JP2007230452A - 車両用制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 故障原因の解明が容易となるよう適切にミッシングノードが記録される車両用制御システムを提供する。
【解決手段】 複数の制御ユニットが車内ネットワーク２０を介して接続された車両用制御システムであり、該車内ネットワーク２０に接続される制御ユニット１００〜５００は、自身に電源電圧異常が生じた場合に、その旨を、自身を特定するユニット特定情報とともに車内ネットワーク２０に送出した上で、車内ネットワーク２０との接続を遮断する。他の制御ユニット１００〜５００は、通信が途絶した制御ユニットから電源電圧異常の旨が通知されていた場合には、当該制御ユニットのノードをミッシングノードとして記録しない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用制御システムに関する。

車両、特に自動車においては、電子化が進み、各種車載機器を制御するために電子制御装置（ＥＣＵ）の搭載が増加している。そして、各ＥＣＵ間で、連係動作及び制御情報共有のためのデータ通信ができるように、各ＥＣＵをノードにより共通の多重通信線に接続し、車内ネットワークを構築している（例えば、特許文献１）。こうした車内ネットワークは、データ交換を所定の実時間条件の元で可能にする必要があるため、近年ではＣＡＮ（Controller Area Network）等の高性能のバスシステムが採用されることが多い。

このような車内ネットワークを介して複数のＥＣＵが接続される車両用制御システムでは、個々のＥＣＵに自身の動作状況を監視する監視機能を設けて、動作状況に異常があった場合には、通信によりその旨を他のＥＣＵに報知するよう構成される場合がある。具体的には、個々のＥＣＵが自身の動作電源電圧を監視する機能を備え、自身の電源電圧に異常を検出した場合には、自己を保護するために自身の機能を制限するという仕様がある。この仕様には、電源電圧異常時の信頼性の低い状態で他のＥＣＵとの通信が行われないよう、自身を車内ネットワークから切り離す機能が含まれることがある。

特開平６−３００１２号公報

ところが、この場合、ＣＡＮバス上の全てのＥＣＵが同時に電源電圧異常を検出して全ＥＣＵが通信停止するとは限らないため、あるＥＣＵが電源電圧異常により自らを通信途絶状態とした際に、正常に作動している他のＥＣＵが、自らを通信途絶状態停止したＥＣＵをミッシングノードとして検出し、これを故障情報として記録してしまう。その結果、通信上の異常は無いにもかかわらず、バス上に異常があるかのような故障情報がダイアグに記録されてしまうため、故障原因の解明が困難となるといった課題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、故障原因の解明が容易となるよう適切にミッシングノードが記録される車両用制御システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両用制御システムは、複数の制御ユニットが車内ネットワークを介して接続された車両用制御システムであり、該複数の制御ユニットの１以上のものが、他の制御ユニットとの通信結果に基づいて該制御ユニットとの接続状態を判定する接続状態判定手段と、該判定結果によって非接続状態と判定された制御ユニットをミッシングノードとしてミッシングノード記録部に記録するミッシングノード記録手段とを備えたミッシングノード管理機能付制御ユニットとされる一方、複数の制御ユニットの少なくとも１以上のものが電源電圧監視機能を有する電源電圧監視機能付制御ユニットとして構成されており、該電源電圧監視機能付制御ユニットが、
自身の動作電源電圧を検出する電源電圧検出手段と、
検出された動作電源電圧が予め定められた許容電圧範囲外である場合に電源電圧異常と判定する電源電圧異常判定手段と、
自身に電源電圧異常が生じたことを他の制御ユニットに報知する電源電圧異常報知情報を、自身を特定するユニット特定情報とともに車内ネットワークに送出する電源電圧異常報知手段と、
電源電圧異常と判定された場合に、電源電圧異常報知情報の送出後に、自身と車内ネットワークとの接続を遮断する通信遮断手段と、
を備えることを特徴とする。

電源電圧監視機能付制御ユニットは、自身の動作電源電圧異常を検出した場合に、安全上、自身を車内ネットワークから遮断するが、その遮断前に、自身に電源電圧異常が生じたことを他の制御ユニットに報知することができる。これにより、電源電圧異常の検出された不安定な状況下にある制御ユニットは、車内ネットワークから切り離されるので、この不安定な制御ユニットから車内ネットワークを介して誤った情報が送出されることがなくなる。また、上記構成によると、車内ネットワーク上の他の制御ユニットは、車内ネットワークから遮断された制御ユニットと、その遮断された原因が自身の電源電圧異常にあるということとを特定可能となる。

本発明の車両用制御システムでは、ミッシングノード管理機能付制御ユニットは、電源電圧異常報知情報を、対応するユニット特定情報とともに受信する電源電圧異常報知情報受信手段と、該電源電圧異常報知情報の受信後、対応する制御ユニットからの通信が途絶した場合に、ミッシングノード記録部への当該制御ユニットに対応するミッシングノードの記録を制限するミッシングノード記録制限手段を備えることができる。これによると、電源電圧異常によって通信ネットワークから切り離された制御ユニットを特定することができる。また、そのように特定された制御ユニットについては、ミッシングノードとしてダイアグ等に記憶しないよう制限できるから、ダイアグ等を見たときに故障原因の解明が容易となる。

本発明の車両用制御システムでは、電源電圧監視機能付制御ユニットは、電源電圧異常判定手段により動作電源電圧が許容電圧範囲内に復帰して該動作電源電圧が正常と判定された時に、自身の動作電源電圧が正常に復帰したことを他の制御ユニットに報知する電源電圧復帰報知情報を、自身を特定するユニット特定情報とともに車内ネットワークに送出する電源電圧復帰報知手段と、電源電圧復帰報知情報の送出後に、自身と車内ネットワークとの接続を復帰させる通信復帰手段とを備えることができる。これによると、他の制御ユニットに電源電圧が正常に復帰したことを報知することができ、この報知に基づいて通信遮断状態からもとの通信可能状態へと容易に復帰させることができる。

本発明の車両用制御システムでは、ミッシングノード管理機能付制御ユニットは、上記の電源電圧異常報知情報受信手段とミッシングノード記録制限手段とを備え、さらに、ミッシングノード管理機能付制御ユニットのミッシングノード記録制限手段は、電源電圧復帰報知情報の受信後、対応する制御ユニットのミッシングノード記録部への記録制限を解除するミッシングノード記録制限解除手段を備えることができる。これによると、電源電圧が正常に復帰した場合には、ミッシングノードの記録制限が解除され、もとの接続監視状態に戻ることができる。

本発明の車両用制御システムでは、ミッシングノード管理機能付制御ユニットは、電源電圧異常報知情報の受信後、該電源電圧異常報知情報を、対応するユニット特定情報とともに電源電圧異常報知情報記憶部に記憶する電源電圧異常報知情報記憶手段と、電源電圧復帰情報の受信に基づいて電源電圧異常報知情報記憶部に記憶された電源電圧異常報知情報の受信記録を削除する電源電圧異常報知情報削除手段とを備え、ミッシングノード記録制限手段は該削除に基づいて記録制限を解除することができる。これによると、電源電圧異常報知情報記憶部に記憶された該電源電圧異常報知情報と、対応するユニット特定情報とに基づいて、ミッシングノードの記録制限の解除及び復帰を容易に行なうことができる。

本発明の車両用制御システムでは、複数の制御ユニットは、エアコン制御ユニット、メータ制御ユニット、エンジン制御ユニット、及びボデー制御ユニットを含み、電源電圧監視機能付制御ユニットはエアコン制御ユニットであって、メータ制御ユニット、エンジン制御ユニット、及びボデーコントロールユニットのいずれかとの間で接続状態の判定を行なうものとすることができる。これによると、エアコン制御ユニットに生じた電源電圧異常に基づいて、該エアコン制御ユニットに係るミッシングノードの記録制限を設定することができる。

本発明の車両用制御システムでは、エアコン制御ユニットは、通信遮断手段による通信遮断後に、自身を通常時よりも機能が制限されたフェールセーフモード動作で実行させるフェールセーフ実行手段を備えることができる。これによると、動作電源電圧異常時にも、フェールセーフモードに切り換えられて必要最低限の機能は実行できる。

本発明の車両用制御システムでは、フェールセーフ実行手段は、エアコン吹出口を車両のフロントガラス内面に向かって空気を吹き出すデフロスタ吹出口に固定的に切り換えるよう指令するデフ固定指令手段とすることができる。これによると、エアコン制御ユニットの電源電圧異常下においても、窓ガラスの曇り防止という車両用エアコンの必須機能は確保することができる。

本発明の車両用制御システムでは、エアコン制御ユニットの動作保証可能電圧と、電源電圧監視機能付制御ユニットに動作電源電圧を与える車載用バッテリーの許容下限電圧値との間に許容電圧範囲の下限値を定めることができる。これによると、エアコン制御ユニットが最低限の動作が保証された範囲内で、車載用バッテリーの電圧異常を監視することができるため、エアコン制御ユニットが電源電圧異常下においても、上記の電源電圧異常報知情報の報知、通信遮断、電源電圧復帰報知情報の報知、通信再開等の機能を確実に実行できる。

本発明の車両用制御システムでは、電源電圧監視機能付制御ユニットの電源電圧検出手段によって検出された電源電圧異常が、該電源電圧異常判定手段によって許容電圧範囲よりも高いと判定された場合には、該電源電圧監視機能付制御ユニットによる直接制御の対象となる定められた駆動対象デバイスに対し、該駆動デバイスを停止状態とする制御を行なうことができる。電源電圧監視機能付制御ユニットに対し許容電圧範囲より高い電圧が印加される場合に、電源電圧監視機能付制御ユニットが直接制御する駆動デバイスにその高電圧が印加されることを防ぐことができる。

以下に本発明の車両用制御システムの一実施例を、図面を用いて説明する。図１は、本発明の車両用制御システムの全体構成を概念的に示すものである。車両用制御システム１は、自動車上の種々の被制御要素の電気的動作を制御するために、各々ＣＰＵを有した複数の制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）１００，２００，３００、４００、５００が車内ネットワークを形成し、多重通信可能なシリアル通信ネットワークバスであるＣＡＮ（Controller Area Network）バス２０を介して接続された構造を有する。なお、図１に示す本実施形態の車両用制御システム１においては、ネットワークバス２０に対して、エアコンＥＣＵ（エアコン制御ユニット）１００、メータＥＣＵ（メータ制御ユニット）２００、エンジンＥＣＵ（エンジン制御ユニット）３００、ボデーコントロールＥＣＵ（ボデー制御ユニット）４００、及びこれらとは異なる他のＥＣＵが接続されて構成されるが、本発明の車両用制御システムを構成するＥＣＵは上記以外のものであってもよく、ネットワークバス（車内ネットワーク）２０に対し、少なくとも２以上のＥＣＵが接続されていればよい。

図２は、ＥＣＵ１００の電気的構成を示すブロック図である。なお、他のＥＣＵ２００、３００、４００、５００も同様の構成を有する。このＥＣＵ１００のハードウェア構成は、一般的なＥＣＵと同一のものであり、ＣＰＵ１１、ワークメモリ１２ａを備えるＲＡＭ１２、各種プログラムを記憶するＲＯＭ１３、バスライン１４、入出力部（図中では「Ｉ／Ｏ」と表示）１５、不揮発性メモリである外部メモリ１６（例えばフラッシュＲＯＭなどの不揮発性メモリで構成される）、他のＥＣＵと接続されるネットワークバス（シリアル通信バス）２０に接続される通信インターフェース（図中では「Ｉ／Ｆ」と表示）１７、及びシリアル通信可能なＣＡＮバス２０から受信したデータを一時格納する受信バッファメモリ（以下、受信バッファともいう）１７ａが、バス１４に接続されたマイクロプロセッサからなる。入出力部１５には、スイッチ群１０１、センサ群１０２、駆動部群１０３、及び電源電圧検出部１９が接続される。

本実施形態においては、図３に示すように、エアコンＥＣＵ１００には、スイッチ群１０１として、吹出口切替スイッチ１０１ａ、ルーバースイッチ１０１ｂ、温度設定レバー（温度設定操作部）１０１ｃ、Ａ／Ｃスイッチ１０１ｄ、及び内外気切替スイッチ１０１ｅが接続され、センサ群１０２として、内気センサ１０２ａ、外気センサ１０２ｂ、冷媒温度センサ（エバポレータ温度センサ）１０２ｃ、日射センサ１０２ｄ、及び水温センサ１０２ｅが接続され、駆動部群１０３として、吹出口切替駆動部１０３ａ、ルーバー駆動部１０３ｂ、吸込口切替駆動部１０３ｃ、風量調整駆動部（ファン駆動部）１０３ｄ、及び温度調整駆動部１０３ｅとが接続される。また、メータＥＣＵ２００には駆動部群２０３の一つとしてメータ表示駆動部２０３ａが接続され、エンジンＥＣＵ３００には駆動部群３０３の一つとしてコンプレッサ駆動部３０３ａが接続され、ボデーコントロールＥＣＵ４００には、スイッチ群１０１の一つとしてリアデフ（リアデフロスタ）スイッチ４０１ｆが接続され、駆動部群４０３の一つとしてリアデフ（リアデフロスタ）駆動部４０３ａが接続されている。

本実施形態におけるエアコンＥＣＵ１００は、図６に示す自動車用の空調装置を制御するものである。空調装置ＣＡはダクト１１１を備え、該ダクト１１１には、車内空気を循環させるための内気吸い込み口１１３と、車外の空気を取込む外気吸い込み口１１４とが形成され、内外気切替ダンパー１３０によりいずれかが切り替え使用される。これら内気吸い込み口１１３ないし外気吸い込み口１１４からの空気は、ファン１１６によってダクト１１１内に吸い込まれる。

ダクト１１１内は、吸い込まれた空気を冷却して冷気を発生させるためのエバポレータ１１７と、逆にこれを加熱して暖気を発生させるヒータコア１１２（エンジン冷却水の廃熱により発熱動作する）とが設けられている。そして、これら冷気と暖気とが、エアミックスダンパー１１０の角度位置に対応した比率にて混合され、吹出口１０４，１０５，１０６より吹き出される。このうち、フロントガラス曇り止め用のデフ（フロントデフロスタ）吹出口１０４は、フロントガラスの内面下縁に対応するインパネ上方奥に、フェイス吹出口１０５はインパネの正面中央に、フット吹出口１０６はインパネ下面奥の搭乗者足元に対向する位置にそれぞれ開口し、吹出口切替用ダンパー１４０，１５０，１６０により個別に開閉される。具体的には、モーター１２３からのダンパー制御用の回転入力位相に応じて、ダンパー駆動ギア機構１２０により、フロントデフ吹出口１０４のみを開いた状態、フェイス吹出口１０５のみを開いた状態、フット吹出口１０６のみを開いた状態、フェイス吹出口１０５とフロントデフ吹出口１０４とを開いた状態、フット吹出口１０６とフロントデフ吹出口１０４とを開いた状態、フェイス吹出口１０５、フロントデフ吹出口１０４及びフット吹出口１０６の全てを開いた状態の間で切り替えられる。

また、フェイス吹出口５には吹き出し空気の方向を規制するルーバー１１８，１１９が設けられている。本実施形態では、上下方向用のルーバー１１８と、左右方向用のルーバー１１９との向きをいずれも、独立したサーボモータ１２４，１２５で電動調整可能としており、また、サーボモータ１２４，１２５によるルーバー１１８，１１９の揺動も可能とされている。ただし、ルーバー１１８，１１９の向きを手動変更するようにし、サーボモータ１２４，１２５による電動調整機構を廃止してもよい。

また、内外気切り替えダンパー１３０はサーボモータ１２１により、エアミックスダンパー１１０はサーボモータ１２２により、吹出口切替用ダンパー１４０，１５０，１６０はサーボモータ１２３により、それぞれ電動駆動される。これらサーボモータ（アクチュエータ）１２１〜１２５の動作は、制御指令部であるエアコンＥＣＵ１００により集中制御される。

エアコンＥＣＵ１００は、空調制御を行なうためのアプリケーション１３ａを実行することにより、以下の制御を実行する。
１．吹出口切替スイッチ１０１ａの操作入力状態に対応して、吹出口切替ダンパー１４０，１５０，１６０が対応する開閉状態となるように、対応するサーボモータ１２４の駆動ＩＣに制御指令を行なう。
２．ルーバースイッチ１０２ｂの操作入力状態に対応して、ルーバー１１８，１１９が指示された動作状態となるように、対応するサーボモータ１２５，１２６の駆動ＩＣに制御指令を行なう。
３．温度設定レバー１０２ｃによる設定温度の入力情報と、内気センサ１０１ａ、外気センサ１０１ｂ、水温センサ３０２ａ、及び日射センサ１０１ｄの出力情報とを参照し、周知のアルゴリズムに従い、必要なエアミックスダンパー１１０の開度調整により車内温度が設定温度に近づくよう、対応するサーボモータ１２２の駆動ＩＣに制御指令を行なう。
４．Ａ／Ｃスイッチ１０１ｄの操作状態に応じて、エバポレータ１１７の作動をオン・オフさせる。なお、エバポレータ（蒸発器）１１７は、クーリングファン（送風機）、コンプレッサ（圧縮器）、コンデンサ（凝縮器）、レシーバ（受液器）、エキスパンションバルブ（膨張弁）等とともに、周知の冷凍サイクルを構成しており、該Ａ／Ｃスイッチ１０１ｄの操作に基づいてエアコンＥＣＵ１００は、エンジンＥＣＵ２００にコンプレッサ（ガス状の冷媒を吸入・圧縮して高温・高圧ガスとして送り出す）駆動部３０３ａの駆動制御を開始させる信号を送信する。
５．内外気切替スイッチ１０１ｅの操作入力状態に対応して、内気側及び外気側のいずれかに内外気切替用ダンパー１３０が倒れるよう、対応するサーボモータ１２１の駆動ＩＣに制御指令を行なう。

メータＥＣＵ２００は、図示されない各種センサ（例えば車速センサやエンジン回転数センサ、燃料残量センサ、水温センサ等）と接続されており、これらセンサの検出値を、運転者から視認可能な位置に設けられるインストゥルメントパネル内のメータ表示部に表示するために、アプリケーション１３ａを実行し、メータ表示駆動部２０３ａの駆動制御を行なう。

エンジンＥＣＵ３００は、図示されない各種センサ（例えば車速センサやエンジン回転数センサ、燃料残量センサ、水温センサ等）と接続されており、これらセンサの検出値を用いて車両の動力源であるエンジンに対し、エンジンの噴射制御、点火制御及び電子スロットル制御等の制御を行なう。また、Ａ／Ｃスイッチ１０１ｄの操作状態に応じて、コンプレッサ駆動部３０３ａの駆動制御を行なう。具体的には、Ａ／Ｃスイッチ１０１ｄのオン／オフ操作に応じて、エンジンの回転をコンプレッサ駆動部３０３ａに連動させ、該コンプレッサ駆動部３０３ａの駆動の開始、停止を制御する。

ボデーコントロールＥＣＵ４００は、図示されない各種センサと接続されており、車両内の各部から、ブレーキペダルの踏み込み量等の操作情報や、ハンドルの切れ角等の操作情報、シフト操作に関する操作情報、車両の走行速度などを取得し、ドアロック機構やパワーウインドウ機構等の車両搭載機構を制御する。また、リアデフスイッチ４０１ａの操作状態に応じて、リアデフ駆動部４０３ａの駆動制御を行なう。具体的には、リアデフスイッチ４０１ａのオン／オフ操作に応じて、リアガラス（リアウィンドウ）の熱線プリント（図示なし）に通電の開始及び停止を制御する。

これらＥＣＵ１００，２００，３００，４００，５００に接続されるセンサの検出データは、ＣＡＮバス２０を介し必要に応じて他のＥＣＵ１００，２００，３００，４００，５００に対して送信することができる。

また、各ＥＣＵ１００，２００，３００，４００，５００はそれぞれ電源電圧検出部１９を備えた電源電圧監視機能付制御ユニットとして構成されており、この電源電圧検出部１９は、車載用バッテリー電圧Ｖｃｃを検出する周知の電圧検出回路であり、検出した電圧値はＡ／Ｄ変換されて入出力部１５に入力される。変換されたデジタル値は、予め定められた電圧範囲（例えば８〜１７Ｖ）内の値であるか否かをＣＰＵ１１によって判定され、範囲外とされた場合に電源電圧異常、範囲内とされた場合を正常として検出される。本発明の電源電圧検出手段はこの電源電圧検出部１９とＣＰＵ１１とが主体となって構成される。

各ＥＣＵ１００，２００，３００，４００，５００が備える外部メモリ１６は上記のようにフラッシュメモリとして構成され、ネットワークバス２０に接続されるＥＣＵ毎に、その通信可否状態が記憶される通信状態記憶部（電源電圧異常報知情報記憶部）１６ａと、該外部メモリ１９を備えるＥＣＵ自身が検知したエラー情報を記憶するダイアグ記録部（ミッシングノード記録部）１６ｂとを備える。

また、各ＥＣＵ１００，２００，３００，４００，５００のＲＯＭ１３には、アプリケーションプログラム１３ａと、通常時よりも機能が制限されたフェールセーフモードを実行するフェールセーフプログラム１３ｂと、通信機能停止・復帰プログラム１３ｃと、ミッシングノード記録プログラム１３ｄとが格納される。アプリケーションプログラム１３ａは、各ＥＣＵ固有の機能を実現するために設けられたプログラムであり、これには、各ＥＣＵが検知するエラー情報をダイアグ記憶部１６ｂに記録するエラー記憶プログラムが含まれる。記録されるエラー情報としては、上記のアプリケーション１３ａを実行するＥＣＵ自身に生じたエラーの他に、ミッシングノード記録プログラム１３ｄによって記録されるミッシングノードがある。

これら各ＥＣＵ１００，２００，３００，４００，５００は、通信機能停止・復帰プログラム１３ｃの実行によって接続状態監視用のデータ送信を、ＣＡＮバス２０に接続された管理ＥＣＵ（図示なし）から一定時間間隔で送信されるタイミング信号の受信をトリガーにして実行する。また、これら各ＥＣＵ１００，２００，３００，４００，５００は、ミッシングノード記録プログラム１３ｄによってその接続状態監視用データの受信を検知し、その受信結果により互いの通信状態（接続状態）を監視している。この監視の中で、非接続状態と検知されたＥＣＵが存在する場合には、そのＥＣＵに対応するノードをミッシングノードとし、ダイアグ記録部１６ｂに該ミッシングノードを、一部制限を設けた上で記録している。

また、これら各ＥＣＵは電源電圧監視機能付制御ユニットとして機能を果たすように構成されており、各ＥＣＵの電源電圧検出部１９が動作電源電圧異常を検出した場合には、自身のＲＯＭ１３に格納された通信機能停止・復帰プログラム１３ｃを実行することで、自身に動作電源電圧異常が生じたことを他のＥＣＵに報知する電源電圧異常報知情報を、自身を特定するＥＣＵ特定情報とともに車内ネットワーク２０に送出し、その上で、自身と車内ネットワーク２０との接続を遮断する。動作電源電圧が正常に復帰した場合には、自身の動作電源電圧が正常に復帰したことを他のＥＣＵに報知するための電源電圧復帰報知情報を、自身を特定するＥＣＵ特定情報とともに車内ネットワークに送出し、その送出後に、自身と車内ネットワークとの接続を復帰させる。

さらに、これら各ＥＣＵはミッシングノード管理機能付制御ユニットとしても機能を果たすものであり、ミッシングノード記録プログラム１３ｄの実行により、電源電圧異常報知情報を受信したＥＣＵは、該電源電圧異常報知情報を送信したＥＣＵとの通信途絶状態をミッシングノードとして記録しないようになっている。

以下、通信機能停止・復帰プログラム１３ｃとミッシングノード記録プログラム１３ｄについて、図４及び図５を用いてそれぞれの流れを説明する。

通信機能停止・復帰プログラム１３ｃは、管理ＥＣＵ（図示なし）から一定時間間隔で送信されるタイミング信号の受信をトリガーとして実行される。そのタイミング信号を受信すると、図４に示すように、まずＳ１にて、電源電圧検出部１９から自身の動作電源電圧の入力を行なう。Ｓ２で入力した動作電源電圧の異常の有無を判定する。具体的には、入力した動作電源電圧が外部メモリ１６に予め記憶された許容電圧範囲内にあるか否かを、ＣＰＵ１１が判定することによって行なう（電源電圧異常判定機能）。許容電圧範囲は、ここではＥＣＵの動作保証可能電圧（例えば５Ｖ）と、ＥＣＵに動作電源電圧を与える車載用バッテリーの許容下限電圧値（例えば１０Ｖ）との間に許容電圧範囲の下限値（例えば７Ｖあるいは８Ｖ）を定め、車載用バッテリーの許容上限電圧値（例えば１６Ｖ）を予め定められた値だけ上回るように許容電圧範囲の上限値（例えば１７Ｖ）を定める。

Ｓ２にて、動作電源電圧の異常があった場合にはＳ７に進む。本実施形態においては、動作電源電圧異常を検知した場合には、安全上、他のＥＣＵとの通信を遮断するように構成されるが、その通信遮断前に自身に動作電源異常があった旨（電源電圧異常報知情報）を他のＥＣＵに対して通知し、その上で通信遮断を実行する。Ｓ７では、その電源電圧異常報知情報が既に送出されているか否かを判定し、送出されていない場合にはＳ８に進む。Ｓ８では、電源電圧異常報知情報を、自身を特定するＥＣＵ特定情報（ユニット特定情報）に対応付ける形で通信状態記憶部１６ａに記憶し、その上でこれらをＣＡＮバス２０上に送出して（電源電圧異常報知機能）、Ｓ９に進む。Ｓ７にて、電源電圧異常報知情報が既に送出されていた場合にはＳ９に進む。なお、Ｓ７における電源電圧異常報知情報が送出されているか否かの判定は、自身の通信状態記憶部１６ａに自身に対応する電源電圧異常報知情報が記憶されているか否かに基づいて判定を行なう。Ｓ９では、電源電圧異常を検出したＥＣＵ自身とＣＡＮバス２０との接続を遮断する処理を行なう（通信遮断機能）とともに、Ｓ１０にてフェールセーフプログラム１３ｂを起動して、フェールセーフモードでの制御処理を実行（フェールセーフ実行機能）し、本プログラム１３ｃを終了する。

Ｓ２にて、動作電源電圧の異常がなかった場合にはＳ３に進む。本実施形態においては、動作電源電圧異常を検知した後、該動作電源電圧が正常に復帰した場合には、遮断されている他のＥＣＵとの通信を復帰させるように構成されており、該通信復帰の前には自身の動作電源異常が正常に復帰した旨（電源電圧復帰報知情報）を他のＥＣＵに対して通知（電源電圧復帰報知機能）し、その上で通信復帰を実行（通信復帰機能）し、Ｓ３に進む。

Ｓ３では、その電源電圧復帰報知情報が既に送出されているか否かを判定し、送出されていない場合にはＳ４に進む。Ｓ４では、自身を特定するＥＣＵ特定情報（ユニット特定情報）に対応付けて通信状態記憶部１６ａに記憶された電源電圧異常報知情報の受信記録を抹消して、電源電圧復帰報知情報を記憶し、その上該電源電圧復帰報知情報と自身に対応するＥＣＵ特定情報とをＣＡＮバス２０上に送出してＳ５に進む。なお、Ｓ３における電源電圧復帰報知情報が送出されているか否かの判定は、自身の通信状態記憶部１６ａに自身に対応する電源電圧復帰報知情報が記憶されているか否かに基づいて判定を行なう。Ｓ５では、電源電圧の正常復帰が検出されたＥＣＵ自身とＣＡＮバス２０との接続を復帰させる処理を行なうとともに、Ｓ６にてフェールセーフプログラムを停止して、通常モードでの制御処理を実行し、本プログラム１３ｃを終了する。

Ｓ３にて、電源電圧復帰報知情報が送出されている場合には、その前の段階で電源電圧異常が生じていない状態、すなわち、通信途絶・フェールセーフモードの実行がなされていない状態と判断してＳ１１に進み、予め定められた通信監視用データをＣＡＮメッセージとして送出して本プログラム１３ｃを終了する。

このプログラム１３ｃによれば、車内ネットワーク上の各ＥＣＵは正常動作時には通信監視用データに基づいて他のＥＣＵとの通信状態（ネットワークとの接続状態）が検出可能となるとともに、電源電圧異常時にはネットワーク上に送出された電源電圧異常報知情報とＥＣＵ特定情報とを、ネットワーク上のＥＣＵが受信することで、電源電圧異常を生じたＥＣＵの特定が可能となる。また、電源電圧が正常に復帰した時にはネットワーク上に送出された電源電圧復帰報知情報とＥＣＵ特定情報とを、ネットワーク上のＥＣＵが受信することで、電源電圧復帰を果たしたＥＣＵの特定が可能となる。

次に、ミッシングノード記録プログラム１３ｄは、ＣＡＮバス２０に接続された管理ＥＣＵ（図示なし）から一定時間間隔で送信されるタイミング信号の受信をトリガーとして実行される。そのタイミング信号を受信すると、まず、Ｓ２１にて他のＥＣＵから通信監視用データとしてネットワーク上に送出されるＣＡＮメッセージの受信（通信監視用データ受信機能）を行なう。Ｓ２２では、その受信の有無に基づいてミッシングノードの有無を判定する。

Ｓ２２にて、ミッシングノードなしと判定された場合にはＳ２３に進み、電源電圧復帰報知情報の受信の有無を判定する（電源電圧異常報知情報受信機能）。具体的には、通信状態記憶部１６ａに電源電圧復帰報知情報が記憶されているか否かに基づいて判定する。Ｓ２３にて、電源電圧復帰報知情報が記憶されていない場合には、そのまま本プログラム１３ｄを終了する。Ｓ２３にて、電源電圧復帰報知情報が記憶されていた場合にはＳ２４に進み、通信状態記憶部１６ａに記憶されている電源電圧復帰報知情報の受信記録を抹消して（電源電圧異常報知情報削除機能）、本プログラム１３ｄを終了する。なお、他のＥＣＵから送信された電源電圧復帰報知情報の受信は常に実行されており、その受信に基づいて通信状態記憶部１６ａに記憶される（電源電圧異常報知情報記憶機能）。

Ｓ２２にて、ミッシングノード有りと判定された場合にはＳ２５に進み、電源電圧復帰報知情報の受信の有無を判定する。具体的には、通信状態記憶部１６ａに電源電圧復帰報知情報が記憶されているか否かに基づいて判定する。Ｓ２５にて、電源電圧復帰報知情報が記憶されていない場合にはＳ２６に進み、検出されたミッシングノードをそのままダイアグ記録部１６ｂに記録して、本プログラム１３ｄを終了する。Ｓ２５にて、電源電圧復帰報知情報が記憶されていた場合には、今回検出されたミッシングノードをダイアグ記録部１６ｂに記録しないように制限し（ミッシングノード記録制限機能）、そのまま本プログラム１３ｄを終了する。

このプログラム１３ｄによれば、電源電圧異常によって通信ネットワークから切り離されたＥＣＵを特定して、特定したＥＣＵについてはミッシングノードとしてダイアグ記録部１６ｂに記憶しないよう制限できる。即ち、通信上正しく接続されて通信上の不具合の無いＥＣＵが、自らの電源電圧異常によって自身を通信ネットワークから意図的に切り離したことで生じる他のＥＣＵとの非接続状態を、バス異常等の通信不具合（通信異常・故障）や、ＥＣＵ自体の動作停止に基づく本来的なミッシングノードとしてダイアグ記録部１６ｂに記録してしまうことを防ぐことができるので、ＥＣＵ故障時の原因解明が容易となっている。

以上の通り、本実施形態におけるＥＣＵ１００，２００，３００，４００，５００は、そのいずれもが、ミッシングノード管理機能付制御ユニット及び電源電圧監視機能付制御ユニットとして機能するものであり、それらのＣＰＵ１１がＲＯＭに格納された各種プログラム１３ａ〜１３ｄを実行することで、接続状態判定手段、電源電圧異常判定手段、電源電圧異常報知手段、通信遮断手段、電源電圧異常報知情報受信手段、ミッシングノード記録制限手段、電源電圧復帰報知手段、通信復帰手段、ミッシングノード記録制限解除手段、電源電圧異常報知情報記憶手段、及び電源電圧異常報知情報削除手段として機能する。

また、本実施形態においては、自らを通信途絶状態としたＥＣＵはフェールセーフモードで動作することを特徴としている。具体的には、通信途絶状態となったＥＣＵ、即ち動作電源電圧の異常を検知したＥＣＵがエアコンＥＣＵ１００であった場合には、該エアコンＥＣＵ１００は、吹出口切替スイッチ１０１ａの操作を無効化するとともに、エアコン吹出口を車両のフロントガラス内面に向かって空気を吹き出すデフロスタ吹出口１０４に固定的に切り換えるよう、吹出口切替駆動部１０３ａが駆動される（デフ固定指令機能）。即ち、エアコンＥＣＵ１００が動作電源電圧異常に基づいてフェールセーフプログラム１３ｂを実行することにより、エアコン吹出口がデフロスタ吹出口１０４に固定されるよう、吹出口切替ダンパー１４０，１５０，１６０に対応するサーボモータ１２４の駆動ＩＣに制御指令が行なわれる。これにより、エアコンＥＣＵの電源電圧異常下においても、デフロスタによる窓ガラスの曇り帽子機能は確保できる。

さらに、ボデーコントロールＥＣＵ４００が動作電源異常を検知した場合には、少なくともリアデフスイッチ操作４０１ａを無効化し、リアデフ駆動部４０３ａが常時駆動するようなフェールセーフモードを実行することもできる。

なお、リアデフスイッチ４０１ａとリアデフ駆動部４０３ａとがボデーコントロールＥＣＵ４００に接続されるのではなく、エアコンＥＣＵ１００に接続される場合には、エアコンＥＣＵ１００のフェールセーフモード実行時において、該エアコンＥＣＵ１００は、吹出口切替スイッチ１０１ａとリアデフスイッチ４０３ａと双方のデフ操作部の操作を無効化して、デフ駆動部１０３ａ、４０３ａによるデフ動作に固定する制御を行なうようにすることも可能である。

以上、本発明の実施例を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

本発明の車両用制御システムの一実施形態を示す概略図。 本発明の車両用制御システムを構成するＥＣＵのブロック図。 本発明の車両用制御システムを示すブロック図。 通信機能停止・復帰処理の流れを示すフローチャート。 ミッシングノード記録処理の流れを示すフローチャート。 本発明の適用対象となるエアコンＥＣＵが制御対象とする自動車用空調装置の一例を示す模式図。

符号の説明

１ 車両用制御システム
１６ 外部メモリ
１６ａ 通信状態記憶部（電源電圧異常報知情報記憶部）
１６ｂ ダイアグ記録部（ミッシングノード記録部）
１９ 電源電圧検出部
１００，２００，３００，４００，５００ ＥＣＵ（制御ユニット、ミッシングノード管理機能付制御ユニット、電源電圧監視機能付制御ユニット、接続状態判定手段、電源電圧異常判定手段、電源電圧異常報知手段、通信遮断手段、電源電圧異常報知情報受信手段、ミッシングノード記録制限手段、電源電圧復帰報知手段、通信復帰手段、ミッシングノード記録制限解除手段、電源電圧異常報知情報記憶手段、電源電圧異常報知情報削除手段）
１００ エアコンＥＣＵ（デフ固定指令手段）
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１ スイッチ群
１０２，２０２，３０２，４０２，５０２ センサ群
１０３，２０３，３０３，４０３，５０３ 駆動部群（駆動デバイス）
１０１ａ 吹出口切替スイッチ
１０３ａ 吹出口切替駆動部

Claims (10)

1. 複数の制御ユニットが車内ネットワークを介して接続された車両用制御システムであり、該複数の制御ユニットの１以上のものが、他の前記制御ユニットとの通信結果に基づいて該制御ユニットとの接続状態を判定する接続状態判定手段と、該判定結果によって非接続状態と判定された前記制御ユニットをミッシングノードとしてミッシングノード記録部に記録するミッシングノード記録手段とを備えたミッシングノード管理機能付制御ユニットとされる一方、前記複数の制御ユニットの少なくとも１以上のものが電源電圧監視機能を有する電源電圧監視機能付制御ユニットとして構成されており、該電源電圧監視機能付制御ユニットが、
   自身の動作電源電圧を検出する電源電圧検出手段と、
   検出された前記動作電源電圧が予め定められた許容電圧範囲外である場合に電源電圧異常と判定する電源電圧異常判定手段と、
   自身に電源電圧異常が生じたことを他の前記制御ユニットに報知する電源電圧異常報知情報を、自身を特定するユニット特定情報とともに前記車内ネットワークに送出する電源電圧異常報知手段と、
   前記電源電圧異常と判定された場合に、前記電源電圧異常報知情報の送出後に、自身と前記車内ネットワークとの接続を遮断する通信遮断手段と、
   を備えることを特徴とする車両用制御システム。
2. 前記ミッシングノード管理機能付制御ユニットは、
   前記電源電圧異常報知情報を、対応する前記ユニット特定情報とともに受信する電源電圧異常報知情報受信手段と、
   該電源電圧異常報知情報の受信後、対応する制御ユニットからの通信が途絶した場合に、前記ミッシングノード記録部への当該制御ユニットに対応する前記ミッシングノードの記録を制限するミッシングノード記録制限手段を備える請求項１記載の車両用制御システム。
3. 前記電源電圧監視機能付制御ユニットは、前記電源電圧異常判定手段により前記動作電源電圧が前記許容電圧範囲内に復帰して該動作電源電圧が正常と判定された時に、自身の前記動作電源電圧が正常に復帰したことを他の前記制御ユニットに報知する電源電圧復帰報知情報を、自身を特定するユニット特定情報とともに前記車内ネットワークに送出する電源電圧正常報知手段と、前記電源電圧復帰報知情報の送出後に、自身と前記車内ネットワークとの接続を復帰させる通信復帰手段とを備える請求項１又は請求項２記載の車両用制御システム。
4. 請求項２記載の要件を備え、
   前記ミッシングノード管理機能付制御ユニットの前記ミッシングノード記録制限手段は、前記電源電圧復帰報知情報の受信後、対応する制御ユニットの前記ミッシングノード記録部への記録制限を解除するミッシングノード記録制限解除手段を備える請求項３記載の車両用制御システム。
5. 前記ミッシングノード管理機能付制御ユニットは、前記電源電圧異常報知情報の受信後、該電源電圧異常報知情報を、対応する前記ユニット特定情報とともに電源電圧異常報知情報記憶部に記憶する電源電圧異常報知情報記憶手段と、前記電源電圧復帰情報の受信に基づいて前記電源電圧異常報知情報記憶部に記憶された前記電源電圧異常報知情報の受信記録を削除する電源電圧異常報知情報削除手段とを備え、前記ミッシングノード記録制限手段は該削除に基づいて前記記録制限を解除する請求項４記載の車両用制御システム。
6. 前記複数の制御ユニットは、エアコン制御ユニット、メータ制御ユニット、エンジン制御ユニット、及びボデー制御ユニットを含み、前記電源電圧監視機能付制御ユニットは前記エアコン制御ユニットであって、前記メータ制御ユニット、エンジン制御ユニット、及びボデーコントロール制御ユニットのいずれかとの間で前記接続状態の判定を行なうものである請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用制御システム。
7. 前記エアコン制御ユニットは、前記通信遮断手段による通信遮断後に、自身を通常時よりも機能が制限されたフェールセーフモード動作で実行させるフェールセーフ実行手段を備える請求項６記載の車両用制御システム。
8. 前記フェールセーフ実行手段は、エアコン吹出口を車両のフロントガラス内面に向かって空気を吹き出すデフロスタ吹出口に固定的に切り換えるよう指令するデフ固定指令手段である請求項７記載の車両用制御システム。
9. 前記エアコン制御ユニットの動作保証可能電圧と、前記電源電圧監視機能付制御ユニットに前記動作電源電圧を与える車載用バッテリーの許容下限電圧値との間に前記許容電圧範囲の下限値を定める請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の車両用制御システム。
10. 前記電源電圧監視機能付制御ユニットの前記電源電圧検出手段によって検出された電源電圧異常が、該電源電圧異常判定手段によって前記許容電圧範囲よりも高いと判定された場合には、該電源電圧監視機能付制御ユニットによる直接制御の対象となる定められた駆動対象デバイスに対し、該駆動デバイスを停止状態とする制御を行なう請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の車両用制御システム。

Images