WO2017018179A1 - 電子制御装置 - Google Patents

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circuit
control device
electronic control
power supply
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孝憲 梅木
小林 誠
吉孝 徳永
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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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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00Safety arrangements
    • G05B9/02Safety arrangements electric

Definitions

  • the present invention relates to an electronic control device that performs electronic control of a vehicle.
  • Patent Document 1 discloses a technique related to the CAN transmission stop.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing an electronic control device 1A that employs a CAN communication circuit as an electronic control device according to an embodiment of the present invention.
  • the flowchart which shows the process which the main-control part 2 performs when 1A of electronic control apparatuses shown in FIG. 1 transfer to a system stop state.
  • the timing chart which shows a mode that a system stop and system start are performed in 1 A of electronic control apparatuses shown in FIG.
  • FIG. 2 is a timing chart showing a system stop and system start when the monitoring control unit 4 determines that the main control unit 2 is abnormal in the electronic control unit 1A shown in FIG. 1 and is started by a CAN wakeup signal 10b.
  • the electronic control unit 1A mainly includes a main control unit 2, a monitoring control unit 4, a power supply circuit 3, an F / S circuit 11, a signal holding circuit 5, and a CAN communication circuit 10. , An actuator output I / F (interface) 9 and a power supply circuit 6.
  • the main control unit 2 drives the actuator 14 based on various input signals and CAN communication data (outputs a signal to the actuator 14 from the output port 25 via the F / S circuit 11 and the actuator output I / F 9), CAN Control information is exchanged with other electronic control devices 15 by communication (communication with other electronic control devices 15 via the CAN communication circuit 10 through the CAN port 23). Further, during the system stop transition due to the key switch 8 being turned off, the system holding process and various diagnostic processes can be performed by continuing to output the power holding signal 26a from the output port 26 even if the key switch 8 is turned off.
  • the electronic control unit 1A includes a monitoring control unit 4 that constantly monitors whether the main control unit 2 is operating normally as fail-safe, and monitors a calculation result from the communication port 22 of the main control unit 2 by the communication port 43.
  • the actuator output is turned off via the F / S circuit 11 by the output I / F stop signal 42 and the CAN transmission stop signal 44 is sent via the signal holding circuit 5.
  • the communication can be stopped.
  • the monitoring control unit 4 receives the activation signal 13 a at the input port 41.
  • a start signal 13 a and a CAN transmission stop signal 44 are connected to the input side of the flip-flop circuit 51, and power is supplied from the vehicle-mounted battery via the battery terminal 7.
  • the flip-flop circuit 51 determines the output to the logic circuit 53 according to the state of the activation signal 13a when the CAN transmission stop signal 44 is received.
  • a CAN transmission stop signal 44 and VCC are connected to the input side of the logic circuit 52.
  • VCC is output from the power supply circuit 3, and the CAN transmission stop signal 44 is stopped when the output is stopped.
  • the output of the signal 54 is permitted.
  • the output of the logic circuit 53 is connected to each of the power supply circuit 6, the CAN communication circuit 10, and the F / S circuit 12.
  • the logic circuit 53 includes a flip-flop circuit 51 and a logic circuit 52 that are both Hi signals. Is output to each connection destination.
  • the monitoring control unit 4 determines that the main control unit 2 has an abnormality, it outputs a CAN transmission stop signal 44, and the signal holding circuit 5 that has received this CAN transmission stop signal 44 outputs a stop signal 54. To do. As a result, the CAN communication circuit 10 stops CAN data transmission, and the F / S circuit 12 cuts off the CAN wakeup signal 10b. This state continues even after the key switch 8 is turned OFF, and the stop signal 54 is discarded when the key switch 8 is switched from OFF to ON again.
  • the key switch 8 is preferably a switch (for example, an ignition switch) that can be switched by the operation of the driver. This is because the driver can detect an abnormality of the vehicle at an early stage by activating the electronic control device 1A in a situation where the driver is present.
  • the power supply circuit 6 includes a logic circuit 61 and a logic circuit 62.
  • a stop signal 54 and VCC are connected to the input side of the logic circuit 61.
  • the logic circuit 61 stops the output to the logic circuit 62 when the stop signal 54 is input and the supply of VCC is stopped.
  • FIG. 2 is a flowchart showing processing executed by the main control unit 2 when the electronic control unit 1A shown in FIG. 1 shifts to the system stop state.
  • the electronic control unit 1A uses a system stop request (step 102) from another electronic control unit 15 and a diagnosis (for example, output I / F stop) as a system stop sequence. Monitor signal 42) (step 103).
  • the system stop request of the other electronic control unit 15 is transmitted to the other electronic control unit 15 via the CAN communication circuit 10, and the received other electronic control unit 15 shifts to the system stop sequence. As a result, data reception from other electronic control devices 15 is eliminated.
  • the main control unit 2 continues to output the power holding signal 26a from the output port 26 to the input port 31 of the power supply circuit 3 during the processing, and when the processing is completed, stops outputting the power holding signal 26a (step S1). 104) Since the power supply circuit 3 stops the power supply, the electronic control unit 1A stops the system (step 105).
  • FIG. 3A is a timing chart showing how the system is stopped and the system is started in the electronic control apparatus 1A shown in FIG.
  • the system is stopped based on the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 3A, when the main control unit 2 is normal, the stop signal 54 from the signal holding circuit 5 is not output. Therefore, according to the start request from the other electronic control unit 15 received via the CAN communication circuit 10, The electronic control unit 1A can start the system.
  • FIG. 3B is a timing chart showing how the system stops and starts when the monitoring control unit 4 determines that the main control unit 2 is abnormal in the electronic control unit 1A shown in FIG. It is a figure explaining the case where it is going to start by 10b.
  • the monitoring control unit 4 switches the main control unit 2. If it is determined that there is an abnormality, the main control unit 2 is abnormal, so the processing of the flowchart shown in FIG. 2 cannot be performed. As a result, the other electronic control unit 15 that does not receive the system stop request remains in the CAN communication enabled state, and repeats the start request (CAN data transmission) to the CAN communication circuit 10.
  • the CAN communication circuit 10 is kept powered off after the abnormality determination, so the CAN wakeup signal 10 b is not output,
  • the power supply circuit 3 maintains the OFF state.
  • the electronic control unit 1A continues to stop the system until the driver returns to the vehicle and turns on the key switch 8.
  • the electronic control device 1A that has been forcibly stopped is turned on again by the operation of the key switch 8 by the driver. Therefore, the control device 1A in an abnormal state will not operate without the driver's operation.
  • the caution lamp is lit for the first time by operating the key switch 8, the driver can know the abnormality of the vehicle.
  • the electronic control unit 1A cannot continuously stop the system, which causes a problem that the voltage of the 12V battery is lowered.
  • the CAN communication circuit 10 receives the activation request (CAN signal) transmitted by the other electronic control device 15 that has not received the system stop request from the electronic control device 1A, and outputs the CAN wakeup signal 10b.
  • the power supply circuit 3 is turned on and the control device 1A and the activated system consume power. The driver thinks that the system is automatically stopped when the charging of the vehicle is completed. However, in actuality, the system is illegally activated when an abnormality occurs, and power is consumed during that time.
  • FIG. 4 is a block diagram schematically showing an electronic control device 1B employing a timer IC circuit, which is an electronic control device according to an embodiment different from FIG. 1 of the present invention.
  • the electronic control unit 1B includes a monitoring control unit 4 that constantly monitors whether the main control unit 2 is operating normally as fail-safe, and monitors a calculation result from the communication port 22 of the main control unit 2 by the communication port 43.
  • the actuator output is turned off via the F / S circuit 11 by the output I / F stop signal 42 and stopped via the signal holding circuit 5 by the wakeup stop signal 46.
  • the signal 54 can be output.
  • the signal holding circuit 5 includes a flip-flop circuit 51, a logic circuit 52, and a logic circuit 53.
  • the wakeup stop signal 46 and VCC are connected to the input side of the logic circuit 52.
  • VCC is output from the power supply circuit 3, and the wakeup stop signal 46 is stopped when the output is stopped.
  • the output of the signal 54 is permitted.
  • the output of the logic circuit 53 is connected to each of the power supply circuit 6 and the F / S circuit 12.
  • the logic circuit 53 When the logic circuit 53 outputs a Hi signal, both the flip-flop circuit 51 and the logic circuit 52 output a Hi signal.
  • a stop signal 54 is output to each connection destination.
  • the wakeup stop signal 46 is output, and the signal holding circuit 5 that has received the wakeup stop signal 46 outputs the stop signal 54. To do. As a result, the F / S circuit 12 blocks the wake-up signal 70b. This state continues even after the key switch 8 is turned OFF, and the stop signal 54 is discarded when the key switch 8 is switched from OFF to ON again.
  • the power supply circuit 6 includes a logic circuit 61 and a logic circuit 62.
  • a stop signal 54 and VCC are connected to the input side of the logic circuit 61.
  • the logic circuit 61 stops the output to the logic circuit 62 when the stop signal 54 is input and the supply of VCC is stopped.
  • the battery terminal 7 and the output of the logic circuit 61 are connected to the input side of the logic circuit 62, and the output side is connected to the timer IC circuit 70.
  • start signal 13a is ON, VCC is supplied and power is supplied to the timer IC circuit 70.
  • stop signal 54 is output and the start signal 13a is turned OFF, the timer IC circuit 70 is supplied. The power supply will be cut off.
  • the electronic control device of the present invention is A monitoring control unit that monitors whether the main control unit is abnormal, a power supply circuit that supplies power to the main control unit and each control unit of the monitoring control unit, and whether the main control unit is abnormal from the monitoring control unit A signal holding circuit for receiving and holding the signal.
  • the power supply circuit has a plurality of activation factors including a key switch of a vehicle. While the signal holding circuit holds the power supply circuit in an OFF state, activation factors other than the key switch In the configuration, the power is not turned on.
  • the signal holding circuit is reset when the key switch is switched from OFF to ON, and adopts a configuration in which the OFF state of the power supply circuit is discarded.
  • the first signal holding circuit employs a flip-flop circuit configuration.
  • the power supply circuit when the main control unit is determined to be in an abnormal state, the power supply circuit is held in the OFF state, so that the activation signal is suppressed (for example, system activation by CAN wakeup, timer IC) It is possible to suppress the start-up for a certain period of time) and prevent the unintended operation of the main control unit.
  • the activation signal for example, system activation by CAN wakeup, timer IC
  • the signal holding circuit is reset by the activation signal generated by the driver's key switch operation, whereby the electronic control unit is activated and then the vehicle caution lamp is attached, so that the driver can confirm that the vehicle system is abnormal. It becomes possible to recognize.
  • a main control unit for example, main control unit 2
  • a monitoring control unit for example, the monitoring control unit 4 for monitoring whether the main control unit is abnormal
  • a power supply circuit for example, power supply circuit 3 for supplying power to the main control unit and the monitoring control unit
  • an electronic control device for example, electronic control device 1A, electronic control device 1B
  • a signal holding circuit for example, the signal holding circuit 5 that receives and holds a signal indicating whether the main control unit is abnormal from the monitoring control unit;
  • the supervisory control unit determines that the main controller is abnormal, the supervisory control unit maintains the power supply circuit in an OFF state via the signal holding circuit.
  • the signal holding circuit is an in-vehicle control device characterized by continuing the OFF state of the power circuit regardless of data reception from the external in-vehicle control device, By configuring in this way, -For example, even in an electronic control device having a CAN wakeup function, an unintended operation does not occur when there is an abnormality in the main control unit by keeping the power supply circuit OFF when there is an abnormality in the main control unit. An electronic control device that performs safer control can be provided.
  • the power supply circuit has a plurality of activation requirements (for example, a CAN wakeup signal 10b and a wakeup signal 70b) including a vehicle key switch (for example, key switch 8), and the signal holding circuit turns off the power supply circuit.
  • the electronic control device is characterized in that the power is not turned on by an activation factor other than the key switch while being held in By configuring in this way, ⁇ Electronics that perform safer control without causing unintended operation when there is an abnormality in the main control unit by keeping the power supply circuit OFF except when the key switch is turned on when there is an abnormality in the main control unit A control device can be provided.
  • the power circuit is supplied with power from the in-vehicle battery when a vehicle key switch is ON
  • the communication circuit is supplied with power from the in-vehicle battery regardless of ON / OFF of the key switch, monitors data from the external in-vehicle control device, and transmits data to the external in-vehicle control device in a stopped state.
  • the signal holding circuit is an in-vehicle control device characterized by holding the OFF state of the power supply circuit even when the key switch is OFF, By configuring in this way, -For example, in an electronic control device having a CAN wakeup function, when there is an abnormality in the main control unit, data transmission to an external in-vehicle control device is prohibited, and when the key switch is OFF, keep the power supply circuit in the OFF state. Thus, it is possible to provide an electronic control device that performs safer control without causing an unintended operation when there is an abnormality in the main control unit.
  • SYMBOLS 1A Electronic control unit, 2 ... Main control part, 3 ... Power supply circuit, 4 ... Monitoring control part, 5 ... Signal holding circuit, 6 ... Power supply circuit, 7 ... Battery terminal, 8 ... Key switch, 9 ... Actuator output I / F, 10 ... CAN communication circuit, 10a ... output port, 10b ... CAN wake-up signal, 11 ... F / S circuit, 12 ... F / S circuit, 13 ... F / S circuit, 13a ... start signal, 14 ... actuator 15 ... Other electronic control devices, 21a ... Input port, 21b ... Input port, 22 ... Communication port, 23 ... CAN port, 24 ... Reset input, 25 ...

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Abstract

主制御部に異常がある場合に意図しない動作が発生せず、より安全な制御を行う電子制御装置を提供することである。 主制御部と、前記主制御部が異常か否かを監視する監視制御部と、前記主制御部および前記監視制御部に電力を供給する電源回路と、を備えた電子制御装置において、前記監視制御部から前記主制御部が異常か否かの信号を受けて保持する信号保持回路を備え、前記主制御部が異常であると前記監視制御部が判断したときに、前記監視制御部は前記信号保持回路を介して、前記電源回路をOFF状態に保つことを特徴とする。

Description

電子制御装置
 本発明は、車両の電子制御を行う電子制御装置に関する。
 従来、F/S(フェールセーフ)回路を有した電子制御装置において、電子制御装置が主制御部と監視制御部とを備え、監視制御部が主制御部を異常と判断した場合に、F/S回路を介して主制御部からの制御出力を停止し、危険な状態にならないよう制御対象を強制停止する方法が知られている(例えば、リレー駆動停止やCAN(Controller Area Network)送信停止)。特許文献1には、このCAN送信停止に関する技術が開示されている。
特開2011-189918号公報
 しかしながら、特許文献1に記載のような従来の電子制御装置においては、電源回路がON状態で、主制御部が異常と判断されたときにF/S回路が作動することを前提としており、主制御部がすでに異常な状態で電源回路がONしたときには、F/S回路による強制遮断に遅れが生じることとなる。
 その結果、F/S回路が作動するまでの間、意図しない動作が発生する恐れがあった(例えば、CAN通信回路から送られる制御情報の送信出力を停止しようとしても他の電子制御装置に送信されてしまう等)。
 また、昨今の電子制御装置においては、運転者の操作による電源起動の他に、複数の起動要因からなる電源起動条件があり、運転者が意図しないシステム起動が行われている状況があるため、上記意図しない動作の発生確率は増加の方向へ向かっている。さらに、システム起動は運転者が不在であっても行われる場合があり、その場合にもF/S回路の対応が遅れることで、意図しない動作が発生する恐れがあり、また、異常の発見が遅れる、という問題があった。
 本発明は、主制御部に異常がある場合に意図しない動作が発生せず、より安全な制御を行う電子制御装置を提供することを目的とする。
 本発明は上記の目的を達成するために、主制御部と、前記主制御部が異常か否かを監視する監視制御部と、前記主制御部および前記監視制御部に電力を供給する電源回路と、を備えた電子制御装置において、前記監視制御部から前記主制御部が異常か否かの信号を受けて保持する信号保持回路を備え、前記主制御部が異常であると前記監視制御部が判断したときに、前記監視制御部は前記信号保持回路を介して、前記電源回路をOFF状態に保つことを特徴とする。
 本発明によれば、主制御部に異常がある場合に意図しない動作が発生せず、より安全な制御を行う電子制御装置を提供することができる。
 上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の一実施形態に係る電子制御装置であって、CAN通信回路を採用した、電子制御装置1Aを模式的に示すブロック図。 図1に示した電子制御装置1Aがシステム停止状態に移行するにあたり、主制御部2が実行する処理を示すフローチャート。 図1に示した電子制御装置1Aにおいてシステム停止とシステム起動をする様子を示すタイミングチャート。 図1に示した電子制御装置1Aにおいて監視制御部4が主制御部2を異常と判断したときのシステム停止とシステム起動をする様子を示すタイミングチャートであって、CANウェイクアップ信号10bにより起動しようとした場合を説明する図。 図1に示した電子制御装置1Aにおいて監視制御部4が主制御部2を異常と判断したときのシステム停止とシステム起動をする様子を示すタイミングチャートであって、キースイッチ8により起動される場合を説明する図。 本発明の図1とは別の実施形態に係る電子制御装置であって、タイマーIC回路を採用した、電子制御装置1Bを模式的に示すブロック図。
 以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
 図1は、本発明の一実施形態に係る電子制御装置であって、CAN通信回路を採用した、電子制御装置1Aを模式的に示すブロック図である。
 図1に示すように、電子制御装置1Aは、主として、主制御部2と、監視制御部4と、電源回路3と、F/S回路11と、信号保持回路5と、CAN通信回路10と、アクチュエータ出力I/F(インターフェース)9と、電力供給回路6と、で構成されている。
 電子制御装置1Aは、不図示の車載バッテリに接続されたバッテリ端子7から電力供給を受け、キースイッチ8からの信号または、CAN通信回路10の出力ポート10aから出力されるCANウェイクアップ信号10bを、F/S回路13を介して入力ポート31で受けることによって電源回路3が起動し、内部電力VCCを各制御部へ供給するとともに、リセット出力32から出力されるリセット信号により主制御部2(リセット入力24でリセット信号を受ける)および監視制御部4(リセット入力45でリセット信号を受ける)の初期化を行うことによって、システム起動状態となる。主制御部2は、入力ポート21aでキースイッチ8からの信号を受け、入力ポート21bでF/S回路12を介してCANウェイクアップ信号10bを受ける。
 主制御部2は、各種入力信号およびCAN通信データを基にアクチュエータ14の駆動(出力ポート25からF/S回路11およびアクチュエータ出力I/F9を介してアクチュエータ14に対する信号を出力する)と、CAN通信による他の電子制御装置15との制御情報授受を行う(CANポート23によりCAN通信回路10を介して他の電子制御装置15と通信を行う)。また、キースイッチ8のOFFによるシステム停止移行中にはキースイッチ8がOFFでも電源保持信号26aを出力ポート26から出力し続けることで、システム停止処理や各種診断処理を実施出来る構成としている。
 また、電子制御装置1Aはフェールセーフとして主制御部2が正常に動作しているか常時監視を行う監視制御部4を備え、通信ポート43によって主制御部2の通信ポート22からの演算結果を監視し、主制御部2に異常があると判断したときには、出力I/F停止信号42によりF/S回路11を介してアクチュエータ出力をOFF、CAN送信停止信号44により信号保持回路5を介してCAN通信の送信停止を出来る構成としている。監視制御部4は、入力ポート41で起動信号13aを受ける。
 以下、本実施形態の主要な構成である信号保持回路5と電力供給回路6について詳しく説明する。
 信号保持回路5は、フリップフロップ回路51と、論理回路52と、論理回路53と、を有する。
 フリップフロップ回路51の入力側には、起動信号13aと、CAN送信停止信号44が接続され、またバッテリ端子7を介して車載バッテリから電力供給を受ける。このフリップフロップ回路51では、CAN送信停止信号44を受けたときの起動信号13aの状態に応じて、論理回路53への出力を決定する。
 論理回路52の入力側には、CAN送信停止信号44と、VCCが接続され、この論理回路52では、電源回路3からVCCが出力され、且つCAN送信停止信号44が出力停止のときに、停止信号54の出力を許可する。
 論理回路53の出力は、電力供給回路6と、CAN通信回路10と、F/S回路12のそれぞれに接続されており、論理回路53は、フリップフロップ回路51と、論理回路52がともにHi信号を出力したときに、各接続先へ停止信号54を出力する。
 以上の構成により、監視制御部4は主制御部2に異常があると判断したときにはCAN送信停止信号44を出力し、このCAN送信停止信号44を受けた信号保持回路5は停止信号54を出力する。これにより、CAN通信回路10はCANデータ送信停止となり、またF/S回路12はCANウェイクアップ信号10bを遮断する。その状態はキースイッチ8のOFF後も継続され、再度キースイッチ8がOFFからONに切り替わったときに、停止信号54は破棄される。
 ここで、キースイッチ8は、運転者の操作により切り替えられるスイッチ(例えば、イグニッションスイッチ)とすることが好ましい。運転者がいる状況で電子制御装置1Aを起動することで、運転者が車両の異常を早期に発見することが可能となるからである。
 電力供給回路6は、論理回路61と、論理回路62と、を有する。
 論理回路61の入力側には、停止信号54と、VCCが接続されている。論理回路61は、停止信号54が入力され、且つVCCの供給が停止すると、論理回路62への出力を停止する。
 論理回路62の入力側には、バッテリ端子7と、論理回路61の出力が接続され、出力側はCAN通信回路10に接続される。
 これにより、起動信号13aがONであればVCCが供給されるためCAN通信回路10への電力供給は行われるが、停止信号54が出力され且つ起動信号13aがOFFとなると、CAN通信回路10への電力供給は遮断されることとなる。
 これによって、監視制御部4が主制御部2を異常と判断した後は、キースイッチ8以外でのシステム起動を制限することが可能となる。
 例えば、従来のCANウェイクアップ機能を有する電子制御装置の場合、主制御部の異常を判断し、自らの電源をOFFしてシステム停止した場合であっても、他の制御装置からCAN信号による起動を強制されてしまう場合があった。これに対して、本実施形態によれば、主制御部2の異常時にはキースイッチ8以外の起動を制限することが可能である。
 図2は、図1に示した電子制御装置1Aがシステム停止状態に移行するにあたり、主制御部2が実行する処理を示すフローチャートである。
 起動信号13aがOFFすると(ステップ101)、電子制御装置1Aはシステム停止シーケンスとして、他の電子制御装置15のシステム停止要求(ステップ102)、監視制御部4の診断(例えば、出力I/F停止信号42のモニタ)(ステップ103)を実施する。
 他の電子制御装置15のシステム停止要求は、CAN通信回路10を介して他の電子制御装置15へ送信され、受信した他の電子制御装置15はシステム停止シーケンスへ移行する。これにより、他の電子制御装置15からのデータ受信がなくなることとなる。
 主制御部2は、前記処理を実施中において、出力ポート26から電源回路3の入力ポート31へ電源保持信号26aを出力し続け、処理が完了すると、電源保持信号26aの出力を停止し(ステップ104)、電源回路3は電力供給を停止することから、電子制御装置1Aはシステム停止(ステップ105)となる。
 図3Aは、図1に示した電子制御装置1Aにおいてシステム停止とシステム起動をする様子を示すタイミングチャートである。
 まず、図2に示したフローチャートに基づきシステム停止となる。図3Aに示すように主制御部2が正常の場合、信号保持回路5からの停止信号54は出力されないため、CAN通信回路10を介して受信する他の電子制御装置15からの起動要求により、電子制御装置1Aはシステム起動が可能である。
 図3Bは、図1に示した電子制御装置1Aにおいて監視制御部4が主制御部2を異常と判断したときのシステム停止とシステム起動をする様子を示すタイミングチャートであって、CANウェイクアップ信号10bにより起動しようとした場合を説明する図である。
 図3Bに示すように主制御部2が異常の場合、出力I/F停止信号42、CAN送信停止信号44が出力され、これに伴い停止信号54が出力される。停止信号54は論理回路12の出力を停止することから、CANウェイクアップ信号10bが遮断されることとなり、電源回路3はキースイッチ8のOFFでOFF状態(VCC出力停止)となる。電源回路3からのVCC出力が停止すると、CAN通信回路10の電源供給を遮断することとなる。これにより、CAN通信回路10を介して受信する他の電子制御装置15からの起動要求では、前記電子制御装置1Aはシステム起動しないこととなる。
 図3Cは、図1に示した電子制御装置1Aにおいて監視制御部4が主制御部2を異常と判断したときのシステム停止とシステム起動をする様子を示すタイミングチャートであって、キースイッチ8により起動される場合を説明する図である。
 この場合、停止信号54が出力されている状態であってもキースイッチ8をONすると、電源回路3が起動しVCC出力を開始することから、システム起動は可能となる。
 上記実施形態の電子制御装置1Aを採用した場合の実施例について以下に説明する。
 例えば、充電機能を有する電気自動車またはプラグインハイブリッド自動車においては、運転者が充電設定を行い(例えば、充電ポートに充電ケーブルを差し込む)車両から離れた後に、監視制御部4が主制御部2を異常と判断した場合、主制御部2が異常であることから図2に示すフローチャートの処理を実施出来ない。これにより、システム停止要求を受信しない他の電子制御装置15はCAN通信可能な状態のままとなり、CAN通信回路10へ起動要求(CANデータ送信)を繰り返すこととなる。
 しかし、図1に示した実施形態の信号保持回路5および電力供給回路6によれば、異常判定後、CAN通信回路10の電源遮断が継続されるため、CANウェイクアップ信号10bは出力されず、電源回路3はOFF状態を保持する。
 以上により、運転者が車両へ戻ってキースイッチ8をONするまで、電子制御装置1Aはシステム停止を継続する。
 異常発生後、強制停止した電子制御装置1Aが再度電源投入されるのは、運転者によるキースイッチ8の操作であるため、無人では異常状態の制御装置1Aが動作することは無く、運転者のキースイッチ8の操作で初めてコーションランプ点灯により、運転者は車両の異常を知ることが可能となる。
 また、上記状態で信号保持回路5および電力供給回路6を有していない場合、電子制御装置1Aは継続してシステム停止出来ないため、12Vバッテリの電圧低下を引き起こすという問題もある。これは、電子制御装置1Aからのシステム停止要求を受けなかった他の電子制御装置15が送信した起動要求(CAN信号)をCAN通信回路10が受信し、CANウェイクアップ信号10bを出力することで、電源回路3がON状態となり制御装置1Aおよび起動したシステムが電力を消費してしまうためである。運転者は、車両の充電が完了すると自動的にシステム停止状態になると思っているが、実際、異常時にはシステムが不正に起動することとなり、その間電力は消費されることとなる。この状態が放置された場合、電子制御装置1Aの電力供給元である12Vバッテリが電圧低下を起こし、運転者によるキースイッチ8のONの際にコーションランプを点灯できなくなったり、最悪バッテリ過放電による劣化で交換に陥ったりする可能性がある。但し、本実施形態の信号保持回路5および電力供給回路6を有することで、この問題を解決することが可能となる。
 図4は、本発明の図1とは別の実施形態に係る電子制御装置であって、タイマーIC回路を採用した、電子制御装置1Bを模式的に示すブロック図である。
 図4において、図1に示した電子制御装置1Aと同じ構成については同じ参照番号を付して詳しい説明を省略する。
 図1に示した電子制御装置1Aでは、CANウェイクアップ信号10bを出力するCAN通信回路10を有する構成であったが、本実施形態の電子制御装置1Bでは、これに代えて、タイマーIC回路70を有する。
 図4に示すように、電子制御装置1Bは、主として、主制御部2と、監視制御部4と、電源回路3と、F/S回路11と、信号保持回路5と、タイマーIC回路70と、アクチュエータ出力I/F(インターフェース)9と、電力供給回路6と、で構成されている。タイマーIC回路70は所定時間ごとにウェイクアップ信号70bを出力する。
 電子制御装置1Bは、不図示の車載バッテリに接続されたバッテリ端子7から電力供給を受け、キースイッチ8からの信号または、タイマーIC回路70の出力ポート70aから出力されるウェイクアップ信号70bを、F/S回路13を介して入力ポート31で受けることによって電源回路3が起動し、内部電力VCCを各制御部へ供給するとともに、リセット出力32から出力されるリセット信号により主制御部2(リセット入力24でリセット信号を受ける)および監視制御部4(リセット入力45でリセット信号を受ける)の初期化を行うことによって、システム起動状態となる。主制御部2は、入力ポート21aでキースイッチ8からの信号を受け、入力ポート21bでF/S回路12を介してウェイクアップ信号70bを受ける。
 また、電子制御装置1Bはフェールセーフとして主制御部2が正常に動作しているか常時監視を行う監視制御部4を備え、通信ポート43によって主制御部2の通信ポート22からの演算結果を監視し、主制御部2に異常があると判断したときには、出力I/F停止信号42によりF/S回路11を介してアクチュエータ出力をOFF、ウェイクアップ停止信号46により信号保持回路5を介して停止信号54を出力出来る構成としている。
 信号保持回路5は、フリップフロップ回路51と、論理回路52と、論理回路53と、を有する。
 フリップフロップ回路51の入力側には、起動信号13aと、ウェイクアップ停止信号46が接続され、またバッテリ端子7を介して車載バッテリから電力供給を受ける。このフリップフロップ回路51では、ウェイクアップ停止信号46を受けたときの起動信号13aの状態に応じて、論理回路53への出力を決定する。
 論理回路52の入力側には、ウェイクアップ停止信号46と、VCCが接続され、この論理回路52では、電源回路3からVCCが出力され、且つウェイクアップ停止信号46が出力停止のときに、停止信号54の出力を許可する。
 論理回路53の出力は、電力供給回路6と、F/S回路12のそれぞれに接続されており、論理回路53は、フリップフロップ回路51と、論理回路52がともにHi信号を出力したときに、各接続先へ停止信号54を出力する。
 以上の構成により、監視制御部4は主制御部2に異常があると判断したときにはウェイクアップ停止信号46を出力し、このウェイクアップ停止信号46を受けた信号保持回路5は停止信号54を出力する。これにより、F/S回路12はウェイクアップ信号70bを遮断する。その状態はキースイッチ8のOFF後も継続され、再度キースイッチ8がOFFからONに切り替わったときに、停止信号54は破棄される。
 電力供給回路6は、論理回路61と、論理回路62と、を有する。
 論理回路61の入力側には、停止信号54と、VCCが接続されている。論理回路61は、停止信号54が入力され、且つVCCの供給が停止すると、論理回路62への出力を停止する。
 論理回路62の入力側には、バッテリ端子7と、論理回路61の出力が接続され、出力側はタイマーIC回路70に接続される。
 これにより、起動信号13aがONであればVCCが供給されるためタイマーIC回路70への電力供給は行われるが、停止信号54が出力され且つ起動信号13aがOFFとなると、タイマーIC回路70への電力供給は遮断されることとなる。
 これによって、監視制御部4が主制御部2を異常と判断した後は、キースイッチ8以外でのシステム起動を制限することが可能となる。
 (付記)
 以上説明したように、本発明の電子制御装置は、
 主制御部が異常か否かを監視する監視制御部と、前記主制御部および前記監視制御部各制御部に電力を供給する電源回路と、前記監視制御部から前記主制御部が異常か否かの信号を受けて保持する信号保持回路と、を備える。
 上記電子制御装置において、前記電源回路は、車両のキースイッチを含む複数の起動要因を持ち、前記信号保持回路が前記電源回路をOFF状態に保持している間は、前記キースイッチ以外の起動要因では電源ONしない構成を採用している。
 上記電子制御装置において、前記信号保持回路は、キースイッチがOFFからONに切り替わったときにリセットされ、前記電源回路のOFF状態を破棄する構成を採用している。
 上記電子制御装置において、前記前期信号保持回路はフリップフロップ回路による構成を採用している。
 前記電子制御装置によれば、主制御部が異常状態と判断されたときに電源回路をOFF状態に保持することから、起動信号を抑制すること(例えば、CANウェイクアップによるシステム起動、タイマーICによる定時間起動などを抑制すること)が可能となり、主制御部の意図しない動作の発生を防ぐ。
 また、運転者のキースイッチ操作による起動信号で信号保持回路がリセットされ、これにより前記電子制御装置が起動し、その後車両のコーションランプが付くことから、運転者は車両システムが異常であることを認識することが可能となる。
 また、以上説明した本発明は以下の構成を備える場合がある。
 1.
 主制御部(例えば、主制御部2)と、
 前記主制御部が異常か否かを監視する監視制御部(例えば、監視制御部4)と、
 前記主制御部および前記監視制御部に電力を供給する電源回路(例えば、電源回路3)と、
を備えた電子制御装置(例えば、電子制御装置1A、電子制御装置1B)において、
 前記監視制御部から前記主制御部が異常か否かの信号を受けて保持する信号保持回路(例えば、信号保持回路5)を備え、
 前記主制御部が異常であると前記監視制御部が判断したときに、前記監視制御部は前記信号保持回路を介して、前記電源回路をOFF状態に保つことを特徴とする電子制御装置、とし、
 このように構成することで、
・主制御部に異常がある場合に電源回路をOFF状態に保つことで、主制御部に異常がある場合に意図しない動作が発生せず、より安全な制御を行う電子制御装置を提供することができる。
 2.
 1.に記載の電子制御装置において、
 前記電子制御装置は、外部車載制御装置(例えば、他の電子制御装置15)とのデータの送受信を行うための通信回路(例えば、CAN通信回路10)を備え、
 前記通信回路は、前記電源回路を介さずに車載バッテリからの電力供給を受け、前記外部車載制御装置からのデータ受信に応じてOFF状態からON状態に遷移するとともに前記電源回路をON状態に遷移させ、
 前記信号保持回路は、前記外部車載制御装置からのデータ受信に関わらず前記電源回路のOFF状態を継続させることを特徴とする車載制御装置、とし、
 このように構成することで、
・例えばCANウェイクアップ機能を有する電子制御装置においても、主制御部に異常がある場合に電源回路をOFF状態に保つことで、主制御部に異常がある場合に意図しない動作が発生せず、より安全な制御を行う電子制御装置を提供することができる。
 3.
 1.または2.に記載の電子制御装置において、
 前記電源回路は、車両のキースイッチ(例えば、キースイッチ8)を含む複数の起動要件(例えば、CANウェイクアップ信号10b、ウェイクアップ信号70b)を持ち、前記信号保持回路が前記電源回路をOFF状態に保持している間は、前記キースイッチ以外の起動要因では電源ONしないことを特徴とする電子制御装置、とし、
 このように構成することで、
・主制御部に異常がある場合にキースイッチのON以外では電源回路をOFF状態に保つことで、主制御部に異常がある場合に意図しない動作が発生せず、より安全な制御を行う電子制御装置を提供することができる。
 4.
 1.乃至3.のいずれか一項記載の電子制御装置において、
 前記信号保持回路は、キースイッチがOFFからONに切り替わったときにリセットされ、
 前記電源回路のOFF状態を破棄することを特徴とする電子制御装置、とし、
 このように構成することで、
・キースイッチのOFFからONで電源回路のOFF状態が破棄されるので、この場合は電子制御装置が起動し、主制御部に異常があることを運転者に報知することができる場合がある。
 5.
 請求項1.乃至4.のいずれか一項記載の電子制御装置において、
 前記信号保持回路はフリップフロップ回路であることを特徴とする電子制御装置、とし、
 このように構成することで、
・簡単な回路構成で確実な処理を行うことができる場合がある。
 6.
 2.に記載の車載制御装置において、
 前記電源回路は、車両のキースイッチがONのときに前記車載バッテリから電力供給され、
 前記通信回路は、前記キースイッチのON/OFFに関わらず前記車載バッテリから電力供給されて前記外部車載制御装置からのデータを監視し、停止状態のときに前記外部車載制御装置へのデータ送信が禁止され、
 前記信号保持回路は、前記キースイッチがOFFのときも前記電源回路のOFF状態を保持することを特徴とする車載制御装置、とし、
 このように構成することで、
・例えばCANウェイクアップ機能を有する電子制御装置において、主制御部に異常がある場合に、外部車載制御装置へのデータ送信が禁止され、キースイッチがOFFのとき、電源回路をOFF状態に保つことで、主制御部に異常がある場合に意図しない動作が発生せず、より安全な制御を行う電子制御装置を提供することができる。
 なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
1A…電子制御装置、2…主制御部、3…電源回路、4…監視制御部、5…信号保持回路、6…電力供給回路、7…バッテリ端子、8…キースイッチ、9…アクチュエータ出力I/F、10…CAN通信回路、10a…出力ポート、10b…CANウェイクアップ信号、11…F/S回路、12…F/S回路、13…F/S回路、13a…起動信号、14…アクチュエータ、15…他の電子制御装置、21a…入力ポート、21b…入力ポート、22…通信ポート、23…CANポート、24…リセット入力、25…出力ポート、26…出力ポート、26a…電源保持信号、27…通信ポート、31…入力ポート、32…リセット出力、41…入力ポート、42…出力I/F停止信号、43…通信ポート、44…CAN送信停止信号、45…リセット入力、51…フリップフロップ回路、52…論理回路、53…論理回路、54…停止信号、61…論理回路、62…論理回路、70…タイマーIC回路、70a…出力ポート、70b…タイマーICウェイクアップ信号。

Claims (6)

  1.  主制御部と、
     前記主制御部が異常か否かを監視する監視制御部と、
     前記主制御部および前記監視制御部に電力を供給する電源回路と、
    を備えた電子制御装置において、
     前記監視制御部から前記主制御部が異常か否かの信号を受けて保持する信号保持回路を備え、
     前記主制御部が異常であると前記監視制御部が判断したときに、前記監視制御部は前記信号保持回路を介して、前記電源回路をOFF状態に保つことを特徴とする電子制御装置。
  2.  請求項1に記載の電子制御装置において、
     前記電子制御装置は、外部車載制御装置とのデータの送受信を行うための通信回路を備え、
     前記通信回路は、前記電源回路を介さずに車載バッテリからの電力供給を受け、前記外部車載制御装置からのデータ受信に応じてOFF状態からON状態に遷移するとともに前記電源回路をON状態に遷移させ、
     前記信号保持回路は、前記外部車載制御装置からのデータ受信に関わらず前記電源回路のOFF状態を継続させることを特徴とする車載制御装置。
  3.  請求項1に記載の電子制御装置において、
     前記電源回路は、車両のキースイッチを含む複数の起動要件を持ち、前記信号保持回路が前記電源回路をOFF状態に保持している間は、前記キースイッチ以外の起動要因では電源ONしないことを特徴とする電子制御装置。
  4.  請求項1に記載の電子制御装置において、
     前記信号保持回路は、キースイッチがOFFからONに切り替わったときにリセットされ、
     前記電源回路のOFF状態を破棄することを特徴とする電子制御装置。
  5.  請求項1に記載の電子制御装置において、
     前記信号保持回路はフリップフロップ回路であることを特徴とする電子制御装置。
  6.  請求項2に記載の車載制御装置において、
     前記電源回路は、車両のキースイッチがONのときに前記車載バッテリから電力供給され、
     前記通信回路は、前記キースイッチのON/OFFに関わらず前記車載バッテリから電力供給されて前記外部車載制御装置からのデータを監視し、停止状態のときに前記外部車載制御装置へのデータ送信が禁止され、
     前記信号保持回路は、前記キースイッチがOFFのときも前記電源回路のOFF状態を保持することを特徴とする車載制御装置。
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