ＳＢＷ）方式を採用している。また、変速機１８は、車両において一般的に用いられる有段の自動変速機であって、例えば複数の遊星歯車装置と複数の油圧式摩擦係合装置とを備えている。車両１０では、走行用駆動力源としての内燃機関であるエンジン１２の動力は、変速機１８、差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）２６、及び一対の車軸（ドライブシャフト）２８等を順次介して一対の駆動輪１４へ伝達される。なお、図１の車両１０は走行用駆動力源としてエンジン１２だけを有するが、ハイブリッド車両または電動車両などであっても構わない。

また、車両１０には、車両１０の各種制御を行う車両用制御装置として機能する電子制御装置６０が備えられている。電子制御装置６０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されている。例えば電子制御装置６０は、予めＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１２の出力制御、変速機１８の変速制御、前記シフトバイワイヤ方式に関わる制御、パーキングロック装置１６の作動状態の切替制御などを実行する。

電子制御装置６０には、例えばシフトレバー３２の操作位置Ｐopeを検出する為の位置センサであるシフトセンサ３６及びセレクトセンサ３８（図２参照）からの操作位置Ｐopeに応じたシフトレバー位置信号、シフト操作装置３０で選択されるシフトポジションＰshを駐車ポジション（Ｐポジション）以外の非ＰポジションからＰポジションへ切り替える為のＰスイッチ３４におけるスイッチ操作を表すＰスイッチ信号、ユーザ（運転者）により操作されて車両１０の電源供給の切替状態を切り替える為の車両電源スイッチ４０におけるスイッチ操作を表すパワースイッチ信号、車速センサ４２からの車速Ｖを表す信号などが、それぞれ供給される。

また、電子制御装置６０からは、例えば,エンジン１２や変速機１８を制御するための信号等が出力される。

図２は、複数種類のシフトポジションＰshを人為的操作により切り換える切換装置（操作装置）としてのシフト操作装置３０の一例を示す図である。このシフト操作装置３０は、例えば運転席の近傍に配設され、複数の操作位置Ｐopeの何れかへ操作されるモーメンタリ式の操作子すなわち操作力を解くと元位置（初期位置）へ自動的に復帰する自動復帰式の操作子としてのシフトレバー３２を備えている。また、本実施例のシフト操作装置３０は、運転者が駐車ポジション（Ｐポジション）を選択するときに操作するＰスイッチ３４をシフトレバー３２の近傍に別スイッチとして備えている。

シフトレバー３２は、図２に示すように車両１０の前後方向または上下方向すなわち縦方向に配列された３つの操作位置ＰopeであるＲ操作位置（Ｒポジションに対応）、Ｎ操作位置（Ｎポジションに対応）、Ｄ操作位置（Ｄポジションに対応）と、それに平行に配列されたＭ操作位置、Ｂ操作位置（Ｂポジションに対応）とへそれぞれ操作されるようになっている。シフト操作装置３０では、シフトレバー３２が運転者によりＲ操作位置へシフト操作されるとシフトポジションＰshとしてＲポジションが選択され、シフトレバー３２がＮ操作位置へシフト操作されるとシフトポジションＰshとしてＮポジションが選択され、シフトレバー３２がＤ操作位置へシフト操作されるとシフトポジションＰshとしてＤポジションが選択され、シフトレバー３２がＢ操作位置へシフト操作されるとシフトポジションＰshとしてＢポジションが選択される。そして、シフト操作装置３０は、運転者によりシフトレバー３２が操作された場合には、その運転者により選択されたシフト操作装置３０のシフトポジションＰshを電気信号（シフトレバー位置信号）で電子制御装置６０へ出力する。詳細には、メインマイコン６２ｓおよび監視マイコン６４ｓ（図９参照）へ出力する。また、シフトレバー３２は、Ｒ操作位置とＮ操作位置とＤ操作位置との相互間で縦方向に操作可能とされ、Ｍ操作位置とＢ操作位置との相互間で縦方向に操作可能とされ、更に、Ｎ操作位置とＢ操作位置との相互間で上記縦方向に直交する車両１０の横方向に操作可能とされている。

Ｐスイッチ３４は、例えばモーメンタリ式の押しボタンスイッチであって、ユーザ（運転者）により押込操作される毎にＰスイッチ信号を電子制御装置６０へ出力する。例えば、運転者は、パーキングロック装置１６により駆動輪１４の回転を機械的に阻止するパーキングロックが実行されていないときにシフトポジションＰshをＰポジションにする場合には、Ｐスイッチ３４の押込操作を行う。すなわち、シフト操作装置３０は、Ｐスイッチ３４の押込操作が運転者によりなされた場合には、その運転者により選択されたシフトポジションＰshであるＰポジションを電気信号（Ｐスイッチ信号）で電子制御装置６０へ出力する。詳細には、メインマイコン６２ｓおよび監視マイコン６４ｓ（図９参照）へ出力する。前記Ｐポジションは、変速機１８内の動力伝達経路が遮断され、且つ、パーキングロック装置１６により前記パーキングロックが実行される駐車ポジション（パーキングポジション）である。言い換えれば、そのＰポジションは、駆動輪１４への動力伝達を遮断すると共に駆動輪１４をパーキングロック装置１６により固定する駐車ポジションである。但し、このパーキングロックは、車速Ｖが停車しているに等しい所定車速以下であるなどの所定の条件が満たされていれることを条件に実行されるものである。

シフト操作装置３０のＭ操作位置はシフトレバー３２の初期位置であり、Ｍ操作位置以外の操作位置Ｐope（Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｂ操作位置）へレバー操作されていたとしても、運転者がシフトレバー３２を解放すればすなわちシフトレバー３２に作用する外力が無くなれば、バネなどの機械的機構によりシフトレバー３２はＭ操作位置へ戻るようになっている。シフト操作装置３０で各シフトポジションＰshが選択された際には、電子制御装置６０は、その選択されたシフトポジションＰshに対応して変速機１８およびパーキングロック装置１６などを作動させる。

各シフトポジションＰshについて説明すると、Ｒポジションは、車両１０を後進させる駆動力が駆動輪１４に伝達される走行ポジションすなわち後進走行ポジションである。また、Ｎポジション（ニュートラルポジション）は、変速機１８内の動力伝達経路が遮断されるニュートラル状態とする中立ポジションであり、言い換えれば、駆動輪１４への動力伝達を遮断すると共に駆動輪１４の回転を許容する中立ポジションである。また、Ｄポジションは、車両１０を前進させる駆動力が駆動輪１４に伝達される走行ポジションすなわち前進走行ポジションである。例えば、パーキングロック装置１６により前記パーキングロックが実行されているときに、シフト操作装置３０でＲポジション、Ｎポジション、又はＤポジションが選択された場合には、ブレーキペダルが踏込操作されているなどの所定の条件が満たされていれば、電子制御装置６０はそのパーキングロックを解除する。

また、Ｂポジションは、Ｄポジションにおいて例えば車両１０にエンジンブレーキ効果を発揮させ駆動輪１４の回転を減速させる走行ポジションすなわち減速前進走行ポジション（エンジンブレーキレンジ）である。従って、電子制御装置６０は、現在のシフトポジションＰshがＤポジション以外のシフトポジションＰshであるときに、Ｂポジションを選択するシフト操作がなされてもそのＢポジションの選択を無効とし、Ｄポジションであるときのみ、そのＢポジションを選択するシフト操作を有効とする。

本実施例のシフト操作装置３０では、シフトレバー３２に作用する外力が無くなればＭ操作位置へ戻されるので、シフトレバー３２の操作位置Ｐopeを視認しただけでは選択中のシフトポジションＰshを認識することは出来ない。そのため、車室内で運転者の見易い位置に、選択中のシフトポジションＰshを表示するシフトポジション表示装置４６が設けられている。

本実施例では所謂シフトバイワイヤ（ＳＢＷ）方式が採用されており、シフト操作装置３０は上記縦方向である第１方向Ｐ１とその方向Ｐ１と交差する（図２では直交する）横方向である第２方向Ｐ２とに２次元的にシフト操作されるので、シフトレバー３２の操作位置Ｐopeを位置センサの検出信号として電子制御装置６０に出力するために、上記第１方向Ｐ１のシフト操作を検出する第１方向検出部としてのシフトセンサ３６と上記第２方向Ｐ２のシフト操作を検出する第２方向検出部としてのセレクトセンサ３８とを備えている。シフトセンサ３６とセレクトセンサ３８との何れも上記操作位置Ｐopeに応じた検出信号（電気信号）を電子制御装置６０に対し出力し、その検出信号に基づき電子制御装置６０は、シフトレバー３２の操作位置Ｐope、すなわち、そのシフト操作により選択されたシフトポジションＰshを認識（判定）する。

シフトレバー３２の操作位置Ｐopeを示す検出信号について一例を示せば、シフトセンサ３６は、Ｒ操作位置を示す第１方向第１位置P1_1と、Ｍ操作位置もしくはＮ操作位置を示す第１方向第２位置P1_2と、Ｂ操作位置もしくはＤ操作位置を示す第１方向第３位置P1_3との何れかに対応する検出信号を、シフトレバー３２のシフト操作に応じて電子制御装置６０に出力する。また、セレクトセンサ３８は、Ｍ操作位置もしくはＢ操作位置を示す第２方向第１位置P2_1と、Ｒ操作位置、Ｎ操作位置、もしくはＤ操作位置を示す第２方向第２位置P2_2との何れかに対応する検出信号を、シフトレバー３２のシフト操作に応じて電子制御装置６０に出力する。なお、シフトセンサ３６およびセレクトセンサ３８は各々１つずつ設けられておればよいが、センサの故障等に備えて、本実施例では各々２つずつ設けられている。例えば、シフトセンサ３６として機能する２つのセンサであるメインシフトセンサおよびサブシフトセンサは同じ検出信号を電子制御装置６０に出力し、セレクトセンサ３８として機能する２つのセンサであるメインセレクトセンサおよびサブセレクトセンサは同じ検出信号を電子制御装置６０に出力する。

図３は、車両１０において実行される種々の制御のうちの一の制御を実行するための電子制御装置６０内の構成の要部を一般化して示した機能ブロック線図である。その種々の制御は例えば車両走行に関わる制御であり、シフト操作装置３０からの電気信号に基づいてシフトポジションＰshを認識するシフト制御、及び、エンジン１２に設けられた電子スロットル弁をアクセル開度Ａccに応じた電気信号に基づいて開閉作動させるスロットル制御などが前記種々の制御に該当する。図３に示すように、電子制御装置６０は、車両１０における前記一の制御を実行するための演算結果を出力するメインマイコン６２と、監視対象であって主演算処理部であるメインマイコン６２が異常か否かを監視する監視部としての監視マイコン６４とを備えている。言い換えれば、そのメインマイコン６２は入力値に基づいた前記演算結果を出力する第１演算処理部であり、監視マイコン６４はメインマイコン６２の入力値と同じ入力値を得てその入力値に基づき上記メインマイコン６２の異常を検出する第２演算処理部である。メインマイコン６２はセンサ等の検出機器からの入力信号（パルス間隔や電圧などの電気信号）を受け付ける入力受付部６６を機能的に備え、監視マイコン６４も同様の入力受付部６８を機能的に備えている。両入力受付部６６，６８は、メインマイコン６２と監視マイコン６４とが互いに同じ入力値を得るので、互いに同じ処理を行う同じ構成になっている。この入力受付部６６，６８は、具体的には、前記入力信号からその入力信号が表す入力値を求める処理を行う。前記入力値とは、入力受付部６６，６８に入力される前記入力信号が直接的に表す制御値である。例えば、メインマイコン６２の前記演算結果が前記シフト制御に用いられるのであれば前記入力値は、前記入力信号が直接的に表すシフトポジションＰshであり、前記演算結果が前記スロットル制御に用いられるのであれば前記入力値は、アクセル開度Ａccを検出するアクセル開度センサからの前記入力信号が直接的に表すアクセル開度Ａccの大きさである。前記シフト制御を例として説明すれば、入力受付部６６，６８は、シフトセンサ３６およびセレクトセンサ３８からの入力信号から、その入力信号が表すシフトポジションＰshを入力値として求める。

図３に示すように、メインマイコン６２は、入力受付部６６で得た入力値に基づいて前記演算結果である最終制御値を決定し、その最終制御値を出力する。この最終制御値は、メインマイコン６２が関与する前記一の制御を実行するために用いられる。また、前記最終制御値は前記入力値と比較可能な同じ種類のものであり、例えば前記入力値がアクセル開度Ａccであれば前記最終制御値もアクセル開度Ａccであり、前記入力値がシフトポジションＰshであれば前記最終制御値もシフトポジションＰshである。具体的に、メインマイコン６２は、前記入力値から前記最終制御値を求める過程では、一般的に知られた種々の中間処理、および、車両１０の安全性を向上させる所謂フェールセーフ処理などを行い、それらの処理を経た上で前記最終制御値を決定する。すなわち、メインマイコン６２は、そのメインマイコン６２内での処理が正常であれば、前記最終制御値から得られる車両１０の安全状態を、前記入力値から得られる車両１０の安全状態と比較して悪化（低下）させることはない。車両１０の安全状態とは車両１０の乗員にとって安全な車両状態であり、その車両１０の安全状態はメインマイコン６２の制御内容によって種々異なるものであるが、例えば、メインマイコン６２ｓが前記シフト制御を実行するものであるとすれば、車両１０は、車両状態が停車状態に近いほど、より高い安全状態になる。なお、前記入力値は、その入力値がとり得る予め定められた最大変化範囲内で離散的に又は連続的に変化するものであり、前記最終制御値も前記入力値と同様に、前記最大変化範囲と同一範囲内で離散的に又は連続的に変化するものである。

監視マイコン６４は、監視マイコン６４の入力値すなわち入力受付部６８で得た入力値とメインマイコン６２の演算結果すなわち前記最終制御値との比較に基づいて、或いは、その最終制御値が予め定められた高度安全状態値であるか否かに基づいて、メインマイコン６２の異常を検出する異常検出制御を行う。すなわち、メインマイコン６２が異常であるか否かを示すフェールセーフ出力を行う。前記高度安全状態値は、メインマイコン６２が関与する前記一の制御が具体的にどのような制御であるかによって予め定められるものである。その高度安全状態値を定義すれば、その高度安全状態値は、車両１０の相対的に高い安全状態が得られる値、例えば、前記最大変化範囲内において車両１０の最も高い安全状態が得られる値である。メインマイコン６２が異常であると監視マイコン６４により判断された場合には、例えば、メインマイコン６２の前記最終制御値は、メインマイコン６２が関与する前記一の制御において異常値であると取り扱われる。そして、その一の制御で前記最終制御値が異常値であるときに実行されるように予め定められた処理が電子制御装置６０によって実行される。

具体的に監視マイコン６４は、前記異常検出制御を実行するために異常検出制御部７０を機能的に備えており、その異常検出制御部７０は、前記異常検出制御において、図４〜図８に示す何れか一の判断パターンによってメインマイコン６２の異常を検出する。すなわちメインマイコン６２が異常であるか否かを判断する。この図４〜図８に示す判断パターンの何れが採用されて前記異常検出制御が行われるかは、メインマイコン６２が関与する前記一の制御が具体的にどのような制御であるかによって定まるものである。図４〜図８に示す制御作動は各々、単独で或いは他の制御作動と並列的に実行される。図４〜図８において共通のステップは同一の符号が付されている。

例えば、図４に示す第１の判断パターンが前記異常検出制御において採用されるとすれば、図４に示すように、異常検出制御部７０は、ＳＡ１においてメインマイコン６２の前記最終制御値（演算結果）が監視マイコン６４の前記入力値と等しいという第１の条件を判断し、ＳＡ２においてメインマイコン６２の前記最終制御値が前記高度安全状態値であるという第２の条件を判断し、ＳＡ３においてメインマイコン６２の前記最終制御値が監視マイコン６４の前記入力値と比較して、車両１０のより高い安全状態が得られる値であるという第３の条件を判断する。そして、異常検出制御部７０は、前記第１〜第３の条件の全部が不成立である場合に、ＳＡ４において、メインマイコン６２が異常であると判断する。なお、前記入力値から得られる車両１０の安全状態の高低、および、前記最終制御値から得られる車両１０の安全状態の高低は予め定められているのが好ましい。

また、図５に示す第２の判断パターンが前記異常検出制御において採用されるとすれば、図５に示すように、異常検出制御部７０は、前記第１の条件と前記第２の条件との２つの条件が不成立である場合に、ＳＡ５において、メインマイコン６２が異常であると判断する。

また、図６に示す第３の判断パターンが前記異常検出制御において採用されるとすれば、図６に示すように、異常検出制御部７０は、前記第１の条件と前記第３の条件との２つの条件が不成立である場合に、ＳＡ６において、メインマイコン６２が異常であると判断する。

また、図７に示す第４の判断パターンが前記異常検出制御において採用されるとすれば、図７に示すように、異常検出制御部７０は、前記第２の条件と前記第３の条件との２つの条件が不成立である場合に、ＳＡ７において、メインマイコン６２が異常であると判断する。

また、図８に示す第５の判断パターンが前記異常検出制御において採用されるとすれば、図８に示すように、異常検出制御部７０は、前記第２の条件が不成立である場合に、ＳＡ８において、メインマイコン６２が異常であると判断する。

次に、図３のメインマイコン６２が関与する前記一の制御が、具体的に前記シフト制御である場合の例を図９を用いて説明する。図９は、前記図３に対応した機能ブロック線図であって、前記シフト制御を実行するための電子制御装置６０内の構成の要部を示した機能ブロック線図である。図３のメインマイコン６２は図９では具体的にメインマイコン６２ｓとして表され、図３の監視マイコン６４は図９では具体的に監視マイコン６４ｓとして表されている。そして、図３のメインマイコン６２の入力受付部６６は図９では具体的にメインマイコン６２ｓの入力受付部６６ｓとして表され、図３の監視マイコン６４の入力受付部６８は図９では具体的に監視マイコン６４ｓの入力受付部６８ｓとして表され、図３の監視マイコン６４の異常検出制御部７０は図９では具体的に監視マイコン６４ｓの異常検出制御部７０ｓとして表されている。すなわち、図９ではメインマイコン６２ｓおよび監視マイコン６４ｓは電子制御装置６０に備えられており、メインマイコン６２ｓは本発明の第１演算処理部に対応し、監視マイコン６４ｓは本発明の第２演算処理部に対応する。図９において、入力受付部６６ｓ，６８ｓにはシフト操作装置３０からの電気信号すなわち入力信号が入力され、その入力信号から、入力受付部６６ｓ，６８ｓは、その入力信号が表すシフトポジションＰshを前記入力値として求める。言い換えれば、メインマイコン６２ｓおよび監視マイコン６４ｓの前記入力値は、シフト操作装置３０で選択されたシフトポジションＰshである。例えば、シフトレバー３２が運転者によりＲ操作位置にレバー操作されれば前記入力値はＲポジションになり、シフトレバー３２が運転者によりＮ操作位置にレバー操作されれば前記入力値はＮポジションになる。

メインマイコン６２ｓは、図３のメインマイコン６２について前述したように、入力受付部６６ｓで得た前記入力値に対して前記中間処理および前記フェールセーフ処理などを行い、それらの処理を経た上で、前記入力値に基づいた演算結果である前記最終制御値を決定し出力する。図９ではその最終制御値を制御シフトとも呼ぶ。メインマイコン６２ｓが前記制御シフトを決定すると、例えば、その制御シフトに従って変速機１８の変速制御が実行され、パーキングロック装置１６が作動させられる。前記制御シフトは、シフト操作装置３０で選択され得るシフトポジションＰshの何れか、すなわちＲ，Ｎ，Ｄ，Ｂ，Ｐポジションの何れかに設定されるものである。メインマイコン６２ｓは前記シフト制御を実行するものであるので、例えば、メインマイコン６２ｓが行う前記中間処理または前記フェールセーフ処理としては、(i)現在のシフトポジションＰshがＤポジション以外であるときに前記入力値としてＢポジションが得られた場合に、前記制御シフト（最終制御値）がＢポジションにはされずに現在のシフトポジションＰshのままにされること、(ii)所定車速以上の高速走行時であって現在のシフトポジションＰshがＤポジションであるときに前記入力値としてＲポジションが得られた場合に、前記制御シフトがＮポジションに決定されること、(iii)所定車速以上の高速走行時であって現在のシフトポジションＰshがＲポジションであるときに前記入力値としてＤポジションが得られた場合に、前記制御シフトがＮポジションに決定されること、(iv)シフト操作装置３０等の電気回路が正常であればあり得ない入力信号が入力受付部６６ｓ，６８ｓに入力され続けている場合に、前記制御シフトがＮポジションに決定されること等が挙げられる。

監視マイコン６４ｓは、図３の監視マイコン６４について前述したように、前記異常検出制御を行う。メインマイコン６２ｓの前記最終制御値は前記シフト制御に用いられるものであるので、前記入力値または前記最終制御値としてのシフトポジションＰshから得られる車両状態が停車状態に近いほど、車両１０がより高い安全状態にあると判断される。従って、図１０の車両安全状態マップに示すように、Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｂ，Ｐポジションのうち、Ｐポジションが車両１０の最も高い安全状態が得られるシフトポジションＰshである。また、そのＰポジションの次に車両１０の高い安全状態が得られるシフトポジションＰshはＮポジションである。また、ＮポジションはＲ、Ｄ、及びＢポジションと比較して、要するに前記走行ポジションと比較して、車両１０のより高い安全状態が得られるシフトポジションＰshである。このような車両１０の安全状態の高低とシフトポジションＰshとの関係は図１０の車両安全状態マップとして予め定められており、監視マイコン６４ｓに記憶されている。この車両安全状態マップから判るように、図９における前記高度安全状態値はＰポジションである。図１０の車両安全状態マップから、監視マイコン６４ｓの前記入力値とメインマイコン６２ｓの前記制御シフト（最終制御値）と前記第１〜第３の条件（図４参照）の成立との関係は、図１１に示すマップで表すことができる。その図１１において、〔１〕は前記第１の条件が成立することを示し、〔２〕は前記第２の条件が成立することを示し、〔３〕は前記第３の条件が成立することを示し、「×」はその第１〜第３の条件の何れもが不成立であることを示している。なお、ＤポジションとＢポジションとは、何れも車両１０を前進させる走行ポジションであるので、図１１から判るように、監視マイコン６４ｓが行う前記異常検出制御では、互いに同じシフトポジションＰshであるとみなされる。

上記のように図１０の車両安全状態マップが予め定められているので、監視マイコン６４ｓは、前記異常検出制御において、前記車両安全状態マップから、メインマイコン６２ｓが異常であるか否かを判断する。そして、前述した図３での説明と同様に、メインマイコン６２ｓが異常であると監視マイコン６４ｓにより判断された場合には、メインマイコン６２ｓの前記制御シフト（最終制御値）は、前記シフト制御において異常値であると取り扱われる。そして、その制御シフトが異常値であるときに実行されるように予め定められた処理が電子制御装置６０によって実行される。例えば、車室内の運転者が見易い箇所に異常が発生した旨を表示したり、車両１０が走行中であれば速やかに停車させる処理が、電子制御装置６０によって実行される。

図９において、具体的に監視マイコン６４ｓが実行する前記異常検出制御では、図４〜図８に示す前記第１〜第５の判断パターンのうち前記第１の判断パターンが採用されている。その異常検出制御が前記シフト制御に関わるからである。従って、監視マイコン６４ｓの異常検出制御部７０ｓは前記異常検出制御において図４に示すフローチャートを実行する。すなわち、異常検出制御部７０ｓは、図４のＳＡ１〜ＳＡ３に示す前記第１〜第３の条件のそれぞれについて前記車両安全状態マップに従って判断する。そして、異常検出制御部７０ｓは、前記第１〜第３の条件の全部が不成立である場合に、図４のＳＡ４において、メインマイコン６２ｓが異常であると判断する。

上述のように、本実施例によれば、電子制御装置６０は、前記入力値に基づいた演算結果を出力する前記第１演算処理部であるメインマイコン６２，６２ｓと、メインマイコン６２，６２ｓの前記入力値と同じ入力値を得る前記第２演算処理部である監視マイコン６４，６４ｓとを備えている。そして、監視マイコン６４，６４ｓは、その監視マイコン６４，６４ｓの前記入力値とメインマイコン６２，６２ｓの前記演算結果との比較に基づいて、或いは、その演算結果が車両１０の相対的に高い安全状態が得られる予め定められた前記高度安全状態値であるか否かに基づいて、メインマイコン６２，６２ｓの異常を検出する。従って、メインマイコン６２，６２ｓの前記演算結果の信頼性を確保するために、監視マイコン６４，６４ｓをメインマイコン６２，６２ｓと同一の構成とする必要がないので、メインマイコン６２，６２ｓが大規模な構成であっても、そのメインマイコン６２，６２ｓの演算結果の信頼性を確保しつつ電子制御装置６０のコスト上昇を抑えることができる。

また、本実施例によれば、図４のフローチャートに示すように、監視マイコン６４ｓは、メインマイコン６２ｓの前記最終制御値（演算結果）が監視マイコン６４ｓの前記入力値と等しいという前記第１の条件と、メインマイコン６２ｓの前記演算結果が前記高度安全状態値であるという前記第２の条件と、メインマイコン６２ｓの前記演算結果が監視マイコン６４ｓの前記入力値と比較して、車両１０のより高い安全状態が得られる値であるという前記第３の条件との何れもが全て不成立である場合に、メインマイコン６２ｓが異常であると判断する。従って、監視マイコン６４ｓは、メインマイコン６２ｓが異常であるか否かを、具体的な判断基準の下で判断することができる。

また、本実施例によれば、シフト操作装置３０は、運転者に選択されたシフトポジションＰshをメインマイコン６２ｓおよび監視マイコン６４ｓに電気信号で出力する。そして、メインマイコン６２ｓおよび監視マイコン６４ｓの前記入力値は、シフト操作装置３０で選択されたシフトポジションＰshであり、メインマイコン６２ｓの前記最終制御値（演算結果）は、シフト操作装置３０で選択され得るシフトポジションＰsh（Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｂ，Ｐポジション）の何れかに設定されるものである。従って、シフト操作装置３０からの前記電気信号に基づいてシフトポジションＰshを認識する前記シフト制御において、メインマイコン６２ｓの演算結果の信頼性すなわち前記シフト制御の信頼性を損なわないようにしつつ、監視マイコン６４ｓのコスト上昇を抑えることができる。要するに、前記シフト制御を行う電子制御装置６０のコスト上昇を抑えることができる。

また、本実施例によれば、前記高度安全状態値はＰポジション（駐車ポジション）であると予め定められている。また、Ｎポジション（中立ポジション）はＲ，Ｄ，Ｂポジション（走行ポジション）と比較して、車両１０のより高い安全状態が得られるものと予め定められている。従って、車両１０の安全状態の高低とシフトポジションＰshとの関係が予め定められているので、監視マイコン６４ｓは、図４のフローチャートに従って、メインマイコン６２ｓが異常であるか否かを容易に判断することが可能である。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例において、シフトレバー３２は２次元的にシフト操作されるものであるが、一軸に沿ってシフト操作されるものであってもよいし、３次元的にシフト操作されるものであってもよい。また、シフトレバー３２は、そのシフトレバー３２に作用する外力が無くなればＭ操作位置へ戻るが、Ｍ操作位置へ戻らずに、運転者に操作された操作位置Ｐopeに留まる形式のものであっても差し支えない。

また、前述の実施例において、シフトレバー３２の位置を検出する位置センサとしてシフトセンサ３６とセレクトセンサ３８とを備えているが、位置センサの数は２つに限定されるわけではない。

また、前述の実施例において、シフトレバー３２は、モーメンタリ式のレバースイッチであるが、それに替えて、例えば押しボタン式のスイッチやスライド式スイッチ等であっても差し支えない。更に言えば、シフト操作装置３０は、手動操作ではなく、足によりシフト操作されてもよいし、運転者の音声に反応してシフト操作されてもよい。要するに、シフト操作装置３０は、運転者のシフト意思を電気信号に変換する操作装置であればよい。

また、前述の実施例において、前記車両安全状態マップが図１０に例示されているが、その車両安全状態マップは、車両１０が停車中であるか減速中であるか高車速走行中であるか等の車両状態に応じて切り替えられるものであっても差し支えない。

また、前述の実施例において、入力受付部６６，６８，６６ｓ，６８ｓは、前記入力信号からその入力信号が表す前記入力値を求めるが、その入力信号自体が異常である場合には所定のフェールセーフ処理を実施しても差し支えない。例えば、図９において入力受付部６６ｓ，６８ｓは、前記メインシフトセンサと前記サブシフトセンサとの一方が異常である場合、または、前記メインセレクトセンサと前記サブセレクトセンサとの一方が異常である場合には、他方のセンサからの前記入力信号に基づいて前記入力値を求めるものであっても差し支えない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
１４：駆動輪
３０：シフト操作装置
６０：電子制御装置（車両用制御装置）
６２，６２ｓ：メインマイコン（第１演算処理部）
６４，６４ｓ：監視マイコン（第２演算処理部）

Claims (4)

1. 入力値に基づいた演算結果を出力する第１演算処理部と、該第１演算処理部の入力値と同じ入力値を得る第２演算処理部とを備えた車両用制御装置であって、
   前記第２演算処理部は、該第２演算処理部の入力値と前記第１演算処理部の演算結果との比較に基づいて、或いは、該演算結果が車両の相対的に高い安全状態が得られる予め定められた高度安全状態値であるか否かに基づいて、前記第１演算処理部の異常を検出する
   ことを特徴とする車両用制御装置。
2. 前記第２演算処理部は、前記第１演算処理部の演算結果が前記第２演算処理部の入力値と等しいという条件と、前記第１演算処理部の演算結果が前記高度安全状態値であるという条件と、前記第１演算処理部の演算結果が前記第２演算処理部の入力値と比較して、前記車両のより高い安全状態が得られる値であるという条件との何れもが全て不成立である場合に、前記第１演算処理部が異常であると判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 運転者に選択されたシフトポジションを前記第１演算処理部および前記第２演算処理部に電気信号で出力するシフト操作装置が設けられており、
   前記第１演算処理部および前記第２演算処理部の入力値は、前記シフト操作装置で選択された前記シフトポジションであり、
   前記第１演算処理部の演算結果は、前記シフト操作装置で選択され得る前記シフトポジションの何れかに設定されるものである
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用制御装置。
4. 前記シフト操作装置では、駆動輪への動力伝達を遮断すると共に該駆動輪を固定する駐車ポジションと、前記駆動輪への動力伝達を遮断すると共に該駆動輪の回転を許容する中立ポジションと、前記車両を前進又は後進させる走行ポジションとの何れかの前記シフトポジションが選択され、
   前記高度安全状態値は前記駐車ポジションと予め定められており、
   前記中立ポジションは前記走行ポジションと比較して、前記車両のより高い安全状態が得られるものと予め定められている
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用制御装置。
   

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