JPWO2017002577A1 - 車両用変速機の制御装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ソフトウェアプログラムを制御単位かつ同一の内容で二重化し、ROM(005)の故障を検出した場合においても、ROM(005)の故障部位にある制御の代替制御として、通常の運転と同じ制御を行う車両用変速器(013,014等)の制御装置に関する。本発明は、これにより、ROM(005)の故障を検出した場合、車両用変速機(013,014等)の機能を制限することなく、車両用変速機(013,014等)の安全状態を確保し、ドライバビリティ低下を避けることが可能となる。

Description

本発明は車両用変速機の制御装置に関する。
機能安全に関する国際標準としてIEC61508やISO26262等が制定され、自動車の安全性能へのニーズが高まっている。
安全性能へのニーズに対応すべく、車両用変速機に搭載されているマイクロプロセッサでは、ROM(Read Only Memory)故障検出機能の高性能化等、安全状態を常時監視できる機能が備わってきている。一方で、マイクロプロセッサの技術向上によりROM記憶容量が急増しており、ROM故障率は高くなる傾向がある。
ROM故障を含む車両用変速機の制御装置の故障が発生した場合、フェールセーフ状態へ移行する技術が公開されている。
特開2009−41602号公報
特許文献1では、ROM故障時に車両の安全状態を確保するため、車両用変速機の機能を制限し、ドライバビリティが著しく低下してしまう問題点があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ROM故障を検出した場合において、車両用変速機の機能を制限することなく、車両用変速機の安全状態を確保し、ドライバビリティ低下を避ける方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を有することを特徴とする。
マイクロプロセッサに搭載されているROMを、データを記憶する記憶部と、データを用いてソフトウェアプログラムを実施する制御部で構成する。
制御部は車両用変速機に取り付けられたセンサ情報や他のECUから取得した情報を基に、車両用変速機のアクチュエータを制御するソフトウェアプログラム群で構成し、制御単位でROMに配置する。
制御単位かつ同一の内容で二重化する。二重化する制御の選定はROM容量に依存し、ドライバビリティ低下を回避できる機能を優先的に二重化する。以下、二重化したソフトウェアプログラムを代替制御と称する。
マイクロプロセッサ機能によりROM故障を監視し、ROM故障が発生時は故障部位のアドレス情報を取得する。
ROM故障部位のアドレス情報と、故障部位特定用データテーブルにより故障部位にある制御を特定する。
ROM故障部位にある制御の代替制御にて、通常の運転と同じ制御を行う。
通常の制御と代替制御の両方でROM故障が発生した場合は、従来技術のフェールセーフ状態とし、車両用変速機の機能に制限を与え、安全を確保する。
本発明によれば、ROM故障が発生しても、代替制御を行うことにより、車両用変速機の制御を制限する必要はなく、ドライバビリティ低下を避けることができる。
ソレノイドリレー制御に関する本発明の実施形態の一例を示す。 ソレノイドリレー制御に関するROM故障部位を検出する制御のフローチャートである。 ソレノイドリレー制御に関するROM故障部位を回避する制御のフローチャートである。 イグニッションSWモニタ制御に関する本発明の実施形態の一例を示す。 イグニッションSWモニタ制御に関するROM故障部位を検出する制御のフローチャートである。 イグニッションSWモニタ制御に関するROM故障部位を回避する制御のフローチャートである。 車両用変速機の制御装置に関するシステム概要の一例を示す。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図7を用いて,車両用変速機の制御装置に関するシステム概要の一例について説明する。
車両用変速機には、エンジン609からの駆動力を受けるプライマリプーリー602、ファイナルギア610へ駆動力を出力するセカンダリプーリー604、プライマリプーリー602とセカンダリプーリー604を接続するベルト603を備える。プライマリプーリー602とセカンダリプーリー604は、油圧により溝幅を変化させ、変速比を変えることができる。
また、プライマリプーリー602とセカンダリプーリー604へ油を供給するオイルポンプ605、油の供給量を調整するプライマリソレノイドバルブ607、セカンダリソレノイドバルブ608を備える。
車両用変速機の制御装置であるATCU(Automatic Transmission Control Unit)601では、プライマリソレノイドバルブ607、セカンダリソレノイドバルブ608を開閉することで、プライマリプーリー602とセカンダリプーリー604の油圧を制御し、結果として車両用変速機の変速比を制御している。
図1から3を用いて本発明の第一の実施例について説明する。
図1は、ソレノイドリレー制御に関する本実施例を示す。ATCU001内には、マイクロプロセッサ002、マイクロプロセッサ002からの目標電流値を受けソレノイドバルブ016を制御するソレノイド制御IC014、バッテリ015からソレノイド制御IC014への電源供給を制御するソレノイドリレー回路013を備える。
マイクロプロセッサ002内には、データを記憶するROMデータ記憶部005、ソフトウェアプログラムを記憶するROM制御部004、ROM故障アドレスを検出できるROM故障検出器003を備える。
ROM故障検出器003内には、ROM故障が発生有無の情報を格納するROM故障通知レジスタ017、ROM故障発生したアドレスn個を格納するROM故障アドレス格納レジスタ018を備える。ROM故障検出器003はマイクロプロセッサ002に搭載されている機能であり、マイクロプロセッサが起動してから停止するまでの間、ROM故障を監視する。
ROM制御部004内には、ROM故障検出器003から取得したROM故障通知レジスタ017とROM故障アドレス格納レジスタ018の情報により制御部の故障部位を特定するソフトウェアプログラムであるROM故障部位検出制御006を有する。ROM故障部位回避制御007は、ROM故障部位検出制御006により制御部の故障部位を回避するためのソフトウェアプログラムである。ソレノイドリレー制御008は、ソレノイドリレー回路013のON/OFFを制御するソフトウェアプログラムである。ソレノイド制御011は、ソレノイド制御IC014へ目標指示電流を与えるソフトウェアプログラムである。ソレノイドリレー代替制御009は、ROM故障時に行う代替制御としてソレノイドリレー制御008と同じ内容のソフトウェアプログラムである。ROM故障時制御010は、ソレノイドリレー制御008とソレノイドリレー代替制御009の両方でROM故障となった場合に行われる。
ROMデータ記憶部内005には、ROM故障部位を特定するための故障部位判定用データテーブル012を備える。故障部位判定用データテーブル012には、ソレノイドリレー制御008、およびソレノイドリレー代替制御009の先頭アドレスと終了アドレスを備える。
図2、図3は、ソレノイドリレー制御に関する本実施例のソフトウェア処理の一例を示す。マイクロプロセッサ002が起動してから終了するまでの間、一定周期で図2、図3の順に繰返しソフトウェア処理を行う。
図2は、ソレノイドリレー制御008に関するROM故障部位を検出する制御のフローチャートである。ROM故障検出器003のROM故障通知レジスタ017により、ROM故障の発生有無を判定する(101)。ROM故障と判定した場合、ROM故障検出器003のROM故障アドレス格納レジスタ018よりROM故障アドレス情報を取得する(102)。
故障アドレス情報(102)と、故障部位判定用データテーブル012に備えられているソレノイドリレー制御の先頭アドレスまたは終了アドレスとを比較する(103)。この時、故障アドレス情報(102)が、ソレノイドリレー制御の先頭アドレスから終了アドレス内にある場合は、ソレノイドリレー制御のROM故障と判定する(104)。
次に、故障アドレス情報(102)と、故障部位判定用データテーブル012に備えられているソレノイドリレー代替制御の先頭アドレスまたは終了アドレスとを比較する(105)。この時、故障アドレス情報(102)が、ソレノイドリレー代替制御の先頭アドレスから終了アドレス内にある場合は、ソレノイドリレー代替制御のROM故障と判定する(106)。
ソレノイドリレー制御008のROM故障有無、あるいはソレノイドリレー代替制御009のROM故障有無の情報は、ROM故障部位回避制御007にて参照され、ROM故障部位の回避制御が行われる。
図3は、ソレノイドリレー制御008に関するROM故障部位を回避する制御のフローチャートである。ROM故障部位検出制御006のソレノイドリレー制御ROM故障判定(104)により、ソレノイドリレー制御を回避するか否かを判定する(201)。ソレノイドリレー制御のROM故障と判定されていない場合は、ソレノイドリレー制御(202)を行う。
ソレノイドリレー制御のROM故障と判定している場合は、ROM故障部位検出制御006のソレノイドリレー代替制御ROM故障判定(106)により、ソレノイドリレー代替制御を回避するか否かを判定する(203)。ソレノイドリレー代替制御のROM故障と判定されていない場合は、ソレノイドリレー代替制御(204)を行う。
ソレノイドリレー制御とソレノイドリレー代替制御の両方がROM故障と判定された場合は、ROM故障時制御010(205)を行う。例えば、ROM故障時制御010を実施した場合、ソフトウェアでは車両用変速機の各アクチュエータの制御を止める。この場合、車両用変速機のハードウェア的な制御により変速比を固定とし安全を確保しているが、ドライバビリティを著しく低下させる。
従来の車両用変速機の制御装置では、ソレノイドリレー制御でROM故障と判定された場合、ROM故障時制御010を実施していたが、本実施例によれば、ソレノイドリレー代替制御を行うことで、ROM故障時制御010を回避することができ、結果としてドライバビリティの低下を回避できる。
以上に説明したように本実施例の車両用変速機の制御装置は、データを記憶するROMデータ記憶部005と、ROMデータ記憶部005が格納しているデータを用いて処理を実施するROM制御部004と、を備える。そして、ROM制御部004には車両用変速機の複数の制御処理が記憶され、複数の制御処理のうち、その制御処理を行えなくなった場合に車両用変速機の制御不能を招く制御処理について二重化して記憶されるものである。
ここでいう車両用変速機の制御不能を招く制御処理とは、上記したソレノイドコイルのリレー制御処理、又は実施例2で説明するイグニッションSWのモニタ処理などが考えられる。これらはROM故障時にATCU001として最低限制御しなければならないアクチュエータに関する。逆に、ROM故障時に制御しなくても良いアクチュエータであればソフトウェアプログラムを二重化しなくても問題はないが、これに限らない。
すなわち、ROM制御部004に記憶される全ての制御処理について二重化すれば、ある制御処理についての記憶領域に故障が生じた場合に、二重化された制御処理で代替制御が可能となる。しかしながら、全ての制御処理について二重化するのは、ROM制御部004の記憶容量の問題から現実的でない。
そこで、本実施例においては、特定の制御処理に絞ってROM制御部004に二重化するようにしたものである。上記したソレノイドコイルのリレー制御処理を記憶した記憶領域において故障が生じた場合、仮に二重化していなかったとすると、制御装置としては、変速機の制御をすることができないと判断する。しかしながら、この場合、車両用変速機の変速比を固定とすることで安全を確保することになるため、ドライバビリティを著しく低下させることになる。
これに対して本実施例においては、たとえば、ソレノイドコイルのリレー制御処理等の車両用変速機の制御不能を招く制御処理について、ROM制御部004に二重化して記憶するようにしている。これによりソレノイドコイルのリレー制御処理の記憶領域に故障が生じた場合であっても、ROM制御部004は、二重化して記憶した制御内容により代替制御を行うことができ、通常の制御を継続して行うことが可能となる。
したがって、ROM制御部004の容量を極めて大きくする必要がなく、コストの増加を抑制しつつ、かつ、車両用変速機の変速比を固定とすることでドライバビリティの著しい低下を抑制することが可能となる。
図4から6を用いて本発明の第二の実施例について説明する。
図4は、イグニッションSWモニタ制御に関する本発明の実施形態の一例を示す。ATCU301内には、マイクロプロセッサ302、マイクロプロセッサ302への電源供給を行う電源IC315を備える。電源IC315内には、バッテリ320から電源を受けるVin318、マイクロプロセッサへの電源供給を行うVout317、Vout317の出力許可を行うVout出力許可判定装置316を備える。Vout出力許可判定装置316へはイグニッションSW319とマイクロプロセッサ電源供給制御313からの信号が入力され、入力のいずれかがON状態のときVout316の出力許可となる。
マイクロプロセッサ302内には、データを記憶するROMデータ記憶部305、ソフトウェアプログラムを記憶するROM制御部304、ROM故障アドレスを検出できるROM故障検出器303を備える。
ROM故障検出器303内には、ROM故障が発生有無の情報を格納するROM故障通知レジスタ321、ROM故障発生したアドレスn個を格納するROM故障アドレス格納レジスタ322を備える。ROM故障検出器003はマイクロプロセッサ002に搭載されている機能であり、マイクロプロセッサが起動してから停止するまでの間、ROM故障を監視する。
ROM制御部304内には、ROM故障検出器303から取得したROM故障通知レジスタ017とROM故障アドレス格納レジスタ018の情報により制御部の故障部位を特定するソフトウェアプログラムであるROM故障部位検出制御306を有する。ROM故障部位回避制御307は、ROM故障部位検出制御306により制御部の故障部位を回避するためのソフトウェアプログラムである。イグニッションSWモニタ制御308は、イグニッションSW319の電圧をモニタする。イグニッションSWモニタ代替制御309は、ROM故障時に行う代替制御としてイグニッションSWモニタ制御308と同じ内容のソフトウェアプログラムである。ATCU終了制御310は、車両用変速機やATCU301の故障を回避するための処理が行われる。イグニッションSW監視処理311は、イグニッションSW319のON、OFFを常時監視する。終了処理312は、イグニッションSWがOFFときに行われ、マイクロプロセッサ302の初期化処理等、ATCU301の故障を回避するための処理が行われる。マイクロプロセッサ電源供給制御313は、電源IC315によりマイクロプロセッサ302への電源供給を制御する。
ROMデータ記憶部内305には、ROM故障部位を特定するための故障部位判定用データテーブル314を備える。故障部位判定用データテーブル314には、イグニッションSWモニタ制御308、およびイグニッションSWモニタ代替制御309の先頭アドレスと終了アドレスを備える。
図5、図6は、イグニッションSWモニタ制御に関する本実施例のソフトウェア処理の一例を示す。マイクロプロセッサ302が起動してから終了するまでの間、一定周期で図5、図6の順に繰返しソフトウェア処理を行う。
図5は、イグニッションSWモニタ制御308に関するROM故障部位を検出する制御のフローチャートである。ROM故障検出器303のROM故障通知レジスタ321により、ROM故障の発生有無を判定する(101)。ROM故障と判定した場合、ROM故障検出器303のROM故障アドレス格納レジスタ322よりROM故障アドレス情報を取得する(402)。
故障アドレス情報(402)と、故障部位判定用データテーブル314に備えられているイグニッションSWモニタ制御の先頭アドレスまたは終了アドレスとを比較する(403)。この時、故障アドレス情報(402)が、イグニッションSWモニタ制御の先頭アドレスから終了アドレス内にある場合は、イグニッションSWモニタ制御のROM故障と判定する(404)。
次に、故障アドレス情報(402)と、故障部位判定用データテーブル314に備えられているイグニッションSWモニタ代替制御の先頭アドレスまたは終了アドレスとを比較する(405)。この時、故障アドレス情報が、イグニッションSWモニタ代替制御の先頭アドレスから終了アドレス内にある場合は、イグニッションSWモニタ代替制御のROM故障と判定する(406)。
イグニッションSWモニタ制御308のROM故障有無、あるいはイグニッションSWモニタ代替制御309のROM故障有無の情報は、ROM故障部位回避制御307にて参照され、ROM故障部位の回避制御が行われる。
図6は、イグニッションSWモニタ制御308に関するROM故障部位を回避する制御のフローチャートである。ROM故障部位検出制御306のイグニッションSWモニタ制御ROM故障判定(404)により、イグニッションSWモニタ制御を回避するか否かを判定する(501)。イグニッションSWモニタ制御のROM故障と判定されていない場合は、イグニッションSWモニタ制御(502)を行う。
イグニッションSWモニタ制御のROM故障と判定された場合は、ROM故障部位検出制御006のイグニッションSWモニタ代替制御ROM故障判定(406)により、イグニッションSWモニタ代替制御を回避するか否かを判定する(503)。イグニッションSWモニタ代替制御のROM故障と判定されていない場合は、イグニッションSWモニタ代替制御(504)を行う。
イグニッションSWモニタ制御とイグニッションSWモニタ代替制御の両方がROM故障と判定された場合は、ATCU終了制御305のイグニッションSW監視処理311(505)、終了処理312(506)を行わない。
例えば、イグニッションSWモニタ制御とイグニッションSWモニタ代替制御の両方がROM故障と判定された場合は、ATCUを安全に終了する制御を行わないため、ATCUの故障を引き起こす可能性がある。ATCUが故障した場合、車両用変速機の各アクチュエータを制御できなくなる。この場合、車両用変速機のハードウェア的な制御により変速比を固定とし安全を確保しているが、ドライバビリティを著しく低下させる。
一方、イグニッションSWモニタ制御とイグニッションSWモニタ代替制御のいずれかがROM故障ではないと判定された場合は、ATCU終了制御305のイグニッションSW監視処理311(505)、終了処理312(506)を行い、ATCUを安全に終了する。
従来の車両用変速機の制御装置では、イグニッションSWモニタ制御でROM故障と判定された場合、ATCU終了制御305を実施できなかったが、本発明によれば、イグニッションSWモニタ代替制御を行うことで、ATCU終了制御305を実施できるようになり、結果としてATCU故障を防ぎ、ドライバビリティの低下を回避できる。
本実施例においては、特定の制御処理に絞ってROM制御部304に二重化するようにしたものである。上記したイグニッションSWモニタ制御処理を記憶した記憶領域において故障が生じた場合、仮に二重化していなかったとすると、ATCU301を安全に終了する制御を行わないため、ATCU301の故障を引き起こす可能性がある。ATCU301が故障した場合、車両用変速機の制御をすることができない。しかしながら、この場合、車両用変速機の変速比を固定とすることで安全を確保することになるため、ドライバビリティを著しく低下させることになる。
これに対して本実施例においては、たとえば、イグニッションSWモニタ制御処理等の車両用変速機の制御不能を招く制御処理について、ROM制御部004に二重化して記憶するようにしている。これによりイグニッションSWモニタ制御処理の記憶領域に故障が生じた場合であっても、ROM制御部004は、二重化して記憶した制御内容により代替制御を行うことができ、通常の制御を継続して行うことが可能となる。
したがって、ROM制御部004の容量を極めて大きくする必要がなく、コストの増加を抑制しつつ、かつ、車両用変速機の変速比を固定とすることでドライバビリティの著しい低下を抑制することが可能となる。
002…マイクロプロセッサ、003…ROM故障検出器、004…ROM制御部、005…ROMデータ記憶部、007…ROM故障部位回避制御、008…ソレノイドリレー制御、009…ソレノイドリレー代替制御、013…ソレノイドリレー回路、014…ソレノイド制御IC、015…バッテリ、016…ソレノイドバルブ、017…ROM故障通知レジスタ、018…ROM故障アドレス格納レジスタ、601…ATCU(Automatic Transmission Control Unit)、602…プライマリプーリー、604…セカンダリプーリー、607…プライマリソレノイドバルブ、608…セカンダリソレノイドバルブ。

Claims (8)

  1. データを記憶する記憶部と、前記記憶部が格納しているデータを用いて処理を実施する制御部と、を備えた車両用変速機の制御装置において、
    前記記憶部には前記車両用変速機の複数の制御処理が記憶され、前記複数の制御処理のうち、少なくともイグニッションSWのモニタ処理、ソレノイドコイルのリレー制御処理の何れかが二重化して記憶されることを特徴とする車両用変速機の制御装置。
  2. データを記憶する記憶部と、前記記憶部が格納しているデータを用いて処理を実施する制御部と、を備えた車両用変速機の制御装置において、
    前記記憶部には前記車両用変速機の複数の制御処理が記憶され、前記複数の制御処理のうち、その制御処理を行えなくなった場合に前記車両用変速機の制御不能を招く制御処理について二重化して記憶されることを特徴とする車両用変速機の制御装置。
  3. 請求項2に記載の車両用変速機の制御装置において、前記した前記車両用変速機の制御不能を招く制御処理は、たとえばイグニッションSWのモニタ処理、又はソレノイドコイルのリレー制御処理であることを特徴とする車両用変速機の制御装置。
  4. 請求項1又は3に記載の車両用変速機の制御装置において、前記制御部は前記リレー制御処理により、前記ソレノイドコイルの制御ICへの電源供給をオン又はオフさせるリレーの開閉を制御することを特徴とする車両用変速機の制御装置。
  5. 請求項1又は3に記載の車両用変速機の制御装置において、前記制御部はイグニッションSWの状態をモニタ処理により検出し、イグニッションSWがオフの状態となってから所定の終了処理を実施したのち、マイコンへの電源供給をオフとすることを特徴とする車両用変速機の制御装置。
  6. 請求項1又は3に記載の車両用変速機の制御装置において、前記制御部は、前記イグニッションSWのモニタ処理、ソレノイドコイルのリレー制御処理の何れかに対応する前記記憶部の異常アドレスを検出した場合に、前記記憶部に二重化して記憶された同一の内容により、前記イグニッションSWのモニタ処理、ソレノイドコイルのリレー制御処理を行うことを特徴とする車両用変速機の制御装置。
  7. 請求項1又は3に記載の車両用変速機の制御装置において、前記記憶部は、前記複数の制御処理のうち、少なくともソレノイドコイル制御におけるリレー制御部を二重化することを特徴とする車両用変速機の制御装置。
  8. 請求項1又は3に記載の車両用変速機の制御装置において、前記記憶部は、前記複数の制御処理のうち、少なくともマイコン電源供給をオフとする制御系のうち、イグニッションSWのモニタ処理を二重化することを特徴とする車両用変速機の制御装置。
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