(57)【要約】【課題】万一、通信異常等があっても、すぐにフェールセーフモードに移行することなく、車両を制御することのできる車両用コントローラを提供する。【解決手段】タイマ情報を有する信号を複数系統の通信手段１４，１５を介して送受信する車両用コントローラであって、一の通信手段１４から入力した或る時刻の信号値と、他の通信手段１５から入力した同時刻の信号値とを比較する相互信号比較部１２１と、相互信号比較部１２１での比較の結果、各信号値が一致しない場合は、各信号値の前回値に対する変化量の小さい信号値を選択する信号選択部（ステップＳ２０）とを備え、選択信号値に基づき車両を制御する。【選択図】図３
2006113654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイマ情報を有する信号を複数系統の通信手段を介して送受信する車両用コントローラであって、
一の通信手段から入力した或る時刻の信号値と、他の通信手段から入力した同時刻の信号値とを比較する相互信号比較部と、
前記相互信号比較部での比較の結果、各信号値が一致しない場合は、各信号値の前回値に対する変化量の小さい信号値を選択する信号選択部と、
を備え、
前記選択信号値に基づき車両を制御する、
ことを特徴とする車両用コントローラ。
【請求項２】
前記複数系統の通信手段から入力した信号値を閾値と比較する閾値比較部を備え、
いずれかの信号値が閾値を超えている場合には、閾値を超えていない信号値に基づき車両を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用コントローラ。
【請求項３】
前記複数系統の通信手段から入力した信号値を閾値と比較する閾値比較部を備え、
すべての信号値が閾値を超えている場合には、前回値に基づき車両を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用コントローラ。
【請求項４】
前記閾値は、高車速ほど大きい値である、
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両用コントローラ。
【請求項５】
前記通信手段から受信した信号値に異常があるか否かを診断する自己診断部を備え、
前記自己診断によって複数系統の通信手段のうちのいずれかの通信手段に異常があると診断したときには、異常がない他の通信手段から入力した信号に基づき車両を制御する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車両用コントローラ。
【請求項６】
前記通信手段から受信した信号値に異常があるか否かを診断する自己診断部を備え、
前記自己診断によって複数系統の通信手段のいずれにも異常があると診断したときには、車両が停止するように制御する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車両用コントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数系統の通信手段を介して信号を送受信する車両用コントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のコントローラをＣＡＮ(Controller Area Network)によって相互に接続する手法がある。このようなシステムでは制御系の異常時のフェールセーフ手段が重要である。特許文献１では、それぞれのコントローラの異常検出は、各コントローラ単独で行い、異常時には多重通信にてそれをＨＥＶ＿ＥＣＵに知らせ、フェールセーフモードに移行する。
【特許文献１】特開２０００−１６６０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前述した従来のシステムでは、指令を１系統の通信に頼っているので、通信異常時は車両への影響を抑えるためにすぐにフェールセーフモードに移行することとなっていた。
【０００４】
また通信異常が発生してからフェールセーフモードに移行するまでの間は、各ＥＣＵは制御に使用する信号がなくなってしまうので、デフォルト値や前回値を使用するほかないので、復帰時にトルク段差が生じるなど車両挙動への影響が大きかった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、万一、通信異常等があっても、デフォルト値や前回値を使用することなく、車両を制御することのできる車両用コントローラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
本発明は、タイマ情報を有する信号を複数系統の通信手段（１４，１５）を介して送受信する車両用コントローラ（１２）であって、一の通信手段（１４）から入力した或る時刻の信号値と、他の通信手段（１５）から入力した同時刻の信号値とを比較する相互信号比較部（１２１）と、前記相互信号比較部での比較の結果、各信号値が一致しない場合は、各信号値の前回値に対する変化量の小さい信号値を選択する信号選択部（ステップＳ２０）とを備え、前記選択信号値に基づき車両を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、タイマ情報を有する信号を複数系統の通信手段を介して送受信するようにしたので、万一、一の通信系に異常があっても、すぐにフェールセーフモードに移行させる必要はない。そして、一の通信手段から入力した或る時刻の信号値と、他の通信手段から入力した同時刻の信号値とを比較して、その比較の結果、各信号値が一致しない場合は、各信号値の前回値に対する変化量の小さい信号値を選択するようにしたので、そのような場合も車両への影響を低く抑えることができ、より高い安全性を確保することができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００１０】
図１は、本発明による車両用コントローラの一実施形態を示す図である。
【００１１】
本実施形態では、車両用コントローラとして、ハイブリッド電子制御ユニット（以下「ＨＥＶ＿ＥＣＵ」という）１１と、エンジンコントロールモジュール（以下「ＥＣＭ」という）１２と、モータジェネレータコントロールモジュール（以下「ＭＧ＿ＥＣＵ」という）１３とを例示する。これらは互いに第１ＣＡＮ１４及び第２ＣＡＮ１５の２系統のＣＡＮで接続されており、信号を互いに授受する。以下では特にＥＣＭ１２における制御を挙げて説明するが、他のＨＥＶ＿ＥＣＵ１１や、ＭＧ＿ＥＣＵ１３であっても、同様なことは明確である。
【００１２】
図２は、ＣＡＮ通信を行うデータのメッセージ構成の一例を示す図である。
【００１３】
この図２を見て分かるように、第１ＣＡＮ１４及び第２ＣＡＮ１５で通信するデータフレームには、同期用の時間情報が組み込まれている。
【００１４】
図３は、車両用コントローラ（ＥＣＭ）の機能をブロック図として表したものである。
【００１５】
ＥＣＭ１２は、ＣＡＮ受信信号比較部１２１と、変化量閾値演算部１２２と、受信信号変化量演算部１２３とを有する。
【００１６】
ＣＡＮ受信信号比較部１２１は、第１ＣＡＮ１４及び第２ＣＡＮ１５から信号（本実施形態では、第１ＣＡＮ１４のエンジントルク指令値ENGTRQ1及び第２ＣＡＮ１５のエンジントルク指令値ENGTRQ2）を入力し、両信号が一致するか否かを比較する。一致する場合には、いずれか一方の信号（例えば、エンジントルク指令値ENGTRQ1）に基づいて車両を制御する。
【００１７】
変化量閾値演算部１２２は、車速SPDに基づいて閾値MXTRQを算出する。なお具体的には例えば図４のような線図に基づき決定する。車速が低いときは車速が高いときに比べてトルク変動の影響が大きいので車速が低いときほど閾値を小さくして厳しい設定としている。この閾値は信号毎に設定する。
【００１８】
受信信号変化量演算部１２３は、受信信号（ENGTRQ1，ENGTRQ2）の前回値からの変化量を演算し、その演算値に基づき、エンジントルク指令ENGTRQを出力する。
【００１９】
前述したように、従来のシステムでは、指令を１系統の通信に頼っていたので、通信異常時は車両への影響を抑えるためにすぐにフェールセーフモードに移行していた。また通信異常が発生してからフェールセーフモードに移行するまでの間は、各ＥＣＵは制御に使用する信号がなくなってしまうので、デフォルト値や前回値を使用するほかなく、復帰時にトルク段差が生じるなど車両挙動への影響が大きかった。
【００２０】
そのような問題点に鑑み、本発明では、２系統でＣＡＮ通信するようにした。このようにした場合には、ＥＣＵの自己診断によって明らかなＣＡＮの異常は診断されないが、２系統のＣＡＮ信号が一致しないことがある。本発明では、このようなときには、車両への影響を低く抑えるように、前回値からの変化量が小さい方に基づいて制御するようにしたのである。
【００２１】
以下では、車両用コントローラ（ＥＣＭ１２）の動作を中心として、本発明による車両用コントローラの動作を説明する。
【００２２】
図５は、本発明による車両用コントローラの動作を説明するメインルーチンのフローチャートである。
【００２３】
ＥＣＭ１２は、第１ＣＡＮ１４から受信したエンジントルク指令値ENGTRQ1と第２ＣＡＮ１５から受信したエンジントルク指令値ENGTRQ2とを比較して一致しない場合に本フローチャートにしたがい、１０ミリ秒程度の演算間隔で繰り返し制御を行う。
【００２４】
ステップＳ１において、ＥＣＭ１２は、自己診断によって第１ＣＡＮ１４に異常があるか否かを判定する。異常がなければステップＳ２以降の処理を行い、異常があればステップＳ５以降の処理を行う。
【００２５】
ステップＳ２において、ＥＣＭ１２は、自己診断によって第２ＣＡＮ１５に異常があるか否かを判定する。異常がなければステップＳ３以降の処理を行い、異常があればステップＳ５０の第２ＣＡＮ異常時制御ルーチンの処理を行う。
【００２６】
ステップＳ３において、ＥＣＭ１２は、第１ＣＡＮ１４から受信したENGTRQ1の変化量に異常がないか否かを判定する。具体的には、ENGTRQ1の前回値からの変化量の絶対値が閾値MXTRQ以上であるか否かを判定し、閾値MXTRQ以上のときはステップＳ４０のENGTRQ1変化大制御ルーチンの処理を行い、閾値MXTRQ未満のときはステップＳ４以降の処理を行う。
【００２７】
ステップＳ４において、ＥＣＭ１２は、第２ＣＡＮ１５から受信したENGTRQ2の変化量に異常がないか否かを判定する。具体的には、ENGTRQ2の前回値からの変化量の絶対値が閾値MXTRQ以上であるか否かを判定し、閾値MXTRQ以上のときはステップＳ３０のENGTRQ2変化大制御ルーチンの処理を行い、閾値MXTRQ未満のときはステップＳ２０のENGTRQ選択制御ルーチンの処理を行う。
【００２８】
ステップＳ５において、ＥＣＭ１２は、自己診断によって第２ＣＡＮ１５に異常があるか否かを判定する。異常がなければステップＳ６０の第１ＣＡＮ異常時制御ルーチンの処理を行い、異常があればステップＳ７０のCAN異常処理ルーチンの処理を行う。
【００２９】
図６は、ENGTRQ選択制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００３０】
ステップＳ２１において、ＥＣＭ１２は、ENGTRQ1の前回値からの変化量の絶対値がENGTRQ2の前回値からの変化量の絶対値よりも大きいか否かを判定する。小さいときはステップＳ２２へ進み、大きいときはステップＳ２３へ進む。
【００３１】
ステップＳ２２において、ＥＣＭ１２は、ENGTRQをENGTRQ1で更新する。
【００３２】
ステップＳ２３において、ＥＣＭ１２は、ENGTRQをENGTRQ2で更新する。
【００３３】
図７は、ENGTRQ2の変化が大のときの制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００３４】
ステップＳ３１において、ＥＣＭ１２は、ENGTRQをENGTRQ1で更新する。
【００３５】
図８は、ENGTRQ1の変化が大のときの制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００３６】
ステップＳ４１において、ＥＣＭ１２は、ENGTRQ2の前回値からの変化量の絶対値が閾値MXTRQ以上であるか否かを判定する。閾値MXTRQ以上であるときはステップＳ４２へ進み、閾値MXTRQ未満であるときはステップＳ４３へ進む。
【００３７】
ステップＳ４２において、ＥＣＭ１２は、ENGTRQをENGTRQ前回値をそのまま維持する。
【００３８】
ステップＳ４３において、ＥＣＭ１２は、ENGTRQをENGTRQ2で更新する。
【００３９】
図９は、第２ＣＡＮが異常時の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００４０】
ステップＳ５１において、ＥＣＭ１２は、ENGTRQ1の前回値からの変化量の絶対値が閾値MXTRQ以上であるか否かを判定する。閾値MXTRQ以上であるときはステップＳ５２へ進み、閾値MXTRQ未満であるときはステップＳ５３へ進む。
【００４１】
ステップＳ５２において、ＥＣＭ１２は、ENGTRQをENGTRQ前回値をそのまま維持する。
【００４２】
ステップＳ５３において、ＥＣＭ１２は、ENGTRQをENGTRQ1で更新する。
【００４３】
図１０は、第１ＣＡＮが異常時の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００４４】
ステップＳ６１において、ＥＣＭ１２は、ENGTRQ2の前回値からの変化量の絶対値が閾値MXTRQ以上であるか否かを判定する。閾値MXTRQ以上であるときはステップＳ６２へ進み、閾値MXTRQ未満であるときはステップＳ６３へ進む。
【００４５】
ステップＳ６２において、ＥＣＭ１２は、ENGTRQをENGTRQ前回値をそのまま維持する。
【００４６】
ステップＳ６３において、ＥＣＭ１２は、ENGTRQをENGTRQ2で更新する。
【００４７】
図１１は、第１ＣＡＮ及び第２ＣＡＮが異常時の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【００４８】
ステップＳ７１において、ＥＣＭ１２は、エンジンを停止する。
【００４９】
本実施形態によれば、以下の効果が得られる。すなわち、従来のシステムでは、指令を１系統の通信に頼っていたので、通信異常時は車両への影響を抑えるためにすぐにフェールセーフモードに移行していた。また通信異常が発生してからフェールセーフモードに移行するまでの間は、各ＥＣＵは制御に使用する信号がなくなってしまうので、デフォルト値や前回値を使用するほかなく、復帰時にトルク段差が生じるなど車両挙動への影響が大きかった。
【００５０】
それに対して、本発明では、２系統でＣＡＮ通信するようにした。このようにした場合には、ＥＣＵの自己診断によって明らかなＣＡＮの異常は診断されないが、２系統のＣＡＮ信号が一致しないことがある。そこで本発明では、このようなときには、前回値からの変化量が小さい方に基づいて制御するようにした。このように２系統でＣＡＮ通信するようにしたので、万一、一方の通信系に異常があっても、すぐにフェールセーフモードに移行させる必要はなく、また前回値からの変化量が小さい方に基づいて制御するので、車両への影響を低く抑えることができるのである。
【００５１】
またＣＡＮ信号が想定されるよりも大きく、或る閾値を超えてしまう場合がある。このような場合には、何らかの異常のおそれがあるので、前回値を維持することにより、一層車両の安全を確保できるのである。
【００５２】
さらにコントローラの自己診断によって異常が検出されたときには車両を停止するように制御するので、さらなる安全性能を確保できるのである。
【００５３】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【００５４】
例えば、上記実施形態では、ＣＡＮによって通信する場合を例示して説明したが、これらに限らず、無線によって通信してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明による車両用コントローラの一実施形態を示す図である。
【図２】ＣＡＮ通信を行うデータのメッセージ構成の一例を示す図である。
【図３】車両用コントローラ（ＥＣＭ）の機能をブロック図として表したものである。
【図４】車速SPD−閾値MXTRQ線図である。
【図５】本発明による車両用コントローラの動作を説明するメインルーチンのフローチャートである。
【図６】ENGTRQ選択制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】ENGTRQ2の変化が大のときの制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】ENGTRQ1の変化が大のときの制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】第２ＣＡＮが異常時の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】第１ＣＡＮが異常時の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】第１ＣＡＮ及び第２ＣＡＮが異常時の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１１  ハイブリッド電子制御ユニット（車両用コントローラ）
１２  エンジンコントロールモジュール（車両用コントローラ）
１３  モータジェネレータコントロールモジュール（車両用コントローラ）
１４  第１ＣＡＮ（通信手段）
１５  第２ＣＡＮ（通信手段）
１２１  ＣＡＮ受信信号比較部（相互信号比較部）
ステップＳ２０  信号選択部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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