| 【発明の名称】 |
車両用制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】山井 公博
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| 【要約】 |
【課題】データ識別子の保証をするためのみをその役割とする通信データを用いずに、データ識別子の有効，無効を判断することが出来る車両用制御装置およびそれを用いた車両を提供する。
【解決手段】統合制御装置１１は、第１の処理データ７と第２の処理データ８と合計値９とから構成する通信データ４を作成し、データ識別子３と通信データ４を一組として車内通信路１に送信する。エンジン制御装置２１は、データ識別子３が付加した通信データを取り込み、データ識別子３と第１の処理データ７と第２の処理データ８の合計と合計値９を比較し、前記比較の結果、両者が同じ場合は第１の処理データ７を有効とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】センサ信号を取り込む手段と、前記センサ信号より求めた制御情報を格納した処理データを少なくとも含む通信データを作成する手段と、車内通信路上の複数の通信データを区別するためにあるデータ識別子と前記通信データを一組で送信する手段と、前記データ識別子と前記通信データを一組で通信する車内通信路と、データ識別子と一組になった通信データを選択して受信する手段と、前記通信データから制御対象を制御する情報を格納した処理データを少なくとも抽出する手段と、前記処理データに従い制御対象を駆動する手段と、を有する車両において、前記車内通信路は、前記データ識別子と前記処理データの合計値を少なくとも含む通信データを搬送し、前記抽出する手段は、少なくとも、前記通信データから前記データ識別子と前記通信データの合計値を抽出し、前記制御を駆動する手段は、前記データ識別子と前記処理データの合計と前記合計値の比較が不一致の場合は、前記処理データを用いないことを特徴とした車両。
【請求項２】センサ信号を取り込む手段と、前記センサ信号より求めた制御情報を格納した処理データを少なくとも含む通信データを作成する手段と、車内通信路上の複数の通信データを区別するためにあるデータ識別子と前記通信データを一組で送信する手段と、を有する車両用制御装置において、前記通信データを作成する手段は、少なくとも、前記データ識別子と前記処理データの合計値を含む通信データを作成することを特徴とした車両用制御装置。
【請求項３】車内通信路上の複数の通信データを区別するためにあるデータ識別子と一組になった通信データを選択して受信する手段と、前記通信データから制御対象を制御する情報を格納した処理データを少なくとも抽出する手段と、前記処理データに従い制御対象を駆動する手段と、を有する車両用制御装置において、前記抽出する手段は、少なくとも、前記データ識別子と、前記通信データと、の合計値を抽出し、前記制御対象を駆動する手段は、前記データ識別子と前記処理データの合計と前記合計値の比較が不一致の場合は、前記処理データを用いないことを特徴とした車両用制御装置。
【請求項４】センサ信号を取り込む手段と、少なくとも、前記センサ信号より求めた制御情報を格納した処理データを少なくとも含む通信データを作成する手段と、車内通信路上の複数の通信データを区別するためにあるデータ識別子と前記通信データを一組で送信する手段と、前記データ識別子と前記通信データを一組で通信する車内通信路と、データ識別子と一組になった通信データを選択して受信する手段と、前記通信データから制御対象を制御する情報を格納した処理データを少なくとも抽出する手段と、前記処理データに従い制御対象を駆動する手段と、を有する車両において、前記車内通信路は、前記データ識別子と前記処理データの合計値を少なくとも含む通信データを搬送することを特徴とした車両。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両用制御装置に関し、特にその通信のデータ識別子の故障を検出し、フェールセーフ処理を行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より通信の故障判定を行う技術として、例えば特開平９−１６２８７３号公報に記載されているものがある。
【０００３】この公報には、送信側装置と受信側装置間の通信データの故障を検出するため、送信側装置では、通信データの更新がある際に誤りチェックコードを更新して、通信データと誤りチェックコードを送信し、受信側装置で、通信データと誤りチェックコードに不一致がある場合、通信データの故障と判定を行うものである。ここで、例えば、受信側装置のデータの識別子が故障すると、受信側装置の通信データは、故障したデータの識別子が付加された通信データを取り込んでしまう。しかし、通信データと誤りチェックコードを通信する事で、受信側装置のデータ識別子に異常がある場合、誤りチェックコードと通信データから求めたチェックコードの不一致が起こるので、データ識別子の異常が検出できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの方法では、通信データの通信に加え、誤りチェックコードも通信する必要がありデータ識別子が増加してしまうという欠点と、誤りチェックコードの受信があるまで、通信データの保証が出来ないという欠点がある。
【０００５】本発明は、データの有効，無効を判断するためのみをその役割とする通信データを用いずに、各通信データの有効，無効を判断することが出来る車両用制御装置およびそれを用いた車両を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、センサ信号を取り込む手段と、前記センサ信号より求めた制御情報を格納した処理データを少なくとも含む通信データを作成する手段と、車内通信路上の複数の通信データを区別するためにあるデータ識別子と前記通信データを一組で送信する手段と、前記データ識別子と前記通信データを一組で通信する車内通信路と、データ識別子と一組になった通信データを選択して受信する手段と、前記通信データから制御対象を制御する情報を格納した処理データを少なくとも抽出する手段と、前記処理データに従い制御対象を駆動する手段と、を有する車両において、前記車内通信路は、前記データ識別子と前記処理データの合計値を少なくとも含む通信データを搬送し、前記抽出する手段は、少なくとも、前記通信データから前記データ識別子と前記通信データの合計値を抽出し、前記制御を駆動する手段は、前記データ識別子と前記処理データの合計と前記合計値の比較が不一致の場合は、前記処理データを用いないことを特徴とした車両である。
【０００７】また本発明は、センサ信号を取り込む手段と、前記センサ信号より求めた制御情報を格納した処理データを少なくとも含む通信データを作成する手段と、車内通信路上の複数の通信データを区別するためにあるデータ識別子と前記通信データを一組で送信する手段と、を有する車両用制御装置において、前記通信データを作成する手段は、少なくとも、前記データ識別子と前記処理データの合計値を含む通信データを作成することを特徴とした車両用制御装置である。
【０００８】また本発明は、車内通信路上の複数の通信データを区別するためにあるデータ識別子と一組になった通信データを選択して受信する手段と、前記通信データから制御対象を制御する情報を格納した処理データを少なくとも抽出する手段と、前記処理データに従い制御対象を駆動する手段と、を有する車両用制御装置において、前記抽出する手段は、少なくとも、前記データ識別子と、前記通信データと、の合計値を抽出し、前記制御対象を駆動する手段は、前記データ識別子と前記処理データの合計と前記合計値の比較が不一致の場合は、前記処理データを用いないことを特徴とした車両用制御装置である。
【０００９】また本発明は、センサ信号を取り込む手段と、少なくとも、前記センサ信号より求めた制御情報を格納した処理データを少なくとも含む通信データを作成する手段と、車内通信路上の複数の通信データを区別するためにあるデータ識別子と前記通信データを一組で送信する手段と、前記データ識別子と前記通信データを一組で通信する車内通信路と、データ識別子と一組になった通信データを選択して受信する手段と、前記通信データから制御対象を制御する情報を格納した処理データを少なくとも抽出する手段と、前記処理データに従い制御対象を駆動する手段と、を有する車両において、前記車内通信路は、前記データ識別子と前記処理データの合計値を少なくとも含む通信データを搬送することを特徴とした車両である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態をなすハイブリッド自動車の統合制御装置とエンジン制御装置と車両を、図を用いて詳細に説明する。
【００１１】図１にこの発明の実施例の第１制御システムブロック図と第１通信データフォーマットを、図２にこの発明の実施例の第２制御システムブロック図と第２通信データフォーマットを、図３に統合制御装置とエンジン制御装置とモータ制御装置の正常時のハードウエアブロック図を、図４に統合制御装置とエンジン制御装置とモータ制御装置の第１の異常時のハードウエアブロック図を、図５に統合制御装置とエンジン制御装置とモータ制御装置の第２の異常時のハードウエアブロック図を、図６に車内通信機能を内蔵したマイコンを採用した場合の統合制御装置とエンジン制御装置とモータ制御装置のハードウエアブロック図を、図７に統合制御装置のソフトウエアフローを、図８にエンジン制御装置のソフトウエアフローを、図９にモータ制御装置のソフトウエアフローを、図１０に統合制御装置とエンジン制御装置とモータ制御装置を車内通信路にて制御する車両を、示す。
【００１２】本実施例のハイブリッド電気自動車は、図１０にあるようにエンジン６２を制御するエンジン制御装置２１と、バッテリ６７の状態を監視するバッテリ制御装置７３と、発電モータ６１と走行モータ６４をインバータ６９を通じて制御するモータ制御装置７４と、クラッチ６３を制御するクラッチ制御装置７５と、ＣＶＴ６５を制御するＣＶＴ制御装置７６と、統合制御装置１１と、が車内通信路１で接続されている。また、発電モータ６４とエンジン６２が駆動連結されており、エンジン６２と走行モータ６１はクラッチ６３を介して駆動連結されている。クラッチ６３は運転者の操作と車両の状態によって、エンジン６２と走行モータ６４の動力を切り離すことができる。走行モータ６４と車輪６６はＣＶＴ65を介して駆動連結されており、ＣＶＴ６５は変速比を変化させ車輪６６に最適な駆動力を伝える。また、バッテリ６７は、インバータ６９を通して発電モータ６１と走行モータ６４に連結されている。また、車両の故障を検出した際に車両を停止するために、強電リレー６８とクラッチ６３は、統合制御装置１１から専用線にて制御する。
【００１３】本ハイブリッド電気自動車の走行はバッテリ残存電力量が充分にある時は、クラッチ６３を締結してエンジン６２と走行モータ６４双方の動力で行う。バッテリ６７のバッテリ残存電力量が低下した際には、エンジン６２の動力を発電モータ６１に入力し電気エネルギーに変換したあと、インバータ６９を通じてバッテリ６７の充電を行う。このエンジン６２の出力を制御するエンジン指令トルクと走行モータ６４の出力を制御するモータ指令トルクをそれぞれの制御ユニットに与える車内通信について、さらに詳細に説明する。
【００１４】統合制御装置１１とエンジン制御装置２１とモータ制御装置は、図３のようにマイコンと車内通信ＩＣを持つことで車内通信を行う。マイコンはＣＰＵとROMとＲＡＭとバスインタフェースを持ち、車内通信ＩＣは、マイコンインターフェースとデータ識別子記ー憶ブロックと通信データ記憶ブロックと通信ロジックからなる。
【００１５】総合制御装置のマイコン内のＲＯＭには、データ識別子３とデータ識別子３３が記憶されており、それぞれの送信データはＲＡＭに、通信データ４と通信データ４４として関連づけられて記憶されている。
【００１６】また、車内通信ＩＣが車内通信路１にデータを送信する際には、データ識別子記憶ブロックの情報と通信データ記憶ブロックの情報を一組で送信する。
【００１７】総合制御装置のマイコンは、車内通信ＩＣの初期化を行う際に、データ識別子記憶ブロックにデータ識別子３とデータ識別子３３を記憶させる。
【００１８】総合制御装置は、車内通信路１にデータを送信する際に、マイコン内のＲＡＭにある通信データを車内通信ＩＣの通信データ記憶ブロックに転送し、送信要求を行うことで、データ識別子３と通信データ４を、データ識別子３３と通信データ３４を、一組で送信する。
【００１９】また、エンジン制御装置のマイコンは、車内通信ＩＣの初期化を行う際に、データ識別子記憶ブロックにデータ識別子３を記憶させる。
【００２０】エンジン制御装置の車内通信ＩＣは、車内通信路１からデータを受信する際に、車内通信路１にある通信データのうちデータ識別子３と一組で通信された通信データを取り込み、通信データ記憶ブロックに通信データ４として格納し、マイコンは車内通信ＩＣの通信データ記憶ブロックにある通信データ４を定期的または、車内通信ＩＣの受信割り込みにより、マイコン内のＲＡＭに転送を行う。
【００２１】また、モータ制御装置もエンジン制御装置と同様の手段で、車内通信路１の通信データ３４を取り込む。
【００２２】ここで、図４のように、モータ制御装置の車内通信ＩＣの初期化を行う際に、ＣＰＵと車内通信ＩＣ間のノイズにより、または、車内通信ＩＣのデータ識別子記憶ブロックの故障により、データ識別子３３を記憶すべきところがデータ識別子３の情報を記憶した場合、車内通信ＩＣは、車内通信路１からデータを受信する際に、データ識別子３の付加された、通信データ４を受信する。この通信データ４の情報は、本来エンジン制御装置の受け取るべき通信データであり、この情報を使ってモータを制御した場合、運転者の意図しない車両挙動となる。
【００２３】また、図５のように、統合制御装置の車内通信ＩＣの初期化を行う際に、CPUと車内通信ＩＣ間のノイズにより、または、車内通信ＩＣのデータ識別子記憶ブロックの故障により、データ識別子３３を記憶すべきところがデータ識別子３の情報を記憶した場合、車内通信ＩＣは、車内通信路１に通信データを送信する際に、本来データ識別子３３と通信データ３４を一組で送信すべきところを、データ識別子３と通信データ３４を一組で送信する。この通信データ３４の情報は、本来モータ制御装置が受け取るべき通信データであり、この情報を使ってエンジンを制御した場合、運転者の意図しない車両挙動となる。
【００２４】また、車内通信ＩＣのマイコンインターフェース、または、マイコンのバスインターフェースが故障した場合、前記ＣＰＵと車内通信ＩＣ間のノイズにより、または、車内通信ＩＣのデータ識別子記憶ブロックの故障と同様のことがいえる。
【００２５】また、図６のように、車内通信機能を内蔵したマイコンを採用した場合でも前記と同様のことがいえる。
【００２６】そこで、以下の処理を行うことで、受信側制御装置のＣＰＵと車内通信ＩＣ間のノイズによるデータ識別子情報の故障と、受信側制御装置の車内通信ＩＣのデータ識別子記憶ブロックの故障と、送信側制御装置のＣＰＵと車内通信ＩＣ間のノイズによるデータ識別子情報の故障と、送信側制御装置の車内通信ＩＣのデータ識別子記憶ブロックの故障と、車内通信ＩＣのマイコンインターフェースと、マイコンのバスインターフェースと、の保証とフェールセーフ処理を行う。
【００２７】統合制御装置１１では、以下の処理を１０ｍｓ毎に行なうことで、アクセルセンサ１２の情報から目標駆動トルクを求め、エンジン指令トルクとモータ指令トルクに分配して、エンジン指令トルクの情報を含む通信データ４とモータ指令トルクの情報を含む通信データ４４を車内通信路１に１０ｍｓ毎に送信する。
【００２８】図３，図７に示すように、統合制御装置１１では、運転者からの信号であるアクセルセンサ１２と車速センサ１３の信号をセンサ信号取り込み手段１４に入力し、センサ信号取り込み手段１４では、アクセルセンサ１２の情報からアクセル開度を求め、車速センサ１３の信号から車速を求め、それぞれ目標駆動トルク演算部１５に入力する。
【００２９】統合制御装置１１の目標駆動トルク演算部１５では、アクセル開度と車速から表引き演算を行い、目標駆動トルクを求める（Ｓ１１）。
【００３０】統合制御装置１１の目標駆動トルク分配手段１６では、目標駆動トルクをバッテリ制御装置６７から車内通信路１を通して得るバッテリの残存電力量に応じて、エンジン指令トルクとモータ指令トルクに分配する（Ｓ１２）。
【００３１】統合制御装置１１の車内通信手段１７では、エンジン指令トルクを第１の処理データ７に代入し、その他の制御情報を第２の処理データ８に代入し、データ識別子３と第１の処理データ７と第２の処理データ８の合計を求め、合計値９とする（Ｓ１３）。
【００３２】統合制御装置１１の車内通信手段１７では、第１の処理データ７と第２の処理データ８と合計値９を格納した通信データ４を作成する処理を行う（Ｓ１４）。
【００３３】統合制御装置１１の車内通信手段１７では、車内通信路１上の情報形態である、通信データの始まりを示すStartBit２と、車内通信路１上の複数の通信データを区別するためにあるデータ識別子３と、通信データ４と車内通信路１上でのデータ識別子３と通信データの誤りを検出するCRC５と、通信データの終わりを示すEndBit６と、を一組として送信する。
【００３４】また図２，図７に示すように、モータ制御装置にモータ指令トルクを送信する場合は、統合制御装置１１の車内通信手段１７では、モータ指令トルクを第３の処理データ３７に代入し、その他の制御情報を第４の処理データ３８に代入し、データ識別子３３と第３の処理データ３７と第４の処理データ３８の合計を求め、合計値３９とする（Ｓ１５）。
【００３５】統合制御装置１１の車内通信手段１７では、第３の処理データ３７と第４の処理データ３８と合計値３９を格納した通信データ３４を作成する処理を行う（Ｓ１６）。
【００３６】統合制御装置１１の車内通信手段１７では、車内通信路１上の情報形態である、StartBit２とデータ識別子３３と通信データ３４とCRC３５とEndBit６ を一組として送信する。
【００３７】エンジン制御装置２１では、以下の処理を１０ｍｓ毎に行なうことで、エンジン指令トルクの情報を含む通信データ４を車内通信路１から受信して、エンジン指令トルクとエンジン回転数から必要空気量を求め、必要空気量に応じてスロットルアクチュエータ２２を駆動する。
【００３８】図１，図８に示すようにエンジン制御装置２１の車内通信手段２６では、車内通信路１上の情報形態である、StratBit２とデータ識別子３と通信データ４とＣＲＣ５とEndBit６を一組として受信する。
【００３９】エンジン制御装置２１の車内通信手段２６では、通信データ４からエンジン指令トルクを取り出し、必要空気量演算手段２５に渡す。
【００４０】エンジン制御装置２１の必要空気量演算手段２５では、エンジン指令トルクとエンジン回転数から表引き演算を行い、必要空気量を求める（Ｓ２１）。
【００４１】エンジン制御装置２１のフェールセーフ手段２４では、マイコン内のＲＡＭのデータ識別子３と第１の処理データ１と第２の処理データ８との通信データ４の合計を計算し、合計値９と比較を行う（Ｓ２２）。
【００４２】エンジン制御装置２１のアクチュエータ駆動手段２３では、比較結果が同じ場合は必要空気量に従い、スロットルアクチュエータ２２を駆動する（Ｓ２３）。
【００４３】エンジン制御装置２１のフェールセーフ手段２４では、比較結果が不一致の状態が一定時間以上継続した場合（Ｓ２４）、車内通信異常の情報を統合制御装置１１に車内通信路１を通じて送信する（Ｓ２５）。
【００４４】図２，図９に示すようにモータ制御装置４１の車内通信手段４６では、車内通信路１上の情報形態である、StratBit２とデータ識別子３３と通信データ３４とCRC５とEndBit６を一組として受信する。
【００４５】モータ制御装置４１の車内通信手段４６では、通信データ３４からモータ指令トルクを取り出し、必要駆動時間演算手段４５に渡す。
【００４６】モータ制御装置４１の必要駆動時間算出手段４５では、モータ指令トルクとモータ回転数から表引き演算を行い、必要駆動時間を求める（Ｓ３１）。
【００４７】モータ制御装置４１のフェールセーフ手段４４では、マイコン内のＲＡＭのデータ識別子３３と第３の処理データ３７と第４の処理データ３８と、通信データ３４の合計を計算し、合計値３９と比較を行う（Ｓ３２）。
【００４８】モータ制御装置４１のインバータ駆動手段４３では、比較結果が同じ場合は必要駆動時間に従い、インバータ４２を駆動する（Ｓ３３）。
【００４９】モータ制御装置４１のフェールセーフ手段４４では、比較結果が不一致の状態が一定時間以上継続した場合（Ｓ３４）、車内通信異常の情報を統合制御装置１１に車内通信路１を通じて送信する（Ｓ３５）。
【００５０】車内通信異常の情報を受け取った統合制御装置１１は、専用信号線を通じて、強電リレー６８を切り、クラッチ６３を開放し、車両停止の指令を各制御ユニットに送信する。車両停止の指令を受信したエンジン制御ユニット２１は、エンジン６２の駆動力をゼロにし、モータ制御装置７４は走行モータ６４の駆動力をゼロにする。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１０８
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
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| 【出願日】 |
平成１２年３月２２日（２０００．３．２２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５０９６
【弁理士】
【氏名又は名称】作田 康夫
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２６５４０２（Ｐ２００１−２６５４０２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月２８日（２００１．９．２８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−８４６７９（Ｐ２０００−８４６７９） |
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