(57)【要約】  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。
2016121474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  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。
【背景技術】
【０００２】  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。【０００３】  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。【０００４】  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。【０００５】  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。【０００６】  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��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。【０００７】  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。【０００８】  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。【０００９】  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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−７３２０３号公報
【特許文献２】特開２０１２−７３７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  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。【００１２】  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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】  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。
【発明の効果】
【００１４】  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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一般的なトランスミッションの変速線図。
【図２】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。
【図３】変速フェーズ（変速経過時間）と油圧制御グラフの例。
【図４】実施例１における電子制御装置の構成図。
【図５】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。
【図６】メインＣＰＵとサブＣＰＵの制御ループ。
【図７】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。
【図８】実施例２における電子制御装置の構成図。
【図９】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。
【図１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  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。
【００１７】［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。
【００１８】  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。
【００１９】  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。
【００２０】  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。
【００２１】  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。
【００２２】  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。
【００２３】  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。
【００２４】  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。
【００２５】  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）。
【００２６】  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。
【００２７】  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。
【００２８】  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。
【００２９】  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。
【００３０】  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。
【００３１】  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。
【００３２】  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。
【００３３】  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。
【００３４】  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。
【００３５】  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。
【００３６】  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。
【００３７】  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。
【００３８】  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。
【００３９】  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。
【００４０】  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。
【００４１】  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。
【００４２】  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。
【００４３】  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。
【００４４】  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。
【００４５】  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。
【００４６】［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。
【００４７】  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。
【００４８】  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。
【００４９】  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。
【００５０】  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。
【００５１】  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。
【符号の説明】
【００５２】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ＣＰＵ４  サブＣＰＵ５  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ＲＯＭ９  サブＣＰＵ内蔵ＲＡＭ１０  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／Ｆ１５  センサ  Ｉ／Ｆ１６  車速モニタ  Ｉ／Ｆ１７  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／Ｆ２２  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
【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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【国際調査報告】
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