(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器を制御する制御回路を分離した制御装置であって、この制御回路を、
マイクロコンピュータが搭載され、前記電子機器の熱の影響を受けにくい位置に設置された演算部と、
マイクロコンピュータが搭載され、前記電子機器に近接させた位置に設置されてその出力で前記電子機器を制御するパワー部と、
前記演算部で演算された制御データをパワー部に送ると共に、前記演算部を前記電子機器から離した位置に設置された前記パワー部に接続する通信線とを備えて構成し、
前記パワー部に、
前記電子機器の代替制御データの記憶手段と、
前記演算部から前記通信線を介して受信される制御データの正常、異常を判定するデータ異常判定手段と、
前記データ異常判定手段が前記演算部からの制御データの異常を判定した時には、前記記憶手段に記憶された電子機器の代替制御データを用いて前記電子機器を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする電子機器の制御装置。
【請求項２】
前記記憶手段に記憶される前記電子機器の代替制御データが、前記演算部から送られてきた最後の正常な制御データを記憶したものであることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の制御装置。
【請求項３】
前記記憶手段に記憶される前記電子機器の代替制御データが、前記演算部から送られてきた複数の正常な制御データの平均値を記憶したものであることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の制御装置。
【請求項４】
前記記憶手段に記憶される前記電子機器の代替制御データが、予め設定された固定の代替制御データ値であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の制御装置。
【請求項５】
前記電子機器の熱の影響を受けにくい位置は車室内又はトランクルーム内であり、前記電子機器に近接させた位置はエンジンルーム内であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の電子機器の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電子機器の制御装置に関し、特に、車両に搭載される電子機器の制御を、演算部とパワー部とを分離して行う電子機器の制御装置のフェイルセーフに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マイクロコンピュータを利用した電子制御機器の開発が盛んであり、電子制御機器側の機能の複雑化から、複数のマイクロコンピュータを備えたマルチ制御システムも実用段階にある。このような、マルチ制御システムは一般に、制御データを演算するメインシステムと、このメインシステムが演算したデータを受け取って出力制御を行うサブシステムに分けられることが多い。
【０００３】
そして、このようなマルチ制御システムが車載用電子機器の制御に使用される場合は、熱的に演算部とパワー部とを分離することが行われ、例えば、演算部を熱の影響の少ない車室内やトランクルームに設置し、パワー部を電子機器に接近させてエンジンルームに設置することが行われる。このような場合、演算部において演算された制御データは、ケーブル等の通信線を通じてパワー部に伝達されて電子機器の制御が実行される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなマルチ制御システムにおいては、メインシステムである演算部がフェイルした場合、あるいは制御データの通信線がフェイルして制御データがサブシステムであるパワー部に伝達されなかった場合は、電子機器の制御が不可能になるという問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明は前記従来のマルチ制御システムにおける課題を解消し、メインシステムがフェイルした場合、あるいはメインシステムからサブシステムへの通信線がフェイルした場合でも、代替制御データによって電子機器を制御することが可能な電子機器の制御装置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】
前記目的を達成する本発明の電子機器の制御装置の構成が図１に示される。図１に示すように、本発明は、電子機器１を制御する制御回路２が演算部３とパワー部４とに分離され、これら演算部３とパワー部４とにそれぞれマイクロコンピュータが搭載され、演算部３は電子機器１の熱の影響を受けにくい位置に設置され、パワー部４は電子機器１に近接させて設置され、演算部３で演算された制御データが、演算部３をパワー部４よりも電子機器１から離した位置に設置するための、通信線を通じてパワー部４に送られて電子機器１が制御される電子機器の制御装置のパワー部４に、電子機器の代替制御データの記憶手段５と、演算部３から通信線を介して受信される制御データの正常、異常を判定するデータ異常判定手段６と、この異常判定手段６が演算部３からの制御データの異常を判定した時には、記憶手段５に記憶された電子機器の代替制御データを用いて電子機器１を制御する制御手段７とを設けたことを特徴としている。
電子機器の熱の影響を受けにくい位置は、車室内又はトランクルーム内とすることができ、電子機器に近接させた位置は、エンジンルーム内とすることができる。
【０００７】
なお、記憶手段５に記憶される電子機器１の代替制御データとしては、(1) 演算部３から送られてきた最後の正常な制御データを記憶したもの、(2) 演算部３から送られてきた複数の正常な制御データの平均値を記憶したもの、(3) 予め設定された固定の代替制御データ値、のいずれかに設定すれば良い。
【０００８】
【作用】
電子機器を制御する制御回路が演算部（メインシステム）とパワー部（サブシステム）とに分離され、それぞれにマイクロコンピュータが搭載され、メインシステムは電子機器の熱の影響を受けにくい位置に設置され、サブシステムは電子機器に近接させて設置され、メインシステムで演算された制御データが通信線を通じてサブシステムに送られて電子機器が制御される本発明の電子機器の制御装置によれば、サブシステムに入力される電子機器の制御データが正常か異常かが判定され、異常と判定された場合は、サブシステムに記憶された代替制御データが読み出されてこの代替制御データにより電子機器が制御されるので、メインシステムのフェイル時、あるいはメインシステムからサブシステムへの通信線がフェイルした場合でも、代替制御データによって電子機器を制御することが可能となる。
【０００９】
【実施例】
以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
図２は本発明の電子機器の制御装置の一実施例の構成を示すものであり、電子制御機器として内燃機関の燃料噴射を制御する燃料噴射弁４０を制御する構成を示している。
【００１０】
図２において、燃料噴射弁４０を駆動制御する制御装置は演算部１０とパワー部３０とに分離されており、演算部１０とパワー部３０とは演算部１０からパワー部３０に制御データを送る通信線２０によって接続されている。なお、５０は自動車に搭載されたバッテリを示している。
演算部１０はマイクロコンピュータを用いて構成されており、バスライン１６で相互に接続される入力バッファ１１、中央処理装置（ＣＰＵ）１２、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１３、読み書きメモリ（ＲＡＭ）１４、および出力回路１５を備えている。そして、入力バッファ１１には内燃機関に設けられた各種センサからの信号や、回転数センサからの回転数信号Ｎｅが入力され、出力回路１５に通信線２０が接続されている。
【００１１】
一方、パワー部３０もマイクロコンピュータを用いて構成されており、バスライン３６で相互に接続される入力バッファ３１、ＣＰＵ３２、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４、および出力回路３５を備えている。そして、入力バッファ３１には内燃機関に設けられた機関の回転数信号Ｎｅと、通信線２０を通じて演算部１０からの制御データが入力される。また、出力回路３５には駆動トランジスタ３７，３８が接続されており、バッテリ５０に接続された燃料噴射弁４０を駆動するようになっている。
【００１２】
次に、以上のように構成された電子機器の制御装置におけるパワー部３０のＣＰＵ３２が燃料噴射弁４０を駆動する手順の実施例を、図３から図５のフローチャートを用いて説明する。
まず、図３に示す手順においては、ステップ３０１において機関の回転センサからの信号Ｎｅが読み込まれる。そして、続くステップ３０２において、燃料噴射時期か否かが判定され、燃料噴射時期でない時にはこのルーチンを終了するが、燃料噴射時期であると判定された時にはステップ３０３に進み、演算部１０から通信線２０を通じて燃料噴射データが入力されて来たか否かが判定される。
【００１３】
演算部１０から燃料噴射データが入力された場合はステップ３０４に進み、入力された燃料噴射データが正常か否かが判定される。この燃料噴射データが正常か異常かの判定は、燃料噴射信号の燃料噴射信号との間に必ず燃料噴射データが一回存在する事、燃料噴射データのレベルが適性であること、等から判定される。そして、燃料噴射データが正常である場合はステップ３０５に進み、入力された燃料噴射データに基づいて噴射信号が出力回路３５から出力され、トランジスタ３７または３８を介して燃料噴射弁４０が駆動される。
【００１４】
この後、この実施例の手順ではステップ３０６において、入力された燃料噴射データがＲＡＭ３４に記憶されてこのルーチンを終了する。従って、この実施例では、パワー部３０のＲＡＭ３４には常に最新の正常な燃料噴射データが記憶されることになる。
一方、ステップ３０３において演算部１０から燃料噴射データが入力されない場合、および、ステップ３０４において入力された燃料噴射データが正常でないと判定された場合はステップ３０７に進む。ステップ３０７ではステップ３０６においてＲＡＭ３４に記憶された燃料噴射データが代替燃料噴射データとして読み出され、続くステップ３０７において、この読み出された代替燃料噴射データに基づいて噴射信号が出力回路３５から出力され、トランジスタ３７または３８を介して燃料噴射弁４０が駆動される。
【００１５】
そして、ＲＡＭ３４に記憶された燃料噴射データによって噴射が行われた後に、ステップ３０８において燃料噴射系統の異常を表示装置等に表示して、異常を自動車の乗員に通報してこのルーチンを終了する。
このように、図３に示した制御手順によれば、演算部１０あるいは演算部１０からパワー部３０に制御データを送る通信線２０に異常がある時には、パワー部３０のＲＡＭ３４に記憶された正常な燃料噴射データの最終値が代替データとして読み出され、この代替燃料噴射データによって燃料噴射が実行される。従って、この実施例の電子機器の制御装置によれば、演算部１０あるいは演算部１０からパワー部３０に制御データを送る通信線２０に異常が発生しても、最適ではない状態にせよ機関が停止するこなく運転される。
【００１６】
図４に示すフローチャートは本発明の電子機器の制御装置におけるパワー部３０のＣＰＵ３２が燃料噴射弁４０を駆動する手順の別の実施例を示すものである。図３の手順においては正常の最後の燃料噴射データをパワー部３０のＲＡＭ３４に記憶し、これを代替燃料噴射データとして使用したが、図４の実施例ではパワー部３０のＲＡＭ３４に記憶する代替燃料噴射データを、燃料噴射データが異常になる前の複数回（Ｎ回）の正常な燃料噴射データの平均値としたことが図３の実施例と異なる。従って、図３で説明した実施例におけるステップと同じステップには同じステップ番号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００１７】
演算部１０から通信線２０を介してパワー部３０に送られてくる燃料噴射データが正常の場合のステップ３０１からステップ３０５の手順は図３の実施例と同じであり、ステップ３０５において入力された正常な燃料噴射データに基づいて噴射信号が出力回路３５から出力され、トランジスタ３７または３８を介して燃料噴射弁４０が駆動される。
【００１８】
この後、この実施例の手順ではステップ４０１において、入力された燃料噴射データがＲＡＭ３４に記憶され、次いでステップ４０２において、記憶した正常な燃料噴射データの過去Ｎ回分の平均値が演算され、この平均値が異常時の代替燃料噴射データとしてＲＡＭ３４に記憶されてこのルーチンを終了する。なお、ステップ４０１における最新の燃料噴射データは、過去に記憶されたＮ個の燃料噴射データのうちの最も古いデータを消して記憶するようにすれば良い。
【００１９】
一方、ステップ３０３において演算部１０から燃料噴射データが入力されない場合、および、ステップ３０４において入力された燃料噴射データが正常でないと判定された場合はステップ４０３に進み、ステップ４０２においてＲＡＭ３４に記憶された燃料噴射データの平均値が代替燃料噴射データとして読み出され、続くステップ４０４において、この読み出された代替燃料噴射データに基づいて噴射信号が出力回路３５から出力され、トランジスタ３７または３８を介して燃料噴射弁４０が駆動される。
【００２０】
そして、ＲＡＭ３４に記憶された燃料噴射データによって噴射が行われた後に、ステップ３０８において燃料噴射系統の異常を表示装置等に表示して、異常を自動車の乗員に通報してこのルーチンを終了する。
このように、図４に示した制御手順によっても、演算部１０あるいは演算部１０からパワー部３０に制御データを送る通信線２０に異常がある時には、パワー部３０のＲＡＭ３４に記憶された正常なＮ個の燃料噴射データの平均値が代替データとして読み出され、この代替燃料噴射データによって燃料噴射が実行される。従って、この実施例の電子機器の制御装置によっても、演算部１０あるいは演算部１０からパワー部３０に制御データを送る通信線２０に異常が発生しても、最適ではない状態にせよ機関が停止することなく運転される。
【００２１】
図５に示すフローチャートは本発明の電子機器の制御装置におけるパワー部３０のＣＰＵ３２が燃料噴射弁４０を駆動する手順の更に別の実施例を示すものである。図３の手順においては正常の最後の燃料噴射データをパワー部３０のＲＡＭ３４に記憶し、図４の手順においては正常のＮ個の燃料噴射データの平均値をパワー部３０のＲＡＭ３４に記憶し、これを代替燃料噴射データとして使用したが、図５の実施例ではパワー部３０のＲＡＭ３４に記憶する代替燃料噴射データを、予め設定された固定値としたことが図３、図４の実施例と異なる。従って、これまでの説明した実施例におけるステップと同じステップには同じステップ番号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００２２】
演算部１０から通信線２０を介してパワー部３０に送られてくる燃料噴射データが正常の場合のステップ３０１からステップ３０５の手順は図３の実施例と同じであり、ステップ３０５において入力された正常な燃料噴射データに基づいて噴射信号が出力回路３５から出力され、トランジスタ３７または３８を介して燃料噴射弁４０が駆動される。そして、この実施例ではステップ３０５の終了後にこのルーチンを終了する。
【００２３】
一方、ステップ３０３において演算部１０から燃料噴射データが入力されない場合、および、ステップ３０４において入力された燃料噴射データが正常でないと判定された場合はステップ５０１に進み、パワー部３０のＲＡＭ３４に予め記憶された燃料噴射データの固定値が代替燃料噴射データとして読み出され、続くステップ５０２において、この読み出された代替燃料噴射データに基づいて噴射信号が出力回路３５から出力され、トランジスタ３７または３８を介して燃料噴射弁４０が駆動される。
【００２４】
そして、ＲＡＭ３４に記憶された燃料噴射データによって噴射が行われた後に、ステップ３０８において燃料噴射系統の異常を表示装置等に表示して、異常を自動車の乗員に通報してこのルーチンを終了する。
このように、図５に示した制御手順によっても、演算部１０あるいは演算部１０からパワー部３０に制御データを送る通信線２０に異常がある時には、パワー部３０のＲＡＭ３４に予め記憶された燃料噴射データの固定値が代替燃料噴射データとして読み出され、この代替燃料噴射データによって燃料噴射が実行される。従って、この実施例の電子機器の制御装置によっても、演算部１０あるいは演算部１０からパワー部３０に制御データを送る通信線２０に異常が発生しても、最適ではない状態にせよ機関が停止することなく運転される。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子機器の制御装置によれば、マルチ制御システムにおいて、メインシステムがフェイルした場合、あるいはメインシステムからサブシステムへの通信線がフェイルした場合でも、代替制御データによって電子機器を制御することが可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子機器の制御装置の原理構成を示す構成図である。
【図２】本発明の電子機器の制御装置を内燃機関の燃料噴射弁に適用した場合の一実施例の構成を示すブロック回路図である。
【図３】図２のＣＰＵの制御動作の一実施例の制御手順を示すフローチャートである。
【図４】図２のＣＰＵの制御動作の別の実施例の制御手順を示すフローチャートである。
【図５】図２のＣＰＵの制御動作の更に別の実施例の制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…電子機器
２…制御装置
３…演算部
４…パワー部
５…代替制御データの記憶手段
６…データ異常判定手段
７…異常時の制御手段
１０…演算部
２０…通信線
３０…パワー部
３１…入力バッファ
３２…中央処理装置（ＣＰＵ）
３３…読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
３４…読み書きメモリ（ＲＡＭ）
３５…出力回路
４０…燃料噴射弁
５０…バッテリ
【図１】
0003649452.tif 000002
【図２】
0003649452.tif 000003
【図３】
0003649452.tif 000004
【図４】
0003649452.tif 000005
【図５】
0003649452.tif 000006