JPH03291731A - マイクロコンピユータを用いた制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 概要 複数のマイクロコンピュータを用いて構成され、主マイ
クロコンビエータはセンサやスイッチなどの１または複
数の入力に対応して第１の負荷へ駆動出力を導出し、副
マイクロコンピュータは前記主マイクロコンピュータか
らの情報に対応して第２の負荷へ駆動出力を導出するよ
うにした制御装置において、いわゆるウオッチドックタ
イマなどで実現され、主マイクロコンピュータの暴走な
との異常時に、該主マイクロコンピュータをリセツ１〜
する異常検出手段がらのリセット信号を副マイクロコン
ピュータへも入力する。

これによって、副マイクロコンピュータは、主マイクロ
コンピュータの演算動作が異常であるのか、または主マ
イクロコンピュータの演算動作のみに用いる特定の入力
が異常であるのがを判断する。その判断結果から、前記
特定の入力が異常であるときには主マイクロコンピュー
タからの情報に対応した駆動出力を前記第２の負荷へ出
力し、また主マイクロコンピュータの演算動作が異常で
あるときには前記第２の負荷へ予め定める一定の駆動出
力を導出する。

したがって、主マイクロコンピュータの演算動作のみに
用いる特定の入力か異常てあっても、副マイクロコンピ
ュータは、必要とする情報か主マイクロコンピュータへ
正常に入力されているときには、その入力に応じて第２
の負荷を駆動制御する。こうして、フェイルセーフ機能
を拡充する。

産業上の利用分野 本発明は、たとえは自動車の内燃機関を制御するマイク
ロコンピュータや、変速動作を制御するためのマイクロ
コンピュータなとの複数のマイクロコンピュータから構
成される装置 従来の技術 第６図は、典型的な従来技術の制御装置］の電気的構成
を示すフロック図てある。この制御装置１は、自動車の
制御のために用いられ、２つのマイクロコンピュータ２
，３を備えている。主マイクロコンピュータ２は、吸気
圧センサ４、クランク角センザ５およひスロワ１〜ル弁
開度センザ６なとからの出力に基づいて燃料噴射量を演
算し、出力回路２２を介して燃料噴射弁２１の電磁ソレ
ノイ１〜７を駆動制御するとともに、点火時期を演算し
、出力バッファ２３を介してイクナイタ８を駆動制御す
る。

副マイクロコンピュータ３は、前記主マイクロコンピュ
ータ２からラインｌ１を介してスロワ１〜ル弁の開度情
報を受取り、この開度情報と、車速センサ９によって検
出される車速とに応して、出力回路２４〜２６を介して
、自動変速機２０の電磁ソレノイ１〜１０〜１２を選択
的に駆動制御する。

前記主マイクロコンピュータ２に関連して、異常検出回
路］３と、バックアップ制御回路］４とが設けられてい
る。異常検出回路１３は、いわゆるウォッチ１・ツクタ
イマなどで実現され、この異常検出回路１３は、主マイ
クロコンピュータ２からライン１３に導出される一定周
期のパルスを監視し、このパルスが予め定める時間以上
検出されなくなったときには、主マイクロコンピュータ
２か暴走したものと判断し、ラインｅ４を介してリセッ
ト信号を出力する。

また、副マイクロコンピュータ３は、主マイクロコンピ
ュータ２によって監視されており、主マイクロコンピュ
ータ２内には前記異常検出回路１３と同様の異常検出回
ｉ￥８１５が設けられている。

この異常検出回路１５は、ライン１５を介して入力され
る副マイクロコンピュータ３からの一定周期のパルスを
受信し、このパルスが前記予め定める時間以上検出され
ないときには、副マイクロコンピュータ３か暴走したも
のと判断し、ラインｌ６を介してリセット信号を出力す
る。

前記バックアップ制御回路１４内にも異常検出回路］６
が設けられており、この異常検出回路１６は、ライン１
７を介して入力される主マイクロコンピュータ２からの
点火信号を受信し、該点火信号が一定時間以」三検出さ
れないときには、ライン１８を介して副マイクロコンピ
ュータ３に異常検出信号を出力する。

また、異常検出回路１６は、前記点火信号が検出されな
いときには、切換スイッチ］．７．１９を個別接点］．
７ａ，１．９ａからそれぞれ個別接点１７ｂ，１．９ｂ
に切換える。個別接点１７ａには前記ラインｇ７を介ず
る点火信号が与えられており、個別接点］．　７　ｂに
はバックアップ信号発生回路Ｔ８から一定周期の固定点
火信号か導出されている。

また、個別接点１．　９　ａにはラインｌ９を介する噴
射信号が与えられており、個別接点］．　９　ｂには前
記バックアップ信号発生回路１８から、一定量の燃料噴
射を行うための固定噴射信号が導出されている。

したかつて、切換スイッチ］、７，１．９か個別接点］
、７ｂ、１９ｂに切換えちれると、前記イグナイタ８へ
は、バックアップ信号発生回路］８からの一定周期の固
定点火信号か与えられ、また燃料噴射弁２１へは一定量
の噴射を行うための固定噴射信号か与えられる。

上述のように構成された制御装置］において、副マイク
ロコンピュータ３は前記ライン１８から異常検出信号か
入力されると、電磁ソレノイドｌＯ〜↓２を駆動して、
自動変速機２０のギア位置を最高ギア位置、たとえばオ
ーバドライブ位置に保持する。自動変速機２０をこのオ
ーバドライブ位置に設定することによって、加速力は最
も鈍くなり、こうしてフェイルセーフ化が図られている
。

発明が解決しようとする課題 上述の従来技術では、副マイクロコンピュータ３はバッ
クアップ制御回路１４から異常検出信号が入力されても
、その異常状態か主マイクロコンピユータ２自体の故障
によるものか、あるいは吸気圧センサ４の故障によるも
のかを判断することができない。なお、ライン２７に点
火信号が導出されなくなるのは、主マイクロコンピユー
タ２自体が故障した場合と、吸気圧センサ４が故障した
場合との２つの場合がほとんどである。

したかつて、副マイクロコンピュータ３は故障発生箇所
を特定てきないため、上述のように安全を確保するため
に、自動変速機２０のギア位置を前記オーバドライブ位
置から切換えることはできない。このため、修理工場な
どへの待避走行を円滑に行うことかできない。

一方、前記吸気圧センサ４に比べて、スロットル弁開度
センサ６の故障の割合は非常に小さく、したかつて吸気
圧センサ４の故障によって前記点火信号の出力が停止さ
れても、スロットル弁開度センサ６は正常に機能してい
る場合が多い。

本発明の目的は、複数のマイクロコンピュータから構成
される装置 ンピュータに異常が発生しても、その異常が主マイクロ
コンピュータ自体の異常によるものか、もしくは主マイ
クロコンピュータへの入力の異常によるものかを判断す
ることによって、副マイクロコンピュータのフェールセ
ーフ機能を拡充することができるマイクロコンピュータ
を用いた制御装置を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、１または複数の入力に基づいて演算動作を行
い、その演算結果に対応した駆動出力を第１の負荷へ導
出する主マイクロコンピュータと、前記主マイクロコン
ピュータからの情報を用いて演算動作を行い、その演算
結果に対応した駆動出力を第２の負荷へ導出する副マイ
クロコンピュータと、 前記主マイクロコンピュータの動作状態を監視し、異常
が検出されたときには主マイクロコンピュータにリセッ
ト信号を出力する異常検出手段と、主マイクロコンピュ
ータに関連して設けられ、主マイクロコンピュータの前
記駆動出力を監視し、異常が検出されたときには、前記
第１の負荷へ予め定める一定の駆動出力を導出するとと
もに、前記副マイクロコンピュータへ異常検出信号を出
力するハックアップ制御手段とを含み、 前記副マイクロコンピュータは、前記第２の負荷に、異
常検出手段からリセット信号が導出されているときには
予め定める一定の駆動出力を導出し、前記リセット信号
が導出されていない状態で、前記バックアップ制御手段
から異常検出信号か出力されているときには、前記主マ
イクロコンピュータからの情報に対応した駆動出力を導
出することを特徴とするマイクロコンピュータを用いた
制御装置てある。

作　　用 本発明に従う制御装置は、複数のマイクロコンピュータ
から構成されており、主マイクロコンピュータはたとえ
ば自動車の内燃機関の制御のために用いられ、副マイク
ロコンピュータは自動変速機の制御のために用いられる
。

主マイクロコンビ二一夕は、各種のセンサやスイッチな
どからの出力に基ついて演算動作を行いその演算結果に
対応した駆動出力を第１の負荷へ導出し、前記内燃機関
の制御を行う。また、副マイクロコンピュータは、前記
センサやスイッチなどの出力とともに、主マイクロコン
ピュータがらの情報を用いて演算動作を行い、その演算
結果に対応した駆動出力を第２の負荷へ出力し、前記自
動変速機を制御する。

前記主マイクロコンピュータに関連して異常検出手段が
設けられており、この異常検出手段は、主マイクロコン
ピュータの動作状態を監視し、異常が検出されたときに
は主マイクロコンピュータにリセット信号を出力する。

また主マイクロコンピュータに関連してバックアップ制
御手段か設けられており、このバックアップ制御手段は
、主マイクロコンピュータから前記第１の負荷へ導出さ
れる駆動出力を監視し、異常が検出されたときには前記
第１の負荷へ予め定める一定の駆動出力を導出する。

前記バックアップ制御手段は、主マイクロコンピュータ
からの駆動出力に異常が検出されたときには、副マイク
ロコンピュータへ異常検出信号を出力する。副マイクロ
コンピュータは、この異常検出信号と前記異常検出手段
からのリセツ１〜信号とに応答し、これらの２つの信号
から主マイクロコンピュータ自体が異常であるか、もし
くは主マイクロコンピュータへの入力が異常であるかを
判断する。

ずなわち、前記リセット信号が導出されているときには
、主マイクロコンピュータ自体が異常であると判断し、
第２の負荷へ予め定める一定の駆動出力を導出する。ま
ノこ、前記リセツ１〜信号が導出されていない状態て、
前記異常検出信号が出力されているときには、主マイク
ロコンピュータへの特定の入力が異常であると判断し、
主マイクロコンピュータからの前記特定の入力以外の情
報に対応した駆動出力を、前記第２の負荷に導出する。

したがって、主マイクロコンピュータからの駆動出力が
異常てあっても、副マイクロコンピュータが必要とする
情報が主マイクロコンピュータへ正常に入力されている
ときには、副マイクロコンピュータはこの情報に対応し
て第２の負荷を駆動制御する。

１ 実施例 第１図は、本発明の一実施例の制御装置３１−の電気的
構成を示ずフロック図である。この制御装置３１は、自
動車の制御のために用いられ、２つのマイクロコンピュ
ータ３２．３３を備えている。

主マイクロコンピュータ３２は、吸気圧センサ３４、ク
ランク角センサ３５およびスロットル弁開度センサ３６
なとからの出力に基づいて燃料噴射量を演算し、出力回
路５２を介して燃料噴射弁５１の電磁ソレノイド３７を
駆動制御するとともに、点火時期を演算し、出力ハッフ
ァ５３を介してイグナイタ３８を駆動制御する。

副マイクロコンピュータ３３は、前記主マイクロコンピ
ュータ３２からラインＬ１を介してスロットル弁の開度
情報を受取り、この開度情報と、車速センサ３９によっ
て検出される車速とに応じて、出力回路５４〜５６を介
して、自動変速機５０の電磁ソレノイ１〜４０〜４２を
選択的に駆動制御する。

前記主マイクロコンピュータ３２に関連して、２ 異常検出回路４３と、バックアップ制御回路４４とが設
けられている。異常検出回路４３は、いわゆるウオッチ
ドックタイマなとて実現され、この異常検出回路４３は
、主マイクロコンピュータ３２からラインＬ３に導出さ
れる一定周期のパルスを監視し、このパルスが予め定め
る時間以上検出されなくなったときには、主マイクロコ
ンピュータ３２か暴走したものと判断し、ラインＬ　４
を介してリセット信号を出力する。

また、副マイクロコンピュータ３３は、主マイクロコン
ピュータ３２によって監視されており、主マイクロコン
ピュータ３２内には前記異常検出回路４３と同様の異常
検出回路４５が設けられている。この異常検出回路４５
は、ラインＬ５を介して入力される副マイクロコンピュ
ータ３３からの一定周期のパルスを受信し、このパルス
か前記予め定める時間以上検出されないときには、副マ
イクロコンピュータ３３が暴走したものと判断し、ライ
ンＬ　６を介してリセツ１〜信号を出力する。

さらにまた、副マイクロコンピュータ３３は、異常検出
回路４３からラインＬ　４に導出されるリセット信号を
、ラインＬ２を介して受信し、後述するようにして、主
マイクロコンピュータ３２の暴走判定と、吸気圧センサ
３４の故障判定とを行う。

前記バックアップ制御回路４４内にも異常検出回路４６
が設けられており、この異常検出回路４６は、ラインＬ
　７を介して入力される主マイクロコンピュータ３２か
らの点火信号を受信し、該点火信号が一定時間以上検出
されないときには、ラインＬ８を介して副マイクロコン
ピュータ３３に異常検出信号を出力する。

また、異常検出回路４６は、前記点火信号が検出されな
いときには、切換スイッチ４７．４９を個別接点４７ａ
、４９ａからそれぞれ個別接点４７ｂ、４９ｂに切換え
る。個別接点４７ａにはライン１−７を介する点火信号
が与えられており、個別接点４７ｂにはバックアップ信
号発生回路４８から一定周期の固定点火信号が導出され
ている。

また、個別接点４９ａにはラインＬ９を介する噴射信号
が与えられており、個別接点４９１）には前記バックア
ップ信号発生回路４８から、一定量の燃料噴射を行うた
めの固定噴射信号が導出されている。

したがって、切換スイッチ４．７．４９が個別接点４７
１：ｌ　、　４．９１：）に切換えられると、前記イク
ナイタ３８へは、バックアップ信号発生回路４８からの
一定周期の固定点火信号が与えられ、また燃料噴射弁５
１へは一定量の噴射を行うための固定噴射信号が与えら
れる。

」−述のように構成された制御装置３１において、副マ
イクロコンピュータ３３は、以下のようにして、主マイ
クロコンピュータ３２の暴走判定と、吸気圧センサ３４
の故障判定とを行い、自動変速機５０の各電磁ソレノイ
ド４０〜４２を制御する。

すなわち、第２図（１）で示されるように、異常検出回
路４３からラインＬ４．Ｌ２に導出されるリセット信号
がハイレベルてあり、かつ、バックアップ制御回路４４
からラインＬ８に導出される異常検出信号が第２図（２
）で示されるように５ ハイレベルであるときには、主マイクロコンピュータ３
２および吸気圧センサ３４が共に正常であると判断する
。

このとき、各電磁ソレノイド４０〜４２は、ラインＬ　
１を介して入力されるスロワ１〜ル開度情報と、車速セ
ンサ３９からの車速信号とに対応して選択的に駆動制御
される。

また、前記ラインＬ４．Ｌ２に導出されるリセット信号
が第３図く１）で示されるようにハイレベルてあり、ラ
インＬ８に導出される異常検出信号が第３図（２）で示
されるようにローレヘルであるときには、吸気圧センサ
３４のみか故障したものと判断する。

このとき、各電磁ソレノイド４０〜４２は、前記ライン
Ｌ　１を介して入力されるスロワ）ヘル開度情報と、車
速センサ３９からの車速信号とに対応して、前記主マイ
クロコンピュータ３２および吸気圧センサ３４が正常で
あるときよりも大きいスロットル弁開度で変速動作を行
うように、電磁ソレノイド４０〜４２を選択的に駆動制
御する。

６ すなわちこれは、吸気圧センサ３４が異常であるときに
は、燃料噴射量が予め定める低い一定値となるように前
記燃料噴射弁５１が駆動制御されめため、内燃機関の出
力が小さく、このためシフトアップしにくい制御に切換
える必要があるためである。

さらにまた、前記ラインＬ４．Ｌ２に導出されるリセッ
ト信号が第４図で示されるローアクティブのパルスであ
るときには、主マイクロコンピュータ３２が暴走してい
るものと判断し、自動変速機５０はそのギア位置がオー
バードライブ位置となるように、各電磁ソレノイド４０
〜４２が駆動制御される。

第５図は、上述の第２図〜第４図を用いて説明した副マ
イクロコンピュータ３３の動作を説明するためのフロー
チャートである。ステップｎ１では、ラインＬ４．．Ｌ
２を介して入力されるり七ツＩ−信号かハイレベルであ
るか否かが判断され、そうであるときにはステップｎ２
に移り、ラインＬ８を介して入力される異常検出信号が
ハイレヘルであるか否かが判断され、そうであるときに
はステップｎ３で、前記スロットル開度情報と、車速信
号とに基づいて通常の変速動作か行われる。

また、ステップｎ２において、ラインＬ８を介する異常
検出信号がローレベルであるときには、吸気圧センサ３
４が異常であると判断し、前記スロットル開度情報と車
速信号とに応して、正常時よりも大きいスロワ１ヘル弁
開度て変速動作が行われるように制御される。

さらにまた、前記ステップｎ１において、リセット信号
かローアクティブのパルスであるときにはステップｎ５
に移り、自動変速１５０はオーバードライブ位置のまま
で保持される。

このように本発明に従う制御装置３１では、副マイクロ
コンピュータ３３は、ラインＬ４　　Ｌ２を介して、異
常検出回路４３から主マイクロコンピュータ３２へ導出
されるリセット信号を監視するようにしたのて、ライン
Ｌ　８を介して入力される異常検出信号によって、主マ
イクロコンピュータ３２からの点火信号に異常か生して
いることが検出されたときにも、その異常が、吸気圧セ
ンサ３４の異常によるものか、もしくは主マイクロコン
ピユータ３２自体の暴走によるものがを正確に判断する
ことができる。

したかつて、吸気圧センサ３４のみの異常であるときに
は、ラインＬ１を介するスロワ１〜ル開度情報および車
速センサ３９がらの車速信号に応じて自動変速＠５０を
駆動制御することができ、異常時における待避走行を円
滑に行うことを可能とし、これによってフェールセーフ
機能を拡充することかできる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、副マイクロコンピュータ
は、主マイクロコンピュータからの駆動出力が異常であ
るときに、異常検出手段から導出されるリセット信号を
監視するようにしたので、前記異常が主マイクロコンピ
ュータ自体の異常によるものか、もしくは主マイクロコ
ンピュータへの入力の異常によるものかを判断すること
がてき、副マイクロコンピュータか必要とする情報が主
マ９ イクロコンピュータへ正常に入力されているときには、
この情報に基づいて第２の負荷を駆動制御することがで
き、フェールセーフ機能を拡充することができる。

【図面の簡単な説明】

第（図は本発明の一実施例の制御装置３１の電気的構成
を示すブロック図、第２図〜第４図は制御装置３１の動
作を説明するための波形図、第５図は前記第２図〜第４
図て示された動作を説明するためのフローチャー１へ、
第６図は従来技術の制御装置１の電気的構成を示すブロ
ック図である。 ３■・・・制御装置、３２　主マイクロコンピュータ、
３３・・・副マイクロコンピュータ、３４・・吸気圧セ
ンサ、３５　・クランク角センサ、３６・・・スロット
ル弁開度センサ、３８・・イクナイタ、３９・・・車速
センサ、４Ｂ、４５．４６・・・異常検出回路、４４・
・・バックアップ制御回路、４７・・切換スイッチ、４
８・・・バックアップ信号発生回路、５０・・・自動変
速機、５１　燃料噴射弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １または複数の入力に基づいて演算動作を行い、その演
   算結果に対応した駆動出力を第１の負荷へ導出する主マ
   イクロコンピュータと、 前記主マイクロコンピュータからの情報を用いて演算動
   作を行い、その演算結果に対応した駆動出力を第２の負
   荷へ導出する副マイクロコンピュータと、 前記主マイクロコンピュータの動作状態を監視し、異常
   が検出されたときには主マイクロコンピュータにリセッ
   ト信号を出力する異常検出手段と、主マイクロコンピュ
   ータに関連して設けられ、主マイクロコンピュータの前
   記駆動出力を監視し、異常が検出されたときには、前記
   第１の負荷へ予め定める一定の駆動出力を導出するとと
   もに、前記副マイクロコンピユータへ異常検出信号を出
   力するバックアップ制御手段とを含み、 前記副マイクロコンピュータは、前記第２の負荷に、異
   常検出手段からリセット信号が導出されているときには
   予め定める一定の駆動出力を導出し、前記リセット信号
   が導出されていない状態で、前記バックアップ制御手段
   から異常検出信号が出力されているときには、前記主マ
   イクロコンピュータからの情報に対応した駆動出力を導
   出することを特徴とするマイクロコンピュータを用いた
   制御装置。