JPH0571963B2 - - Google Patents

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JPH0571963B2
JPH0571963B2 JP58130360A JP13036083A JPH0571963B2 JP H0571963 B2 JPH0571963 B2 JP H0571963B2 JP 58130360 A JP58130360 A JP 58130360A JP 13036083 A JP13036083 A JP 13036083A JP H0571963 B2 JPH0571963 B2 JP H0571963B2
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JP
Japan
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microcomputer
control
signal
microcomputers
reset
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JP58130360A
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JPS6022202A (ja
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Taiji Hasegawa
Yasunori Mori
Takashi Shiraishi
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication of JPS6022202A publication Critical patent/JPS6022202A/ja
Publication of JPH0571963B2 publication Critical patent/JPH0571963B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/266Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/20Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、マイクロコンピユータを用いた制御
システムに係り、特に自動車のエンジン制御用に
適したマルチマイクロコンピユータ方式の自動車
制御システムに関する。
〔発明の背景〕
制御項目が多く、制御内容が複雑かつ多面的に
わたる場合の制御には、近年、マイクロコンピユ
ータを用いた制御システムが広く用いられるよう
になつてきた。
例えば、自動車のエンジンでは、運転中の負荷
変動や回転数変動が著しく、その上、厳しい排ガ
ス規制に適合しなければならないから、多くの制
御項目にわたる多面的な制御を必要とする。
従つて、このような自動車用エンジンには、例
えば、特開昭56−92330号公報で知られているよ
うに、マイクロコンピユータ(以下、マイコンと
略称する)を用いた制御システムがかなり早期か
ら広く採用されるようになつてきた。
しかして、近年、自動車に要求される制御は、
単にそのエンジンの運転制御だけにとどまらず、
エンジンを含むパワーシステムの異常を検出し、
自己診断して結果を記憶することにより整備作業
を容易にするダイアグノーシス機能のための制御
や、駆動システム、走行システムの制御など各種
の制御を必要とするようになつてきた。
一方、このような制御システムに使用されるマ
イコンには、当然のこととしてそれぞれごとに能
力の限度があり、上記の自動車の制御の場合のよ
うに要求される制御対象が増加した場合には、そ
れに応じて能力の大きなマイコンが必要になり、
さらには専用品すら必要になる場合もあり、かな
りのコストアツプを免れない。
そこで、比較的ローコストの汎用マイコンを用
い、能力の不足分はマイコンを複数台用いること
により補うようにした、いわゆるマルチマイコン
方式の制御システムが使用されるようになつてき
た。
〔発明の目的〕
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、マルチマイコン方式の
物質を活かし、高い信頼性が得られるようにした
自動車制御システムを提供するにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため、本発明は、制御シス
テム内のマイコン間で、それらの制御項目の一部
に対する相互バツクアツプ機能と、相互監視によ
るリセツト機能とが働くようにすると共に、この
とき、相互バツクアツプ機能に優先してリセツト
機能が働くようにした点を特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明による自動車制御システムの実施
例について、図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例で、1は制御ユニツ
ト、2,3はマイコン、4はパワーオンリセツト
回路、5,6はトランジスタ、7〜12はオアゲ
ートである。
制御ユニツト1はマルチマイコン方式のもの
で、2つのマイコン2,3をもち、例えば自動車
用エンジンの制御とダイアグノーシス制御とを行
なう。
マイコン2(以下、Aマイコンという)はエン
ジン制御用で、各種のセンサなどからエンジンの
運転状態を表わす多数のデータを入力AI1,AI2
……AIoから取込み、それに応じて各種の制御信
号を出力AO1,AO2……AOoからそれぞれの被制
御機器やアクチユエータに供給し、エンジンを適
切な運転状態に制御する。
マイコン3(以下、マイコンBという)はエン
ジンの異常検出と自己診断を行ない、ダイアグノ
ーシス制御を行なうもので、BI1,BI2……BIo
そのためのデータの入力、BO1,BO2……BOo
データや信号の出力である。
パワーリセツト回路4は、例えば自動車のエン
ジンキーがオンにされ、この制御ユニツト1に電
源電圧Vccが与えられたとき、所定のパルス幅を
有するパワーリセツト信号を発生し、Aマイコン
2とBマイコン3を一緒にリセツトさせ、電源投
入時でのイニシヤライズを行なわせる働きをす
る。
トランジスタ5,6はオアゲート7,8からベ
ースに信号が入力されたときオンし、Aマイコン
2とBマイコン3のリセツト入力RESを接地電
位にしてこれらのマイコン2,3をリセツトする
働きをする。
次に、この実施例の動作について説明する。
まず、Aマイクロ2には第2図Aのフローチヤ
ートにしたがつた処理が行なわれるようなプログ
ラムが設けられ、同様に、Bマイコン3には第2
図Bのフローチヤートにしたがつた処理が行なわ
れるようなプログラムが設けられている。
電源が投入され、電圧Vccが制御システム1に
与えられると、まず、パワーオンリセツト回路4
がリセツトルスを発生し、Aマイコン2及びBマ
イコン3はイニシヤライズされ、それぞれ制御動
作を開始し、第2図のフローチヤートの処理に入
る。
この処理に入ると、まずステツプ,で相手
方のマイコンから発生されるプログラム動作信号
PRを調べ、それが検出されたか否かを判断する。
つまりAマイコン2はBマイコン3から発生され
たプログラム動作信号PRbを調べ、Bマイコン3
はAマイコン2から発生されたプログラム動作信
号PRaを調べるのである。
ステツプ,での結果がYESとなつたとき
にはステツプ,でカウンタをクリアし、続い
てステツプ,でそれぞれの制御ルーチンを実
行する。つまりAマイコン2はエンジンの運転制
御に必要なデータ、例えばエンジン回転数、冷却
水温度、吸入空気流量などを取込み、点火信号、
燃料供給信号などの演算を行ない、それを出力
し、他方、Bマイコン3は各種センサやアクチユ
エータの異常検出、自己診断などを行なう。
ステツプ,の処理を終つたらステツプ,
に進み、それぞれのプログラム動作信号PRa
PRbの発生処理を行なう。なお、この結果、これ
らのプログラム動作信号PRa,PRbは、それぞれ
のマイコン2,3が正常に動作して所定の処理を
正確にはたしているときだけ発生されることにな
り、従つて、これらの信号PRa,PRbが所定の周
期で発生されているか否かを調べれば、そのマイ
コンが正しく動作しているか、或いはプログラム
暴走状態に入つてしまつているかを確認すること
ができる。このため、これらの信号を発生する機
能はウオツチドツグタイマ機能などとも呼ばれ、
広く慣用されている。
一方、ステツプ,での結果がNO、つまり
相手方のマイコンのプログラム動作信号が検出さ
れなかつたときには、ステツプ,からステツ
プ,に進み、ここでまず、それぞれのリセツ
ト信号Ra,Rbの発生処理を行ない、ついでステ
ツプ,でカウンタをインクリメント、つまり
1カウントだけカウント値を進めてからステツプ
,に向う。
このときに発生されたリセツト信号Ra,Rbは、
第1図から明らかなように、それぞれオアゲート
7,8を介してトランジスタ5,6のベースに入
力されているから、結局、リセツト信号Raが発
生されるとBマイコン3にリセツトが掛かり、反
対にリセツト信号Rbが発生したときにはAマイ
コン2にリセツトが掛けられることになる。
さて、第2図に戻り、ステツプ,の後はス
テツプ,に進み、カウンタのカウント値を調
べ、それが所定値N以上になつているか否かを判
断し、結果がNOのときにはここで処理を終る
が、YESになつたときにはステツプ,を通
り、これによりAマイコン2ではバツクアツプ信
号AB1とAB2発生してから処理を終り、Bマイコ
ン3ではバツクアツプ信号BA1,BA2を発生して
から処理を終る。
そこで、いま、制御システム1が動作中、Aマ
イコン2に異常が発生し、それによる制御動作が
停止したとする。
そうすると、Aマイコン2によるプログラム動
作信号PRaの発生が無くなり、このため、ステツ
プでの結果がNOになるのでBマイコン3から
はステツプの処理としてリセツト信号Rbが出
力される。
この結果、Aマイコン2にはリセツトが掛けら
れ、このときのAマイコン2に発生していた異常
がノイズなどによるプログラムの暴走など一過性
のものであつたときには、このBマイコン3から
のリセツトによりAマイコン2はイニシヤライズ
され、この時点から再び正常な動作に復帰する。
一方、制御システム1が動作中にBマイコン3
に異常が発生したときには、プログラム動作信号
PRbの消滅に伴なつて今度はAマイコン2からリ
セツト信号Raが発生され、従つて、Bマイコン
3の異常がプログラム暴走などによる一過性のも
のであつた場合には、上記した場合と同様に、こ
のときもBマイコン3は直ちに正常な動作に復帰
し、制御を続行することができる。
従つて、この実施例によれば、マルチマイコン
方式の利点を活かした相互監視によるリトライ機
能が得られ、ノイズなどにより一方のマイコンが
暴走しても、直ちに他方のマイコンによるリセツ
トで正常な動作状態に復帰し、制御が異常になる
のを防止することができる。
次に、Aマイコン2又はBマイコン3に発生し
た異常が、上記したノイズなどによるプログラム
の暴走など一過性のものではなく、ハード的な異
常による半永久的な故障であつたとする。
そうすると、このときには、相手方のマイコン
によるリセツトにもかかわらず、その故障したマ
イコンは正常な動作状態には復帰しないから、こ
の結果、相手方のマイコンが第2図の処理に入る
たびにステツプ又はでの結果がNOになり、
ステツプ又はによるカウンタのクリアが行な
われないままステツプ又はによるカウンタの
インクリメントが連続して行なわれ、やがてカウ
ンタのカウント値はNに達し、ステツプ又は
での結果がYESになる。
こうしてステツプ又はでの結果がYESに
なると、この第2図の信号が行なわれるごとにA
マイコン2からはバツクアツプ信号AB1,AB2
発生され、Bマイコン3からはバツクアツプ信号
BA1,BA2が発生されるようになる。
そこで、いま、エンジン制御を受持つているA
マイコン2に上記したような半永久的な故障が発
生したとする。
そうすると、このときにはBマイコン3による
リセツトによつてもAマイコン2は正常な動作状
態に戻らないから、このままではエンジンの制御
が行なわれなくなり、エンジンは停止して自動車
の運行が不可能になつてしまう。
しかして、この実施例では、Aマイクロ2に故
障が発生し、Bマイコン3によるリトライがN回
繰り返されると、その後でBマイコン3からバツ
クアツプ信号BA1,BA2が出力されるようにな
り、これらの信号BA1,BA2がオアゲート9,1
0を介して出力AO1,AO2に供給されるようにな
る。
そこで、いま、Aマイコン2による出力信号の
うち、エンジンの運転に最低限必要な信号、例え
ば点火信号と燃料噴射信号が出力AO1とAO2に出
力されるようにしておき、これに応じてBマイコ
ン3によるバツクアツプ信号BA1,BA2を点火信
号と燃料噴射信号に類似した信号になるようにし
ておいたとする。例えば、バツクアツプ信号BA1
としてエンジンの運転状態が或る標準的な状態に
あるときの点火信号と同じクランク角位置で同じ
パルス幅となるようにしておき、同様にバツクア
ツプ信号BA2としては、標準的な燃料噴射信号と
同じパルスとなるようにしておく。
そうすると、Aマイコン2に故障が発生し、B
マイコン3によるN回のリトライにもかかわらず
Aマイコン2が正常な動作状態に戻らなかつたと
きには、その出力AO1,AO2……AOoから発生さ
れていた制御信号が一旦消滅したあと、出力AO1
とAO2からはBマイコン3からのバツクアツプ信
号BA1,BA2が出力され、信号BA1はエンジンの
点火系に、そして信号BA2は燃料噴射制御系にそ
れぞれ供給されるようになる。
従つて、Aマイコン2が故障しても、最低限、
エンジンの点火制御と燃料噴射制御だけは継続さ
れ、とにかく自動車の走行だけは可能な状態とす
ることができ、故障に対するバツクアツプ機能を
はたすことができる。
そして、このとき、Bマイコン3からバツクア
ツプ信号が発生されるのは、Aマイコン2に複数
回リセツトが掛けられた後となるので、この間
に、たとえBマイコン3が、Aマイコン2のプロ
グラム動作信号PRaの読取りを1回ぐらい失敗し
たとしても直ちにバツクアツプ信号を発生してし
まうことはなく、従つて、この実施例によれば、
Aマイコン2(或いはBマイコン3が)半永久的
に故障したときだけ、バツクアツプ信号を確実に
出力させることができる。
そして、また、これにより、Bマイコン3から
バツクアツプ信号が出力されるのは、Aマイコン
2に繰返しリセツトが掛り、それからの制御信号
が確実に消滅した後になるから、過渡的にエンジ
ンの制御状態が異常になることが確実に抑えら
れ、滑らかなバツクアツプが得られる。すなわ
ち、マイコン故障時には、それからの出力が異常
な状態になつてしまうことがあり、このため、確
実にリセツトが掛る前にバツクアツプ信号が出力
されると、この異常な信号と重複した制御信号が
エンジンに供給され、異常な制御状態になつてし
まう虞れを生じるが、この実施例によれば、バツ
クアツプ信号の発生に優先して複数回のリセツト
が働くため、常に的確なバツクアツプが得られる
のである。
また、Bマイコン3に故障が発生したときも同
様で、このときにはAマイコン2によるバツクア
ツプ信号AB1,AB2がオアゲート11,12を介
して出力BO1,BO2に現われ、故障したBマイコ
ン3の出力に代わつて必要な制御を続行し、バツ
クアツプ機能をはたす。なお、このときのBマイ
コン3の出力BO1とBO2としては、例えばダイア
グノーシス制御における警報信号とすればよく、
従つて、Aマイコン2によるバツクアツプ信号
AB1とAB2もそれに見合つた信号となるようにし
ておけばよい。
なお、以上の説明では省略したが、第2図のス
テツプ,における所定値Nの値は任意に定め
てよいが、リセツトによるマイコン暴走のリトラ
イは実用上数回程度が一般的であり、従つて、上
記の所定値Nとしては例えばN=3とすればよ
い。
また、上記実施例ではそれぞれのマイコンによ
るバツクアツプ信号が2種類となつていたが、こ
れも任意に定めればよく、さらにそれによりバツ
クアツプすべき信号も任意に定め得るものである
こともいうまでもない。
さらに、上記実施例では、マイコンを2個含む
システムととなつているが、本発明はマイコンを
3個以上含むシステムとしても実施可能なことは
いうまでもなく、このときの相互バツクアツプと
相互リトライとは全てのマイクロ間で行なつても
よく、或いは順次隣り合つたマイコン間でだけ行
なうようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、マルチ
マイコン方式の信頼性を充分に高めることができ
るから汎用マイコンの使用によるローコスト化
や、制御対象ごとにマイコンを分割できることに
よる設計自由度の向上及び開発作業の効率化など
マルチマイコン方式による利点を充分に活かすこ
とが可能な自動車制御システムを容易に提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による自動車制御システムの一
実施例を示すブロツク図、第2図A,Bはいずれ
も動作説明用のフローチヤートである。 1……制御ユニツト、2,3……マイコン(マ
イクロコンピユータ)、4……パワーリセツト回
路、5,6……トランジスタ、7〜12……オア
ゲート。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 自動車を制御するための複数のマイクロコン
    ピユータを備え、自動車の制御項目に応じてそれ
    ぞれ異なつたマイクロコンピユータを用いるよう
    にした自動車制御システムにおいて、 他方のマイクロコンピユータの制御プログラム
    動作信号が検出されなかつたとき該他方のマイク
    ロコンピユータに対するリセツト信号を発生する
    リセツト信号発生処理と、 リセツト信号の発生回数をカウントするリセツ
    ト回数計数処理と、 他方のマイクロコンピユータのプログラム動作
    信号が検出されたとき計数されたリセツト回数を
    初期値に戻す初期化処理と、 上記リセツト回数計数処理による計数値が所定
    値に達したとき他方のマイクロコンピユータによ
    る制御項目の一部をバツクアツプするための制御
    信号を出力するバツクアツプ処理とを上記マイク
    ロコンピユータのそれぞれに順次繰返し実行させ
    るためのプログラムを、上記マイクロコンピユー
    タのそれぞれの記憶装置に格納させ、 上記マイクロコンピユータの何れかの暴走時で
    のリトライが制御機能の相互バツクアツプに優先
    して行なわれるように構成したことを特徴とする
    自動車制御システム。 2 特許請求の範囲第1項において、上記バツク
    アツプすべき制御項目の一部が、内燃機関の燃料
    供給制御機能と点火制御機能であることを特徴と
    する自動車制御システム。
JP13036083A 1983-07-19 1983-07-19 制御システム Granted JPS6022202A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13036083A JPS6022202A (ja) 1983-07-19 1983-07-19 制御システム

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JP13036083A JPS6022202A (ja) 1983-07-19 1983-07-19 制御システム

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Publication Number Publication Date
JPS6022202A JPS6022202A (ja) 1985-02-04
JPH0571963B2 true JPH0571963B2 (ja) 1993-10-08

Family

ID=15032513

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JP13036083A Granted JPS6022202A (ja) 1983-07-19 1983-07-19 制御システム

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JPS6022202A (ja) 1985-02-04

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