WO2016121474A1 - 車両用自動変速機の電子制御装置 - Google Patents

車両用自動変速機の電子制御装置 Download PDF

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WO2016121474A1
WO2016121474A1 PCT/JP2016/050606 JP2016050606W WO2016121474A1 WO 2016121474 A1 WO2016121474 A1 WO 2016121474A1 JP 2016050606 W JP2016050606 W JP 2016050606W WO 2016121474 A1 WO2016121474 A1 WO 2016121474A1
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main cpu
automatic transmission
gear position
vehicle
control
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堅一 星野
良介 石田
関口　秀樹
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H61/0437—Smoothing ratio shift by using electrical signals

Definitions

  • the present invention relates to an electronic control device for a vehicular automatic transmission that includes a main microcomputer (hereinafter referred to as a main CPU) and a sub microcomputer (hereinafter referred to as a sub CPU) that has a mutual monitoring relationship with the main CPU.
  • a main microcomputer hereinafter referred to as a main CPU
  • a sub microcomputer hereinafter referred to as a sub CPU
  • an abnormality occurs in the vehicle, the engine and transmission automatically shift to a mechanical fail-safe mode such as limp home mode shift or gear position fixation, allowing the vehicle to run for a certain period of time.
  • a mechanical fail-safe mode such as limp home mode shift or gear position fixation
  • an electronic control device that controls the vehicle is programmed to control the vehicle with the water temperature fixed at 80 ° C. when the water temperature sensor fails.
  • it has a fail-safe mechanism that settles at a specific gear position when an abnormality occurs in the electronic control unit that performs transmission shift control.
  • a 5-speed automatic transmission hereinafter referred to as AT
  • AT has a mechanism such as a 4th-speed gear when the electronic control unit is abnormally stopped and a 3rd-speed gear when the power supply voltage is abnormal.
  • the failsafe mode is different.
  • the main CPU is input with a plurality of parameter information for determining the running state of the vehicle, and the main CPU monitors the running state of the vehicle based on these parameter information and reflects it in the actuator control. is doing.
  • the main CPU controls the shift based on the shift diagram as shown in FIG. 1 by controlling the current flowing through the solenoid while monitoring the vehicle speed and the accelerator opening. The shift is performed smoothly by monitoring changes in engine speed and hydraulic pressure.
  • the sub CPU since the sub CPU has a lower calculation capability than the main CPU, the calculation result sent from the main CPU is given in advance. Compared with the value, the main CPU is detected to be abnormal, and the main CPU is reset. For this reason, even if the sub CPU detects an abnormality in the main CPU, the arithmetic processing cannot be executed as a substitute for the main CPU.
  • the main CPU is reset by the sub CPU, the electronic control of the actuator is stopped, and the actuator Had moved to fail-safe mode.
  • the main CPU when the abnormality of the main CPU is detected regardless of the running state, such as the vehicle is accelerating, decelerating, or going down a hill. Immediately, the sub CPU resets the main CPU. During the transition time when the actuator shifts from the operation under the main CPU control to the operation in the fail safe mode, the smooth shift control based on the hydraulic control and timing control by the electronic control unit that has been performed until then is lost. There was a possibility that a forced gear shift accompanied by a sudden gear shift shock to a person would cause a mechanical burden on the transmission.
  • Patent Document 1 JP-A-11-73203 (Patent Document 1) as background art in this technical field.
  • This publication states that "When the sub-microcomputer detects an abnormality in the main microcomputer, it continues to give a reset signal to the reset terminal of the main microcomputer and switches the input / output port to the output port and outputs a drive signal to the drive circuit". (See summary).
  • Patent Document 2 in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-73748 (Patent Document 2), in the multi-core CPU, “the first core executes the process executed by the second core as the first proxy process. The second core executes the process executed by the first core as a second proxy process in a method with a lower load than that executed by the first core. It is described.
  • Patent Documents 1 and 2 it is possible to perform substitution calculation and substitution control of the main CPU by using a high-performance sub CPU or multi-core CPU until the return from reset when the main CPU is abnormal.
  • none of the documents describes the control when the main CPU does not return to normal, for example, “If the main CPU does not return to normal after resetting (multiple times), stop the electronic control unit”.
  • the electronic control device is stopped regardless of the traveling state of the vehicle, and the conventional method of shifting to the fail-safe mode remains.
  • the present invention has been made in view of these problems, and focuses on the difference between the vehicle running state at the moment when an abnormality occurs in the main CPU of the electronic control unit and the vehicle running state in the fail-safe mode after the electronic control unit stops. Even when the main CPU does not recover from the abnormality and stops as an electronic control device, the electronic control device can suppress sudden braking of the vehicle by performing a soft landing operation so as to complement the difference by the sub CPU.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention adopts, for example, the configurations described in the claims.
  • the present invention includes a plurality of means for solving the above-described problems.
  • the electronic device for an automatic transmission for a vehicle having a fail-safe mechanism for fixing to a preset gear position by an abnormal stop of electronic control.
  • a control device comprising: a main CPU that performs shift control of the vehicular automatic transmission; and a sub CPU that detects an abnormality of the main CPU, wherein the sub CPU controls the vehicular automatic transmission.
  • Information on whether the state is holding the gear position or changing the gear position is acquired from the main CPU, and when an abnormality of the main CPU is detected while the vehicle is running, the shift control by the main CPU is stopped.
  • the automatic transmission for vehicle is caused to perform a gear position holding operation for continuing the gear position holding, and the gear
  • the vehicle automatic transmission is operated in place of the main CPU to perform a shift assist operation for causing the vehicle automatic transmission to continue the gear position shifting operation and hold the gear position after the change.
  • the alternative control is terminated and the electronic control of the vehicle automatic transmission is abnormally stopped.
  • the present invention it is possible to suppress sudden acceleration, sudden deceleration, and shift shock that occur when the transmission shifts to the fail-safe mode, which may occur when the electronic control device stops when the main CPU is abnormal. it can.
  • a transmission diagram of a general transmission An example of the gear position in the steady state (normal running state) and bit information indicating the middle of gear shift, a combination of solenoids for the gear shift, and a control current value.
  • 1 is a configuration diagram of an electronic control device in Embodiment 1.
  • FIG. An example of control when an abnormality occurs in the main CPU in a steady state after shifting. Control loop of main CPU and sub CPU.
  • FIG. 5 shows an example when an abnormality occurs in the main CPU during a shift.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of an electronic control device in Embodiment 2.
  • the soft landing operation mainly refers to an abnormality of the electronic control unit of the automatic transmission for a vehicle, informing the driver of the abnormality of the electronic control unit while the vehicle is running, Temporary auxiliary control is performed to suppress shift shocks that occur due to sudden hydraulic pressure fluctuations due to the absence of current control to the solenoid valve (hereinafter referred to as solenoid), which is necessary for smooth hydraulic control during shifting.
  • solenoid solenoid valve
  • the behavior of the vehicle at the time of transition to the fail-safe mode varies, and it is a soft landing operation to control the actuator according to the running state change of the vehicle passing through at that time, but from all the running states
  • a high-performance sub CPU having a level capable of substituting the calculation performed by the main CPU is required.
  • a high performance sub CPU has led to an increase in the cost of the electronic control device, there is a demand for a simple and high safety means using an inexpensive sub CPU.
  • the sub CPU when the sub CPU detects an abnormal operation of the main CPU, the sub CPU performs control for performing the soft landing operation until the actuator shifts to the fail-safe mode and becomes stable operation. Do.
  • the sub CPU that has been used to monitor the main CPU has a lower computing capacity and a smaller ROM capacity than the main CPU, so the sub CPU can discriminate the running state of the vehicle or respond to all the running states. Actuator control information cannot be held. Therefore, in the first embodiment, a method is used in which the traveling state is patterned in advance and actuator control information corresponding to the pattern is stored in the built-in ROM of the sub CPU.
  • the main CPU sends a number (bit information) determined from the gear position, vehicle speed, etc., indicating the running state of the vehicle when normal, to the sub CPU as information indicating the control state of the vehicle automatic transmission,
  • bit information a number determined from the gear position, vehicle speed, etc., indicating the running state of the vehicle when normal
  • the sub CPU performs the soft landing operation by taking out the actuator control information from the ROM and using it based on the number (bit information).
  • the gear is forcibly shifted when the mode is shifted to the fail-safe mode.
  • the gear is forcibly shifted when the mode is shifted to the fail-safe mode.
  • there is a possibility of sudden acceleration and deceleration of the vehicle and there is a possibility that a shift shock to the driver may occur.
  • the sub CPU used to monitor the main CPU it is difficult to perform all the shift control while the main CPU is stopped. Therefore, one specific example of the soft landing operation is to perform control to maintain the current gear position.
  • the built-in ROM of the sub CPU may incorporate actuator control information for holding the current gear position, for example, combination information of solenoid drive signals at each gear position.
  • the combination information of the solenoid drive signal at each gear position is different for each transmission.
  • FIG. 2 shows a combination of clutches and brakes that are released and engaged in conjunction with solenoid operation in a 4-speed AT, and bit information at each gear position is assigned.
  • the bit information is always transmitted from the main CPU to the sub CPU, and has a meaning of two patterns in a steady state in which the vehicle normally travels and during a gear shift.
  • the upper 4 bits correspond to the gear position holding instruction
  • the lower 4 bits correspond to the solenoid drive instruction corresponding to SOL1 to SOL4 (for example, 1001 performs current control of SOL1 and SOL4).
  • the upper 4 bits indicate the current SOL control instruction
  • the lower 4 bits indicate the SOL control instruction after the shift.
  • the main CPU transmits gear position information in the current vehicle running state to the sub CPU based on the bit information in FIG. 2 when normal, and the sub CPU has received and acquired immediately before an abnormality occurs in the main CPU.
  • a drive signal for each solenoid that controls the hydraulic pressure required to maintain the current gear position is taken out from the built-in ROM and transmitted to the actuator control circuit.
  • the sub CPU performs the first soft landing operation, ie, the gear position holding (gear position holding operation), an abnormality occurred in the main CPU in the electronic control device, and then the normal CPU did not return to normal. Even in this case, it is possible to continue traveling for a certain time without forcibly shifting the gear in the fail-safe mode.
  • a shift in a transmission is a gear ratio by releasing (disengaging) another gear-side clutch or brake connected after the shift while releasing the gear-side clutch or brake connected before the shift.
  • the combination of hydraulic pressure and solenoid necessary for engagement and disengagement of the clutch and brake varies depending on the transmission, and the relationship between the current value and the hydraulic pressure varies depending on the solenoid.
  • the clutch hydraulic pressure is controlled by a plurality of solenoids, or the solenoid is used to increase the hydraulic pressure by lowering the current value (N / C: normally closed).
  • the engagement and disengagement of the clutch and the brake are performed by controlling each hydraulic pressure and the current flowing through the solenoid using an electronic control unit. In other words, the electronic control unit smoothly shifts the gear so as not to cause a shift shock by controlling the current flowing through the solenoid related to the shift with high accuracy.
  • FIG. 3 shows a hydraulic control graph over time when shifting is divided into phases.
  • the hydraulic control is lost due to the stop of the electronic control unit, so that the engagement-side hydraulic pressure increases before the release-side hydraulic pressure decreases to a certain value (before entering the release state) (engagement). State).
  • the gear is temporarily in a double-engaged state, the shift shock increases, and there is a possibility that a mechanically large burden is also imposed on the transmission.
  • an abnormality occurs in the main CPU during the shift control, in order to avoid an unintended excessive load depending on the shift timing, the current gear position is not maintained, but the shift control is continued. Must perform an appropriate shift assist operation. Therefore, as a specific example of the second soft landing operation, there is an auxiliary operation of the shift control (shift auxiliary operation).
  • FIG. 4 shows a block diagram of a general electronic control unit for a transmission.
  • An electronic control unit (ATCU) 100 for transmission includes a main CPU 3 and a sub CPU 4.
  • the main CPU 3 sends travel parameter information (for example, vehicle speed, engine speed, throttle opening, etc.) from various sensor inputs related to vehicle control, an electronic control unit (ECU) for the engine, etc., via CAN communication (CAN I / F 14) Acquired via a sensor input (sensor I / F 15), etc., and determines the shift timing based on these information to control the actuator output (mainly the drive current of the linear solenoid 7). Further, when detecting an abnormality in the actuator output, the main CPU 3 can stop the output of the actuator control circuit 200 by stopping the power supply drive signal 19 of the actuator drive power supply circuit 5.
  • travel parameter information for example, vehicle speed, engine speed, throttle opening, etc.
  • the sub CPU 4 monitors the P-RUN signal from the main CPU 3, and also monitors the calculation result by the mutual communication means 23 such as UART (asynchronous serial communication) or SPI (synchronous serial communication).
  • UART asynchronous serial communication
  • SPI synchronous serial communication
  • the sub CPU 4 detects an abnormality in the main CPU 3
  • the main CPU 3 is reset via the external reset means 17 regardless of the reset output (high output in this case) of the power supply circuit (reset IC) 6 that activates the main CPU 3. Reset is performed by forcibly dropping the terminal to Low.
  • the actuator driving power supply circuit 5 stops when the main CPU 3 stops, so the actuator driving power supply circuit 5 holds the output from the main CPU 3 and the output from the sub CPU 4 in an OR configuration or the like.
  • the power supply drive signal 19 is held by the means 18 so that the output of the actuator control circuit 200 does not stop.
  • the actuator control circuit 200 operates according to the shift control information 12 from the main CPU 3 when the main CPU 3 is normal, and the main CPU 3 is connected to the linear solenoid 7 by a current detection circuit 24 (which may be built in the actuator control circuit 200).
  • the current that is flowing is obtained by the current monitor 11, and the F / B calculation process 10 is performed to individually control the drive currents of the linear solenoids necessary for transmission shifting and gear holding.
  • the sub CPU 4 performs control so as to maintain the current gear position even when an abnormality occurs in the main CPU 3 as a soft landing operation so as not to cause a shift shock.
  • the combination of clutches and brakes to be engaged and released at each gear position is determined by the transmission, and can be handled by having combination information of the solenoid drive signal 22 for holding each gear position in the built-in ROM 8 of the sub CPU 4 in advance.
  • the sub CPU 4 uses the bit information corresponding to the gear position as already shown in FIG. 2 as the shift control information 12 immediately before the main CPU 3 becomes abnormal. Is received by the mutual communication means 23 and stored in the built-in RAM 9 of the sub CPU 4 so that it can be taken out when necessary.
  • the hydraulic pressure can be controlled by the value of current flowing through the linear solenoid 7, and the current value is controlled by changing the DUTY value included in the solenoid drive signal 22 (mainly PWM signal).
  • the resistance value of the solenoid itself varies depending on the oil temperature in the transmission and the temperature characteristics of the solenoid, and the same current value is not always obtained even with the same DUTY value. Therefore, the DUTY information 13 is required together with the combination of the solenoid drive signal 22 for maintaining the current gear position.
  • the main CPU 3 performs a feedback calculation (F / B calculation process 10) so as to obtain a target current value in a normal state, and calculates a DUTY value for each solenoid with respect to the target current required for hydraulic control at the time of shifting. ing.
  • the main CPU 3 transmits the DUTY information 13 included in the shift control information 12 to the sub CPU 4 by the mutual communication means 23 in advance, and the sub CPU 4 stores the DUTY information 13 in the built-in RAM 9.
  • the built-in ROM 8 of the sub CPU 4 includes control information (solenoid drive signal 22) for outputting a PWM waveform when the main CPU 3 is abnormal.
  • control information solenoid drive signal 22
  • the sub CPU 4 adds the built-in RAM 9 to the solenoid drive signal 22.
  • the soft landing operation is continued until the main CPU 3 returns from the reset, or even if the main CPU does not return normally after a certain number of resets, the current gear position is determined until it is determined that the vehicle is stopped by the vehicle speed monitor I / F 16. Continue to hold the control.
  • the sub CPU 4 stops outputting the power drive signal 19 to stop the actuator drive power supply 5 and ends the operation as the electronic control unit.
  • the transmission shifts to the fail-safe mode and is fixed to the third gear, which is the fail-safe mode in this embodiment, but it is possible to avoid the occurrence of a shift shock or the like during traveling.
  • FIG. 5 shows an example of bit information and DUTY information transmitted from the main CPU to the sub CPU for the running state of the vehicle based on the bit information of FIG.
  • the DUTY information includes a drive DUTY and a target DUTY.
  • the DUTY in which the main CPU actually controls the solenoid is driven DUTY, and the DUTY set by the main CPU in order to hold the solenoid current value after the shift is completed during the shift.
  • Target DUTY In the state a, F0 (1111 0000) and drive DUTY, which are bit information indicating the third speed running, are transmitted from the main CPU to the sub CPU, and as described above with reference to FIG. 2, the current gear position is maintained.
  • the state of b indicates that 03 (0000 0011) is sent as bit information from the main CPU to the sub CPU, but 1111 for instructing to hold the gear position is not set, so that shifting is in progress.
  • the main CPU sends the target DUTY and drive DUTY together to the sub CPU.
  • shifting is completed by bringing the drive DUTY closer to the target DUTY.
  • the main CPU sends F3 (1111 0011) as bit information to the sub CPU and also the drive DUTY (in the example 0% 0% 50% 50%) )
  • the state d is entered. Since the upper 4 bits 1111 of the bit information at the time of c are bits for instructing that the gear position is being held, the sub CPU does not need the shift assist operation and resets the main CPU, while the lower bit of the bit information
  • the soft landing operation is executed by performing current control of SOL3 and SOL4 based on 0011 that is 4 bits and drive DUTY.
  • FIG. 6 shows the control of the main CPU and the control loop of the sub CPU.
  • the sub CPU constantly monitors the calculation of the main CPU, and when an abnormality occurs in the calculation result of the main CPU, the main CPU is reset until the number of resets due to the abnormality reaches a specified number of times, and the main CPU is initialized by the reset. And continue the loop of calculation monitoring. When the main CPU does not return normally and the number of resets reaches a specified number, the main CPU is completely stopped without returning the reset of the main CPU. Meanwhile, the sub CPU determines whether or not the shift assist operation is necessary based on the bit information corresponding to the gear position and the shift state previously sent from the main CPU, and performs the shift assist operation and the gear position holding operation which are alternative controls.
  • the shift assist operation and the gear position holding operation by the sub CPU are ended when the vehicle stops traveling.
  • the electronic control unit is abnormally stopped and switched to the fail-safe mode by the transmission fail-safe mechanism.
  • the main CPU returns to normal, the shift assist operation by the sub CPU and the gear position holding operation are terminated, and the shift control by the main CPU is resumed.
  • FIG. 7 shows a flow when an abnormality occurs in the main CPU while the vehicle is shifting from the third speed to the second speed.
  • bit information and drive DUTY information corresponding to the gear position are transmitted to the sub CPU.
  • the bit information sent from the main CPU is 03 (0000 0011), and there is no 1111 which is a bit for instructing to hold the gear position. Determine that the action needs to be performed.
  • the sub CPU uses the target DUTY and drive DUTY that have been sent until immediately before the main CPU becomes abnormal.
  • the upper 4 bits 0000 and the lower 4 bits 0011 are used to control the solenoids SOL3 and SOL4 that are set to 1 until they become the same as the target DUTY from the drive DUTY.
  • a shift assist operation can be performed.
  • a change amount that does not cause double biting of the gear is stored in the control ROM of the sub CPU as data in advance. For example, when the gear position is being changed, the gear-side clutch or brake that was connected before the gear position change is released at a constant release speed, and the gear-side clutch or brake that is connected after the gear position change is released. Control is performed at a constant fastening speed slower than that.
  • the drive duty DUTY of the release side solenoid is increased by 2%, while the drive duty DUTY of the engagement side solenoid is increased by 1%, so that the release speed is double the engagement speed. It is set.
  • a drive signal having a change amount is transmitted to the solenoid that controls the release side hydraulic pressure and the engagement side hydraulic pressure based on the bit information. Shifting assistance is possible.
  • the soft landing operation in which the gear position is held is performed by holding the drive duty based on FIG. 7d until the vehicle stops once.
  • the gear position information and the bit information of the shift state determined when the main CPU 3 is normal are used.
  • the shift is performed with very slow control in units of msec as compared with the processing time of the CPU. Therefore, sufficiently reliable control can be performed even if the sub CPU 4 uses the bit information immediately before detecting the abnormality of the main CPU 3.
  • the transmission is in fail-safe mode even when the main CPU 4 is abnormal. It is possible to carry out the control up to the transition to, that is, the soft landing operation at a low cost.
  • FIG. 8 is an example of a configuration diagram illustrating the ATCU 110 according to the second embodiment. The description of the components having the same functions as those shown in FIG. In the second embodiment, an example of an electronic control device capable of performing current feedback (F / B) calculation processing 10 inside the actuator control circuit 210 even when the main CPU 4 is abnormal will be described.
  • F / B current feedback
  • the main CPU 3 sends the bit information shown in FIG. 2 such as the current gear position information and the instruction current value 26 to each solenoid to the sub CPU 4 as the shift control information 12 in the normal state.
  • the data is transmitted through the communication means 23 and the sub CPU 4 stores it in the built-in RAM 9.
  • the actuator control circuit 210 includes a current detection circuit 24 therein, and performs linear solenoid drive for controlling the hydraulic pressure required for shift control without performing arithmetic processing of the main CPU 3 by performing F / B arithmetic processing 10 therein. A signal can be created.
  • the DUTY information in the first embodiment is not necessary in the second embodiment, and the sub CPU 4 directly instructs the current value to each solenoid to the actuator control circuit 210 using the command current value 26 received from the main CPU 3. Is possible. Therefore, in order to perform control to hold the current gear position as the first soft landing operation, the sub CPU 4 uses the instruction current value 26 transmitted when the main CPU 3 stored in the built-in RAM 9 is normal as the actuator. It is only necessary to transmit to the control circuit 210 through the SPI communication 25.
  • FIG. 9 shows the current value in the hydraulic control graph at the time of shifting shown in FIG. 3, and shows the relationship between the current value and the hydraulic pressure at the time of shifting from the first speed to the second speed as an example.
  • the command current value of SOL1 that controls the release side hydraulic pressure may be controlled from 1A to 0A, for example, and the command current value of SOL3 that controls the engagement side hydraulic pressure may be controlled from 0A to 1A, for example.
  • the command current value is changed at a constant speed.
  • control for decreasing the command current value for SOL1 with a constant gradient and control for increasing the command current value for SOL3 with a constant gradient are performed.
  • the indicated current value has a change amount as shown in FIG.
  • This control is stored in advance in the built-in ROM of the sub CPU. Since the time required for normal gear shifting differs depending on the transmission, it is necessary to adjust the amount of change in advance. However, if the total gear shifting time is 200 msec, the current value for controlling the release side hydraulic pressure is changed from 1A to 0A.
  • the change amount is set to -10 mA / 1 msec, it takes 100 msec. If the change amount is set to 5 mA / 1 msec in order to change the current value for controlling the engagement side hydraulic pressure from 0 A to 1 A, it takes 200 msec. Therefore, the brake 1 on the gear side connected before the gear position change is released at a constant release speed, and the brake 2 on the gear side connected after the gear position change is half the release speed of the brake 1. It is fastened at a constant fastening speed.
  • the soft landing operation can be easily performed even when the sub CPU 4 having a low calculation capability is used for the main CPU 3 as in the first embodiment. Can do.

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Abstract

メインＣＰＵ異常時に電子制御装置が停止することでトランスミッションがフェールセーフモードへ移行する際に発生する急加速や急減速、変速ショックを抑制する車両用自動変速機の電子制御装置を得ることを課題とする。本発明の車両用自動変速機の電子制御装置１００は、車両用自動変速機の変速制御を行うメインＣＰＵ３と、メインＣＰＵ３の異常を検出するサブＣＰＵ４を有しており、サブＣＰＵ４は、車両走行中にメインＣＰＵ３の異常を検出した場合に、メインＣＰＵ３による変速制御を停止させる。そして、車両用自動変速機の制御状態がギアポジション保持中のときはギアポジション保持を継続させ、ギアポジション変更中のときはギアポジションの変速動作を継続させて変更後のギアポジションに保持する代替制御をメインＣＰＵ３の代わりに行う。そして、車両走行停止により代替制御を終了して自動変速機の電子制御を異常停止させる。

Description

車両用自動変速機の電子制御装置
　本発明は、主となるマイクロコンピュータ（以下、メインＣＰＵ）およびメインＣＰＵと相互監視の関係となる副マイクロコンピュータ（以下、サブＣＰＵ）とを備える車両用自動変速機の電子制御装置に関する。
　車両において異常が発生した場合、エンジンやトランスミッションは、リンプホームモード移行やギアポジション固定といったメカ的フェールセーフモードに自動的に移行することで、車両として一定時間の走行が可能となっている。例えば、車両の制御を行う電子制御装置は、水温センサが故障した場合には水温を８０℃固定として車両の制御を行うようにプログラムされている。また、トランスミッションの変速制御を行う電子制御装置に異常が発生した場合には、特定のギア位置に落ち着くようなフェールセーフ機構を有している。例えば、ある５速オートマティックトランスミッション（以下ＡＴ）では、電子制御装置の異常停止の場合は４速ギアに、電源電圧異常の場合は３速ギアに固定されるなどの機構があるが、トランスミッションの種類によってフェールセーフモードは異なっている。
　電子制御装置において、メインＣＰＵには車両の走行状態を判別するための複数のパラメータ情報が入力されており、メインＣＰＵはこれらのパラメータ情報に基づき車両の走行状態をモニタすることでアクチュエータ制御に反映している。例えば、トランスミッションのアクチュエータとしてソレノイドがあるが、メインＣＰＵは車速やアクセル開度をモニタしながら、ソレノイドに流れる電流を制御することで、図１のような変速線図に基づき変速制御を行っており、エンジン回転数の変化や油圧をモニタすることで変速をスムーズに行っている。
　ここで、メインＣＰＵに異常が発生した際には、あるトランスミッションのフェールセーフモードにおいて仮に３速ギアに固定される場合、３速ギア以外のすべての走行状態において、３速ギアへのシフトアップやシフトダウンが強制的に行われることになる。このとき、１速ギアでの走行始動時に３速ギアになっても、運転者は加速性の悪さを感じるだけで、車両として急加速や急減速の可能性はない。しかし、下り坂を２速ギアで下っていた場合には、同様に３速ギアに変速されることで、車両としては運転者の意図しない加速が発生してしまう可能性がある。したがって、車両の傾斜状態を判別して、下り坂では２速ギアでの走行を保持するような制御が必要である。
　また、図１において、４速ギア、車速８０ｋｍ／ｈ、アクセル開度が１／８の高速走行状態でメインＣＰＵに異常が発生したとすれば、強制的に３速ギアに変速されてしまうことで、エンジンブレーキによる急減速が発生する可能性がある。さらに、アクセル開度が高く、エンジン回転数が非常に高い走行状態の場合には、同様に３速ギアに変速されることで急加速の可能性や過回転によるエンジン過負荷の懸念がある。したがって、いずれの場合も、４速ギアでの走行を保持するか、車速やエンジン回転数をモニタしながら、一定値以下になったタイミングを判断して４速ギアから３速ギアへのシフトダウン制御を行う必要がある。
　しかし、従来のメインＣＰＵの監視を目的としたサブＣＰＵを用いた電子制御装置では、メインＣＰＵに比べてサブＣＰＵの演算能力が低いため、メインＣＰＵから送られてくる演算結果を予め与えられた値と比較することでメインＣＰＵの異常を検知してメインＣＰＵにリセットをかけるなど、簡単な制御を実行する程度に留まっていた。そのため、メインＣＰＵの異常をサブＣＰＵが検知したとしても、メインＣＰＵの代替として演算処理を実行することはできず、サブＣＰＵによってメインＣＰＵがリセットされることでアクチュエータの電子制御が停止され、アクチュエータはフェールセーフモードでの動作へ移行していた。
　このように、従来の電子制御装置においては、車両が加速している、減速している、坂道を下っているなど、どのような走行状態であったかによらず、メインＣＰＵの異常発生を検知すると、すぐにサブＣＰＵがメインＣＰＵにリセットをかける。アクチュエータがメインＣＰＵ制御下での動作からフェールセーフモードでの動作に移行する過渡時間においては、それまで行われていた電子制御装置による油圧制御やタイミング制御に基づくスムーズな変速制御がなくなることにより、運転者への急激な変速ショックを伴った強制的な変速が行われ、トランスミッションにもメカ的な負担が発生する可能性があった。
　電子制御装置は近年、より高い制御安全性が要求されているために、メインＣＰＵと同等の性能を持つ高性能サブＣＰＵやマルチコアＣＰＵを使用することによって、メインＣＰＵに異常が発生した場合でも、メインＣＰＵが行っていた複雑な演算およびアクチュエータの制御を一時的に代行することが可能な構成となってきている。例えば、予め演算に必要な一部の制御パラメータ（車速やエンジン回転数など）をサブＣＰＵでモニタしておき、メインＣＰＵ異常時にはメインＣＰＵにリセットをかける一方で、演算およびアクチュエータの制御を代行し、メインＣＰＵがリセットされてから復帰するまでの間も電子制御装置としての動作を継続することができる。もしくは、マルチコアＣＰＵの場合には、予めパラレルに演算を行っておくことで、一方のコアに異常が発生した場合でも、同様に動作を継続することができる。
　本技術分野の背景技術として、特開平１１－７３２０３号公報（特許文献１）がある。この公報には、「サブマイコンは、メインマイコンの異常を検知するとメインマイコンのリセット端子にリセット信号を与え続けると共に、入出力ポートを出力ポートに切り替えて駆動回路へ駆動信号を出力する」と記載されている（要約参照）。また、特開２０１２－７３７４８号公報（特許文献２）には、マルチコアＣＰＵにおいて「第一コアは、第一代行処理として、第二コアにより実行される処理を、該第二コアが実行するよりも低負荷となる方法で実行し、第二コアは、第二代行処理として、第一コアにより実行される処理を、該第一コアが実行するよりも低負荷となる方法で実行する。」と記載されている。
特開平１１－７３２０３号公報 特開２０１２－７３７４８号公報
　特許文献１および２に記載のように、メインＣＰＵ異常時にリセットから復帰するまでの間、高性能サブＣＰＵやマルチコアＣＰＵを使用することによってメインＣＰＵの代替演算および代替制御を行うことは可能である。しかし、いずれの文献もメインＣＰＵが正常復帰しなかった場合の制御についての記載はなく、例えば、「（複数回の）リセット後にもメインＣＰＵが正常復帰しない場合は電子制御装置を停止する」といったように、システムとしては、車両の走行状態によらず電子制御装置を停止し、フェールセーフモードへ移行する従来の方式のままであった。
　本発明はこうした問題に鑑みてなされたものであり、電子制御装置のメインＣＰＵに異常が発生した瞬間の車両走行状態と、電子制御装置停止後におけるフェールセーフモードでの車両走行状態との差分に着目し、メインＣＰＵが異常から復帰せず、電子制御装置として停止する際にも、サブＣＰＵによって前記差分を補完するようにソフトランディング動作を実施することで、車両の急制動を抑制できる電子制御装置を提供することを目的としている。
　上記課題を解決するために、本発明は例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本発明は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、電子制御の異常停止により予め設定されたギアポジションに固定するフェールセーフ機構を有する車両用自動変速機の電子制御装置であって、前記車両用自動変速機の変速制御を行うメインＣＰＵと、該メインＣＰＵの異常を検出するサブＣＰＵと、を有し、前記サブＣＰＵは、前記車両用自動変速機の制御状態がギアポジション保持中とギアポジション変更中のいずれであるかの情報を前記メインＣＰＵから取得し、車両走行中に前記メインＣＰＵの異常を検出した場合に、前記メインＣＰＵによる変速制御を停止させ、前記ギアポジション保持中のときは前記車両用自動変速機にギアポジション保持を継続させるギアポジション保持動作を行わせ、前記ギアポジション変更中のときは前記車両用自動変速機にギアポジションの変速動作を継続させて変更後のギアポジションを保持させる変速補助動作を行わせる代替制御を前記メインＣＰＵの代わりに行い、車両走行停止により前記代替制御を終了して前記車両用自動変速機の電子制御を異常停止させることを特徴とする。
　本発明によれば、メインＣＰＵ異常時に電子制御装置が停止することで発生する可能性のあった、トランスミッションがフェールセーフモードへ移行する際に発生する急加速や急減速、変速ショックを抑制することができる。
一般的なトランスミッションの変速線図。 定常状態（通常の走行状態）のギアポジションおよびギアの変速途中を示すビット情報と、変速にかかるソレノイドの組合せおよび制御電流値の例。 変速フェーズ（変速経過時間）と油圧制御グラフの例。 実施例１における電子制御装置の構成図。 変速後の定常状態においてメインＣＰＵに異常が発生した場合の制御例。 メインＣＰＵとサブＣＰＵの制御ループ。 図５において変速途中にメインＣＰＵに異常が発生した場合の例。 実施例２における電子制御装置の構成図。 図３の油圧制御グラフに対応するソレノイド電流制御グラフの例。 実施例２におけるギアの二重噛みが発生しない電流値変化量の例。
　以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。尚、本発明は下記の実施例に限定されることなく、本発明の技術的範囲内において種々の形態を採り得ることとする。
［実施例１］
　本実施例１では、ソフトランディング動作を行う車両用自動変速機の電子制御装置の例を説明する。本実施例１の電子制御装置は、車両用自動変速機を電子制御するものである。本明細書においてソフトランディング動作とは、主に車両用自動変速機の電子制御装置の異常時において、運転者に車両走行中の電子制御装置の異常を知らせて減速や停車を促すと共に、トランスミッションにおいて変速時にスムーズな油圧制御を行うために必要な電磁弁（以下、ソレノイド）への電流制御がなくなることによる急激な油圧変動に伴って発生する変速ショックを抑制するための一時的な補助制御を行い、車両が停止する車両走行停止など車両の走行状態が一定の条件となったときに補助制御を停止してトランスミッションをフェールセーフモードへ移行させることで、トランスミッションへのメカ的な負担および運転者へのショックを軽減することを指す。
　車両の走行状態によって、フェールセーフモード移行時の車両の挙動は様々であり、その際に経由する車両の走行状態変化に応じてアクチュエータを制御することがソフトランディング動作であるが、すべての走行状態からソフトランディング動作を行うためには、メインＣＰＵが行っている演算を代替可能なレベルの高性能サブＣＰＵが必要である。しかし、高性能サブＣＰＵの使用は電子制御装置の高コスト化につながっているため、安価なサブＣＰＵを用いて、シンプルで且つ高い安全性を実現する手段が求められている。
　本実施例１の電子制御装置は、メインＣＰＵの動作異常をサブＣＰＵが検知した際に、アクチュエータがフェールセーフモードへ移行して安定動作となるまで、ソフトランディング動作を行うための制御をサブＣＰＵが行う。
　従来メインＣＰＵを監視するために用いられていたサブＣＰＵは、メインＣＰＵに比べると演算能力は低く、ＲＯＭ容量も小さいため、サブＣＰＵが車両の走行状態を判別したり、すべての走行状態に応じたアクチュエータ制御情報を保持したりすることはできない。そこで、本実施例１では、予め走行状態をパターン化し、そのパターンに応じたアクチュエータ制御情報をサブＣＰＵの内蔵ＲＯＭに保持する方法を用いる。具体的には、メインＣＰＵが正常時に車両の走行状態を示すギアポジションや車速などから判別した番号（ビット情報）を車両用自動変速機の制御状態を示す情報としてサブＣＰＵに送信しておき、メインＣＰＵ異常時には、サブＣＰＵはその番号（ビット情報）に基づいてアクチュエータ制御情報をＲＯＭから取り出して使用することで、ソフトランディング動作を実施する。
　先に図１で示した変速線図において、フェールセーフモード時に固定となるギアポジション（本願では３速固定とする）以外での走行時に、フェールセーフモードへ移行する際に強制的に変速してしまうことで、車両の急加速や急減速の可能性があり、さらに運転者への変速ショック等が発生する可能性があることは既に述べた。しかし、メインＣＰＵを監視するために用いられていたサブＣＰＵの能力では、メインＣＰＵ停止中にすべての変速制御を実施するのは困難であった。そこで、ソフトランディング動作の具体例の一つとして、現在のギアポジションを保持する制御を行うことが挙げられる。サブＣＰＵの内蔵ＲＯＭには、現在のギアポジションを保持するためのアクチュエータ制御情報、例えば各ギアポジションでのソレノイド駆動信号の組合せ情報を取り込んでおけばよい。ただし、トランスミッション毎に各ギアポジションでのソレノイド駆動信号の組合せ情報は異なる。
　図２は、ある４速ＡＴにおいて、ソレノイド動作と連動して解放・締結されるクラッチとブレーキの組合せを示したものに、各ギアポジションでのビット情報を割り当てたものである。ビット情報はメインＣＰＵからサブＣＰＵへ常に送信されており、車両が通常走行をしている定常状態と、ギアの変速を行っている変速途中の２パターンの意味を持たせている。定常状態では、上位４ビットはギアポジション保持を指示するビット、下位４ビットはＳＯＬ１～ＳＯＬ４に対応したソレノイド駆動指示（例えば１００１ならばＳＯＬ１とＳＯＬ４の電流制御を行う）に対応しており、変速途中では、上位４ビットは現在のＳＯＬ制御指示、下位４ビットは変速後のＳＯＬ制御指示を示している。本願では、変速途中においても上位４ビットが１１１１（ＳＯＬ１～ＳＯＬ４全てを電流制御する）に対応するギアポジションはないため、車両が定常状態であることを識別するフラグとして使用している。また、本実施例で示しているトランスミッションでは、トランスミッションが有するフェールセーフ機構によりフェールセーフモード移行時にギアポジションが３速固定となるような制御を行っているため、図２でＳＯＬ１～ＳＯＬ４の電流制御がなくなった場合に３速となるような組合せとなっているが、固定となるギアポジションや、油圧保持に必要な電流値はトランスミッションによって異なる。
　メインＣＰＵは、正常時に現在の車両走行状態におけるギアポジション情報を図２のビット情報に基づきサブＣＰＵに送信し、サブＣＰＵは、メインＣＰＵに異常が発生すると、直前に受信して取得していたビット情報に応じて、現在のギアポジションの保持に必要な油圧を制御する各ソレノイドへの駆動信号を内蔵ＲＯＭから取り出してアクチュエータ制御回路へ送信する。このように、サブＣＰＵにより、一つ目のソフトランディング動作であるギアポジション保持を実施することで（ギアポジション保持動作）、電子制御装置においてメインＣＰＵに異常が発生し、その後正常復帰しなかった場合でも、フェールセーフモードで強制的に変速されることなく、一定時間の走行を継続することが可能となる。
　通常、トランスミッションにおける変速とは、変速前に接続されていたギア側のクラッチあるいはブレーキを解放しつつ、変速後に接続される別のギア側のクラッチあるいはブレーキを締結する（掛け替える）ことでギア比の変更を行うことである。クラッチやブレーキの締結および解放に必要な油圧やソレノイドの組合せはトランスミッションによっても異なり、ソレノイドによっても電流値と油圧の関係は異なる。また、複数のソレノイドでクラッチ油圧を制御している場合や、ソレノイドが電流値を下げることで油圧が上がるように使われている（Ｎ／Ｃ：ノーマルクローズ）場合もある。このクラッチおよびブレーキの締結と解放は、電子制御装置を用いて各々の油圧を、ソレノイドに流れる電流を制御することで行われる。すなわち、電子制御装置は変速に関わるソレノイドに流れる電流を高精度に制御することで、変速ショックが発生しないようにスムーズに変速を行っている。
　図３は変速をフェーズ分けした場合の時間経過に伴う油圧制御グラフを示している。メインＣＰＵ異常発生タイミングによっては、電子制御装置の停止によって油圧制御がなくなってしまうことにより、解放側油圧が一定値まで下がる前（解放状態になる前）に締結側の油圧が上がってしまう（締結状態になる）可能性がある。この時、一時的にギアが二重噛み状態になることで変速ショックが大きくなり、トランスミッションにもメカ的に大きな負担を与えてしまう可能性がある。このように、変速制御中にメインＣＰＵに異常が発生したとすると、変速のタイミングによっては意図しない過度な負担を避けるために、現在のギアポジションを保持するのではなく、変速制御を継続するような変速補助動作を実施しなければならない。したがって、二つ目のソフトランディング動作の具体例として、変速制御の補助動作が挙げられる（変速補助動作）。
　変速時においては、何速から何速へのシフトアップ、もしくはシフトダウンなのか、それによってギアの一方が解放側のクラッチ（あるいはブレーキ）で、もう一方が締結側のクラッチ（あるいはブレーキ）になるのかがトランスミッション毎に決まっている。したがって、油圧を制御しなければならない（すなわち電流制御が必要な）ソレノイドの組合せもトランスミッション毎に決まっている。そのため、図３の変速補助（破線）のように、解放側油圧を徐々に下げながら締結側油圧を徐々に上げていき、先に解放側油圧がｍｉｎになってから締結側油圧をｍａｘになるようなアクチュエータ制御を予めサブＣＰＵのＲＯＭに格納しておけば、ギアの二重噛みを発生させずに変速補助を実施することが可能である。
　図４に、一般的なトランスミッション用の電子制御装置のブロック図を示す。トランスミッション用の電子制御装置（ＡＴＣＵ）１００は、メインＣＰＵ３とサブＣＰＵ４を備えている。メインＣＰＵ３は、車両制御に関する様々なセンサ入力やエンジン用の電子制御装置（ＥＣＵ）などから走行パラメータ情報（例えば、車速、エンジン回転数、スロットル開度など）をＣＡＮ通信（ＣＡＮ　Ｉ／Ｆ１４）やセンサ入力（センサ　Ｉ／Ｆ１５）などを経由することで入手し、これらの情報に基づき変速タイミングを判断してアクチュエータ出力（主にリニアソレノイド７の駆動電流）を制御している。またメインＣＰＵ３はさらに、アクチュエータ出力の異常を検出した際には、アクチュエータ駆動用電源回路５の電源駆動信号１９を停止することでアクチュエータ制御回路２００の出力を停止することができる。
　サブＣＰＵ４は、メインＣＰＵ３からのＰ－ＲＵＮ信号を監視しており、さらにＵＡＲＴ（非同期式シリアル通信）やＳＰＩ（同期式シリアル通信）のような相互通信手段２３によって演算結果を監視している。サブＣＰＵ４がメインＣＰＵ３の異常を検知すると、メインＣＰＵ３を起動している電源回路（リセットＩＣ）６のリセット出力（この場合はＨｉｇｈ出力）にかかわらず、外部リセット手段１７を介してメインＣＰＵ３のリセット端子を強制的にＬｏｗに落とすことでリセットをかける。この時、メインＣＰＵ３が停止することでアクチュエータ駆動用電源回路５が停止してしまうため、アクチュエータ駆動用電源回路５はメインＣＰＵ３からの出力とサブＣＰＵ４からの出力とをＯＲ構成にするなどの保持手段１８によって電源駆動信号１９を保持し、アクチュエータ制御回路２００の出力が停止しないような構成としている。
　アクチュエータ制御回路２００は、メインＣＰＵ３正常時にはメインＣＰＵ３からの変速制御情報１２により動作しており、メインＣＰＵ３は電流検出回路２４（アクチュエータ制御回路２００に内蔵されている場合もある）によってリニアソレノイド７に流れている電流を電流モニタ１１で入手し、Ｆ／Ｂ演算処理１０を行うことでトランスミッションの変速およびギアの保持に必要な各リニアソレノイドの駆動電流を個別に制御している。
　通常、トランスミッション内におけるクラッチやブレーキの締結および解放によるギアポジションの変更は、リニアソレノイド７の電流を高精度に制御することでトランスミッション内の油圧をスムーズに変化させ、急激な変速ショックが発生しないようにタイミング制御を行っている。しかし、フェールセーフモードに移行する際には、アクチュエータ制御回路２００の出力が停止しているため、急激な油圧変動が発生し、これに伴って変速ショックが発生する可能性がある。
　そこで、変速ショックを発生させないためにソフトランディング動作として、メインＣＰＵ３に異常が発生した場合でも現在のギアポジションを保持するような制御をサブＣＰＵ４で行う。各ギアポジションにおいて締結および解放するクラッチやブレーキの組合せはトランスミッションによって決まっており、予めサブＣＰＵ４の内蔵ＲＯＭ８に各ギアポジションを保持するためのソレノイド駆動信号２２の組合せ情報を持っておくことで対応できる。また、現在のギアポジション情報はメインＣＰＵ３が持っているため、サブＣＰＵ４は、メインＣＰＵ３が異常となる直前までに変速制御情報１２として、既に図２で示したようなギアポジションに応じたビット情報を相互通信手段２３で受け取って、サブＣＰＵ４の内蔵ＲＡＭ９に格納しておくことで、必要な時に取り出すことが可能である。
　油圧はリニアソレノイド７に流れる電流値によって制御でき、電流値はソレノイド駆動信号２２（主にＰＷＭ信号）に含まれるＤＵＴＹ値を変化させることで制御している。しかし、トランスミッション内の油温やソレノイドの温度特性によって、ソレノイド自身の抵抗値が変動し、同じＤＵＴＹ値でも同じ電流値になるとは限らない。そこで、現在のギアポジションを保持するためのソレノイド駆動信号２２の組合せと共に、ＤＵＴＹ情報１３が必要になる。
　メインＣＰＵ３は、正常時には目標の電流値になるようにフィードバック演算（Ｆ／Ｂ演算処理１０）を行っており、変速時の油圧コントロールに必要な目標電流に対するソレノイド毎のＤＵＴＹ値を演算により算出している。メインＣＰＵ３は予め変速制御情報１２に含まれるＤＵＴＹ情報１３を相互通信手段２３によってサブＣＰＵ４に送信し、サブＣＰＵ４は内蔵ＲＡＭ９にＤＵＴＹ情報１３を格納しておく。
　サブＣＰＵ４の内蔵ＲＯＭ８には、メインＣＰＵ３の異常時にＰＷＭ波形を出力するための制御情報（ソレノイド駆動信号２２）が含まれており、メインＣＰＵ３の異常時に、サブＣＰＵ４はソレノイド駆動信号２２に内蔵ＲＡＭ９から取り出したＤＵＴＹ情報１３の組合せを、出力切替Ｉ／Ｆ２１を介してアクチュエータ制御回路２００に送信することで、メインＣＰＵ３に異常が発生した場合でも、リニアソレノイド７の駆動電流を停止することなく、ソフトランディング動作として現在の走行ギアポジションを保持することができる。
　ソフトランディング動作は、メインＣＰＵ３がリセットから復帰するまで継続するか、一定回数のリセット後にメインＣＰＵが正常復帰しなかった場合でも、車速モニタＩ／Ｆ１６によって車両の停止を判断するまで現在のギアポジションを保持する制御を継続する。車両の停止と共にサブＣＰＵ４は電源駆動信号１９の出力を停止してアクチュエータ駆動用電源５を停止し、電子制御装置としての動作を終了する。その後、トランスミッションはフェールセーフモードに移行し、本実施例におけるフェールセーフモードである３速ギア固定となるが、走行中の変速ショック等が発生するのを回避できる。
　図５は図２のビット情報に基づき、車両の走行状態に対するメインＣＰＵからサブＣＰＵへ送信するビット情報、およびＤＵＴＹ情報の一例を示している。ＤＵＴＹ情報は駆動ＤＵＴＹと目標ＤＵＴＹがあり、メインＣＰＵが実際にソレノイドを制御しているＤＵＴＹを駆動ＤＵＴＹ、変速途中においてメインＣＰＵが変速完了後のソレノイド電流値保持のために設定しているＤＵＴＹを目標ＤＵＴＹとしている。ａの状態においては、メインＣＰＵから３速走行を示すビット情報であるＦ０（１１１１　００００）と駆動ＤＵＴＹがサブＣＰＵに送信されており、先に図２で説明した通り、現在のギアポジション保持を指示するビットである１１１１と共にＳＯＬ１～ＳＯＬ４の電流指示ビットである００００が送信されている。ここで、３速走行の場合は、ＳＯＬ１～ＳＯＬ４のいずれの電流制御も不要であることから、駆動ＤＵＴＹはすべて０％となっている。
　ｂの状態はメインＣＰＵからサブＣＰＵにはビット情報として０３（００００　００１１）が送られているが、ギアポジション保持を指示する１１１１が立っていないため、変速途中であることを示している。この時、メインＣＰＵは目標ＤＵＴＹと駆動ＤＵＴＹを併せてサブＣＰＵに送信しておく。メインＣＰＵの制御としては駆動ＤＵＴＹを目標ＤＵＴＹに近づけていくことで変速が完了する。
　２速への変速が完了して車両がｃの状態になると、メインＣＰＵはビット情報としてＦ３（１１１１　００１１）をサブＣＰＵに送信し、併せて駆動ＤＵＴＹ（例では０％　０％　５０％　５０％）を送信しておく。このとき、メインＣＰＵに異常が発生したとするとｄの状態になる。ｃの時のビット情報の上位４ビットである１１１１はギアポジション保持中を指示するビットであるから、サブＣＰＵは変速補助動作の必要はなく、メインＣＰＵにリセットをかける一方で、ビット情報の下位４ビットである００１１、および駆動ＤＵＴＹに基づいてＳＯＬ３、ＳＯＬ４の電流制御を実施することでソフトランディング動作を実行する。
　図６は、メインＣＰＵの制御とサブＣＰＵの制御ループを示している。サブＣＰＵはメインＣＰＵの演算を常に監視し、メインＣＰＵの演算結果に異常が発生した場合、異常によるリセット回数が規定回数に達するまではメインＣＰＵにリセットをかけ続け、リセットによるメインＣＰＵの初期化と演算監視のループを続ける。メインＣＰＵが正常復帰せず、リセット回数が規定回数に達すると、メインＣＰＵのリセットを復帰させることなく、メインＣＰＵを完全停止させる。その間、サブＣＰＵは予めメインＣＰＵから送られてきていたギアポジションおよび変速状況に対応するビット情報を元に、変速補助動作要否を判断し、代替制御である変速補助動作およびギアポジション保持動作を実施することで、ソフトランディング動作を実施している。サブＣＰＵによる変速補助動作及びギアポジション保持動作は、車両の走行停止により終了される。車両の走行停止により、電子制御装置は異常停止とされ、トランスミッションのフェールセーフ機構によるフェールセーフモードに切り替わる。なお、メインＣＰＵが正常復帰したときは、サブＣＰＵによる変速補助動作及びギアポジション保持動作を終了してメインＣＰＵによる変速制御が再開される。
　続いて、同じく図４の構成を用いた電子制御装置において、図３で示したメインＣＰＵ異常発生タイミングのように、変速途中にメインＣＰＵに異常が発生した場合のソフトランディング動作の実施方法について説明する。
　図７は、車両が３速から２速への変速動作中にメインＣＰＵに異常が発生した場合のフローを示している。通常制御時ａは図５と同様に、変速が完了するとギアポジションに応じたビット情報と駆動ＤＵＴＹ情報がサブＣＰＵに送信される。次に、変速途中であるｂの状態においては、メインＣＰＵから送られてきたビット情報が０３（００００　００１１）であり、ギアポジション保持を指示するビットである１１１１がないため、サブＣＰＵは変速補助動作を実施する必要があると判断する。
　変速補助動作を実施するにあたり、サブＣＰＵはメインＣＰＵが異常となる直前まで送られてきていた目標ＤＵＴＹと駆動ＤＵＴＹを用いる。３速から２速への変速途中においては、上位４ビット００００と下位４ビット００１１より、１が立っているソレノイドであるＳＯＬ３とＳＯＬ４を、駆動ＤＵＴＹから目標ＤＵＴＹと同じになるまで制御することで、変速補助動作を実施することができる。ここで、ギアの二重噛みを避けるためには、解放側であるクラッチ２を制御しているＳＯＬ４を、締結側であるブレーキ２を制御しているＳＯＬ３よりも先に制御ＤＵＴＹ値に近づける必要があるため、予めギアの二重噛みが発生しないような変化量をデータとしてサブＣＰＵの制御ＲＯＭに持たせておくことで対応する。例えば、ギアポジション変更中のときは、ギアポジション変更前に接続されていたギア側のクラッチまたはブレーキを一定の解放速度で解放させ、ギアポジション変更後に接続されるギア側のクラッチまたはブレーキを解放速度よりも遅い一定の締結速度で締結させる制御を行う。本実施例では、解放側のソレノイドの駆動ＤＵＴＹを２％ずつ上昇させているのに対して、締結側のソレノイドの駆動ＤＵＴＹを１％ずつ上昇させており、解放速度を締結速度の２倍に設定している。
　このように、変速動作の途中でメインＣＰＵに異常が発生した場合には、ビット情報に基づき、解放側油圧と締結側油圧を制御するソレノイドにそれぞれ変化量をもった駆動信号を送信することで変速補助が可能となる。また、変速補助動作完了後は、車両が一度停止するまでの間、図７ｄに基づき駆動ＤＵＴＹを保持することで、ギアポジションの保持したソフトランディング動作を実施する。
　本実施例１においては、メインＣＰＵ３が正常時に判断したギアポジション情報や変速状態のビット情報を使用しているが、ＣＰＵの処理時間に比べると、変速はｍｓｅｃ単位の非常に遅い制御で行われるため、サブＣＰＵ４がメインＣＰＵ３の異常を検知する直前のビット情報を用いても、十分に信頼できる制御を実施可能である。
　以上のような構成および制御動作を用いた図４のＡＴＣＵ１００の実施例１によれば、メインＣＰＵ３に対して演算能力が低いサブＣＰＵ４を用いても、メインＣＰＵ４の異常時においてもトランスミッションがフェールセーフモードに移行するまでの間の制御、すなわちソフトランディング動作を安価に行うことができる。
［実施例２］
　図８は、実施例２におけるＡＴＣＵ１１０を示す構成図の例である。図４で示した同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。本実施例２では、メインＣＰＵ４が異常時でもアクチュエータ制御回路２１０の内部で電流フィードバック（Ｆ／Ｂ）演算処理１０が行える電子制御装置の例を説明する。
　実施例１と同様に、メインＣＰＵ３は正常時に変速制御情報１２として、現在のギアポジション情報などパターン分けした図２で示したビット情報と、各ソレノイドへの指示電流値２６を、サブＣＰＵ４に相互通信手段２３を通じて送信しておき、サブＣＰＵ４は内蔵ＲＡＭ９に格納しておく。アクチュエータ制御回路２１０は内部に電流検出回路２４を備えており、内部でＦ／Ｂ演算処理１０を行うことで、メインＣＰＵ３の演算処理なしに変速制御に必要な油圧を制御するためのリニアソレノイド駆動信号を作り出すことができる。これにより、実施例１におけるＤＵＴＹ情報は本実施例２では不要であり、サブＣＰＵ４はメインＣＰＵ３から受け取った指示電流値２６を用いてアクチュエータ制御回路２１０に対して各ソレノイドへの電流値を直接指示可能である。したがって、一つ目のソフトランディング動作として現在のギアポジションを保持する制御を行うためには、サブＣＰＵ４は内蔵ＲＡＭ９に格納しておいたメインＣＰＵ３の正常時に送信された指示電流値２６を、アクチュエータ制御回路２１０に対してＳＰＩ通信２５を通じて送信するだけでよい。
　二つ目のソフトランディング動作として、変速補助動作について説明する。図９は、図３で示した変速時の油圧制御グラフに電流値を記載したものであり、例として１速から２速への変速時の電流値と油圧の関係を示している。１速から２速への変速には解放側油圧を制御するＳＯＬ１の指示電流値を例えば１Ａから０Ａに、締結側油圧を制御するＳＯＬ３の指示電流値を例えば０Ａから１Ａに制御すればよいとする。本実施例では、指示電流値を一定速度で変化させており、例えばＳＯＬ１の指示電流値を一定の傾きで下げる制御と、ＳＯＬ３の指示電流値を一定の傾きで上げる制御を行っている。この時、ギアの二重噛みを発生させないためには、締結側油圧がｍａｘになるより先に解放側油圧をｍｉｎとする必要があるため、指示電流値に図１０のような変化量を持たせた制御を、予めサブＣＰＵの内蔵ＲＯＭに格納しておく。通常の変速にかかる時間はトランスミッションによっても異なるため、予め変化量の調整が必要であるが、仮にトータル変速時間が２００ｍｓｅｃとした場合、解放側油圧を制御する電流値を１Ａから０Ａにするには、変化量－１０ｍＡ／１ｍｓｅｃと設定すれば１００ｍｓｅｃかかり、締結側油圧を制御する電流値を０Ａから１Ａするために変化量５ｍＡ／１ｍｓｅｃと設定すれば２００ｍｓｅｃかかることになる。したがって、ギアポジション変更前に接続されていたギア側のブレーキ１は一定の解放速度で解放され、ギアポジション変更後に接続されるギア側のブレーキ２は、ブレーキ１の解放速度の２分の１となる一定の締結速度で締結される。
　このように、変速途中でメインＣＰＵに異常が発生した場合でも変速補助のソフトランディング動作が可能となる。
　変速補助動作完了後は車両が一度停止するまでの間、実施例１と同様に図７に基づき変速後のギアポジションを保持するようなソフトランディング動作を実施する。
　以上のような構成および制御動作を用いたＡＴＣＵ１１０の実施例２によれば、実施例１と同様にメインＣＰＵ３に対して演算能力が低いサブＣＰＵ４を用いてもソフトランディング動作を簡易的に行うことができる。
１００、１１０　電子制御装置（ＡＴＣＵ）
２００、２１０　アクチュエータ制御回路
３　メインＣＰＵ
４　サブＣＰＵ
５　アクチュエータ駆動用電源
６　電源回路（リセットＩＣ）
７　リニアソレノイド
８　サブＣＰＵ内蔵ＲＯＭ
９　サブＣＰＵ内蔵ＲＡＭ
１０　Ｆ／Ｂ演算処理
１１　電流モニタ
１２　変速制御情報
１３　ＤＵＴＹ情報
１４　ＣＡＮ　Ｉ／Ｆ
１５　センサ　Ｉ／Ｆ
１６　車速モニタ　Ｉ／Ｆ
１７　外部リセット手段
１８　保持手段
１９　電源駆動信号
２１　出力切替　Ｉ／Ｆ
２２　ソレノイド駆動信号
２３　相互通信手段
２４　電流検出回路
２５　ＳＰＩ通信
２６　指示電流値

Claims (8)

  1. 　電子制御の異常停止により予め設定されたギアポジションに固定するフェールセーフ機構を有する車両用自動変速機の電子制御装置であって、
    　前記車両用自動変速機の変速制御を行うメインＣＰＵと、
    　該メインＣＰＵの異常を検出するサブＣＰＵと、を有し、
    　前記サブＣＰＵは、
    　前記車両用自動変速機の制御状態がギアポジション保持中とギアポジション変更中のいずれであるかの情報を前記メインＣＰＵから取得し、
    　車両走行中に前記メインＣＰＵの異常を検出した場合に、前記メインＣＰＵによる変速制御を停止させ、前記ギアポジション保持中のときは前記車両用自動変速機にギアポジション保持を継続させるギアポジション保持動作を行わせ、前記ギアポジション変更中のときは前記車両用自動変速機にギアポジションの変速動作を継続させて変更後のギアポジションを保持させる変速補助動作を行わせる代替制御を前記メインＣＰＵの代わりに行い、
    　車両走行停止により前記代替制御を終了して前記車両用自動変速機の電子制御を異常停止させることを特徴とする車両用自動変速機の電子制御装置。
  2. 　前記車両用自動変速機は、油圧の制御により解放及び締結されるクラッチまたはブレーキと、前記油圧を制御するソレノイドを有しており、
    　前記サブＣＰＵは、前記ギアポジション変更中のときは、前記代替制御として、解放側のクラッチまたはブレーキの油圧を制御するソレノイドと、締結されるクラッチまたはブレーキの油圧を制御するソレノイドに、それぞれ変化量を持った駆動信号を送信して前記変速補助動作を行わせる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の電子制御装置。
  3. 　前記サブＣＰＵは、前記変速補助動作として、前記車両用自動変速機のギアポジション変更前に接続されていたギア側のクラッチまたはブレーキを一定の解放速度で解放させ、かつ、前記車両用自動変速機のギアポジション変更後に接続されるギア側のクラッチまたはブレーキを前記解放速度よりも遅い一定の締結速度で締結させる動作を行わせることを特徴とする請求項２に記載の車両用自動変速機の電子制御装置。
  4. 　前記メインＣＰＵは、前記ソレノイドを制御するＰＷＭ信号のＤＵＴＹ情報を前記サブＣＰＵに送信し、
    　前記サブＣＰＵは、前記ＤＵＴＹ情報に基づいて前記代替制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の車両用自動変速機の電子制御装置。
  5. 　前記サブＣＰＵは、前記代替制御において前記ギアポジション保持中のときは、前記メインＣＰＵの異常が検出される前の正常時に前記メインＣＰＵから送信されてきた前記ＤＵＴＹ情報の駆動ＤＵＴＹに基づいて前記ソレノイドを制御し、前記ギアポジション変更中のときは、前記メインＣＰＵの異常が検出される前に前記メインＣＰＵから送信されてきた前記ＤＵＴＹ情報の駆動ＤＵＴＹと目標ＤＵＴＹを用いて前記ソレノイドを制御することを特徴とする請求項４に記載の車両用自動変速機の電子制御装置。
  6. 　前記メインＣＰＵは、前記車両用自動変速機のソレノイドを制御する指示電流値を前記サブＣＰＵに送信し、
    　前記サブＣＰＵは、前記指示電流値に基づいて前記代替制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の車両用自動変速機の電子制御装置。
  7. 　前記サブＣＰＵは、前記代替制御において前記ギアポジション保持中のときは、前記メインＣＰＵの異常が検出される前の正常時に前記メインＣＰＵから送信されてきた前記指示電流値を前記ソレノイドに出力し、前記ギアポジション変更中のときは、前記メインＣＰＵの異常が検出される前の正常時に前記メインＣＰＵから送信されてきた前記指示電流値を一定速度で変化させながら前記ソレノイドに出力する制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の車両用自動変速機の電子制御装置。
  8. 　前記サブＣＰＵは、
    　前記メインＣＰＵの異常を検出した場合に、前記メインＣＰＵにリセットをかけ、
    　該リセットにより前記メインＣＰＵが正常復帰したときは前記代替制御を終了して前記メインＣＰＵによる変速制御を再開させ、
    　前記リセットにより前記メインＣＰＵが正常復帰しなかったときは、前記車両走行停止により前記代替制御を終了して前記車両用自動変速機の電子制御を異常停止させることを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の電子制御装置。
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