JP2008144721A - 自動車用電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワークで接続される他のシステムに合わせた制御を、ＲＯＭの入れ替えを行うことなく簡易に実現できるようにする。
【解決手段】エンジンコントロールユニット１１と、ＡＴコントロールユニット１２とが通信ライン５１によって接続されるシステムにおいて、エンジンコントロールユニット１１がＡＴの種類を認識し、予めＲＯＭに記憶されている複数の制御仕様（制御定数）の中から、認識したＡＴの種類に対応する制御仕様を選択し、ＡＴ側からの要求に応じてエンジンを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用電子制御装置に関し、詳しくは、ネットワークで接続されるシステムに合わせた制御を行うための技術に関する。

特許文献１には、それぞれに制御対象を制御する複数のコントロールユニットが共通の通信線によって接続される制御システムが開示されている。
特開２００１−１５６８１５号公報

ところで、自動車用の制御システムでは、エンジンを制御するエンジン制御ユニットと、自動変速機を制御するＡＴ制御ユニットとがネットワークで接続され、例えば、ＡＴ制御ユニットからの要求に基づいてエンジン制御ユニットがエンジントルクを制御することなどが行われる場合があった。
ここで、自動変速機の種類が異なることで、エンジントルク制御の仕様（制御定数など）が変更される場合があり、従来では、自動変速機の種類毎にそれに合わせた制御仕様を格納したＲＯＭを用意し、組み合わされる自動変速機に応じてエンジン制御ユニットに組み込むＲＯＭを入れ替えて、組み合わされる自動変速機に対応した制御が行われるようにしていた。

しかし、複数の種類があるシステムが複数組み合わされる場合には、その組み合わせパターンが多くなることで、それだけＲＯＭの種類が多くなり、ＲＯＭの管理工数が膨大になってしまうという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、接続されるシステムに合わせた制御を、ＲＯＭの入れ替えを行うことなく簡易に実現できる自動車用電子制御装置を提供することを目的とする。

そのため請求項１記載の発明は、接続されているシステムを認識し、予め記憶した複数の制御仕様のうちの１つを、前記システムの認識結果に基づいて選択して、前記認識したシステムに合わせた制御を行うことを特徴とする。
上記発明によると、予め複数の制御仕様が記憶されており、実際に接続されているシステムを認識することで、複数の制御仕様のうちのいずれが適合するかを判断し、適合する制御仕様を選択して制御を実行する。

従って、接続されるシステムの種類に合わせた制御を、ＲＯＭの入れ替えを行うことなく自動的に行わせることができ、接続されるシステムが入れ替えられる場合であっても、接続されるシステムに合った制御を複数のＲＯＭを用意することなく、適切な制御を行わせることができる。
請求項２記載の発明は、特定のシステムの接続を認識できない場合に、フェイル制御に移行することを特徴とする。

上記発明によると、例えば、他のシステムの制御状態に応じた制御を行う場合には、そのシステムとの間で通信が行えないと、所期の制御を行うことができなくなるので、接続が予定されている複数のシステムの中で、通信が行えないと所期の制御が行えない特定システムについて、認識（通信）が行えない場合にはフェイル制御に移行する。
従って、通信ラインの不具合や、接続システムの取り違いなどによって誤動作することを防止できる。

請求項３記載の発明は、前記認識結果を外部に出力することを特徴とする。
上記発明によると、接続されているシステムの認識結果を、例えば、外部の検査端末などに出力する。
従って、例えば、外部の検査端末でシステムの認識状態を作業者が確認することが可能となり、各種システムの接続状況の把握が容易に行える。

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、自動車に装備される複数の電子制御ユニットがネットワークで接続される制御システムを示す。
本実施形態では、前記複数の電子制御ユニットとして、エンジン（内燃機関）１を制御するエンジンコントロールユニット１１、前記エンジン１の出力軸に接続される自動変速機２を制御するＡＴコントロールユニット１２、前記エンジン１に燃料を圧送する燃料供給装置３を制御する燃料供給コントロールユニット１３、オートスピードコントロールデバイス（ＡＳＣＤ）４を制御するＡＳＣＤコントロールユニット１４などが、図示省略した自動車に搭載されている。

前記エンジンコントロールユニット１１、ＡＴコントロールユニット１２、燃料供給コントロールユニット１３及びＡＳＣＤコントロールユニット１４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、Ｉ／Ｏ等を含んでなるマイクロコンピュータをそれぞれ備えて構成され、通信ライン５１（ネットワーク）によって接続されることで、他のコントロールユニットと情報を共有して連携しながら作動する。

前記エンジンコントロールユニット１１は、エンジン１の運転状態を検出する各種センサ１０１からの信号を受信し、燃料噴射弁などのアクチュエータ１０２に制御信号を出力する。
また、前記ＡＴコントロールユニット１２は、前記通信ライン５１を介して前記エンジンコントロールユニット１１からアクセル開度信号などを受信する一方、車速センサ２０１やシフトレバー位置を検出するインヒビタースイッチ２０２からの信号を受信し、シフトソレノイドなどのアクチュエータ２０３に制御信号を出力する。

ここで、ＡＴコントロールユニット１２は、前記通信ライン５１を介して前記エンジンコントロールユニット１１に対して変速ショックを緩和するためのトルクダウン要求を出力する。
前記トルクダウン要求信号を受けたエンジンコントロールユニット１１は、エンジン１のトルクを一時的に低下させる制御を実行すると共に、トルクダウン制御を実行していることを示す信号をＡＴコントロールユニット１２側に送信する。

また、燃料供給装置３は、電動式の燃料ポンプ３０１や燃料配管内の燃料の圧力を検出する圧力センサ３０２などを含み、前記燃料供給コントロールユニット１３は、前記圧力センサ３０２による検出圧力が目標圧力に近づくように、前記燃料ポンプ３０１（又は電子制御プレッシャレギュレータ）を制御する。
ここで、前記燃料供給コントロールユニット１３は、前記通信ライン５１を介して前記エンジンコントロールユニット１１からエンジン負荷信号やエンジン回転速度信号を受信し、これらに基づいて前記目標燃圧を演算する一方、前記エンジンコントロールユニット１１に対して燃圧信号を、前記通信ライン５１を介して送信する。

前記燃圧信号を受けたエンジンコントロールユニット１１では、要求燃料量を噴射させるための噴射パルス幅をそのときの燃圧に応じて決定する。
前記オートスピードコントロールデバイス（ＡＳＣＤ）４は、ＡＳＣＤアクチュエータ，エアバルブ，リリースバルブ，バキュームポンプなどを含んで構成され、前記ＡＳＣＤコントロールユニット１４は、設定車速になるように前記エアバルブ，リリースバルブ，バキュームポンプを制御する。

ここで、前記ＡＳＣＤコントロールユニット１４は、定速走行中において車速が設定車速よりも所定以上に低下すると、前記通信ライン５１を介して前記ＡＴコントロールユニット１２に対しオーバードライブ（ＯＤ）の解除要求信号を出力し、該ＯＤ解除要求信号を受けたＡＴコントロールユニット１２は、オーバードライブ（ＯＤ）走行を解除する。
ところで、前述のように、エンジンコントロールユニット１１は、ＡＴコントロールユニット１２からのトルクダウン要求に基づいてトルクダウン制御を行うが、係るトルクダウン制御における特性を、自動変速機２の種類（仕様）に応じて変化させる必要がある。

そこで、エンジンコントロールユニット１１に備えられるＲＯＭには、組み合わされる可能性がある自動変速機２の種類それぞれに対応する制御仕様（制御定数）が、予め記憶されている。
そして、前記通信ライン５１を介して実際の自動変速機２（自動変速システム）を認識し、予め記憶されている制御仕様（制御定数）のうちで認識した自動変速機２に適合する制御仕様（制御定数）を選択し、トルクダウン制御等のＡＴコントロールユニット１２（自動変速システム）側からの要求に応じた制御を実行するようになっている。

従って、エンジンコントロールユニット１１に備えられるＲＯＭを、自動変速機２の種類毎に予め用意する必要はなく、自動変速機２の種類が異なってもエンジンコントロールユニット１１を共通的に用いることができるようになっている。
図２のフローチャートは、前記エンジンコントロールユニット１１によって実行され、接続されているシステム（電子制御ユニット）を認識し、認識結果に基づいて制御仕様を選択する処理を示す。

尚、図２のフローチャートに示される処理は、例えば、イグニッションスイッチがＯＮされる毎や、外部からのトリガー信号に基づいて実行されるものとする。
ステップＳ１０１では、通信ライン５１によって接続されているシステム（電子制御ユニット）の１つを認識できたか否かを判断する。
前記ステップＳ１０１の認識は、接続される可能性があるシステム全てについて予め定められた順番で行うものであり、特定のコントロールユニット（システム）に向けて信号を送信し、所期の返信があれば、接続の可能性が予定されていたコントロールユニット（システム）を認識できたと判断する。

ここで、接続されているシステムのうちの１つを認識した場合には、ステップＳ１０２へ進み、そのシステムの種類を識別する。
例えば、ＡＴコントロールユニット１２（ＡＴシステム）を認識できたときには、自動変速機２の種類の情報を、通信ライン５１を介して入手し、自動変速機２の種類が予め想定されているＡ，Ｂのいずれであるかを判別し、識別結果に基づいてステップＳ１０３又はステップＳ１０４へ進んで、接続されている自動変速機２の種類を特定する。

ＡＴコントロールユニット１２（ＡＴシステム）以外の通信ライン５１に接続されるシステムで、やはり複数の種類に入れ替えられる可能性のあるシステムがあれば、同様にして、そのときに接続されているシステムの種類を特定する。
尚、認識したシステムが、１種類に固定のものであれば、予め特定されている種類であると判断させる。また、３種類以上に識別することも適宜行えることは明らかである。

ここで、エンジンコントロールユニット１１のＲＯＭには、接続されるシステム及び各システムの種類に対応する複数の制御仕様（制御定数）が記憶されており、後述するように、実際に接続されているシステムに応じた制御仕様（制御定数）を選択して、制御を実行する。
例えば、自動変速機２の種類に応じてトルクダウン制御の特性を切り換える必要がある場合には、トルクダウンの制御仕様（制御定数）として自動変速機２の種類に対応する複数のものが、エンジンコントロールユニット１１のＲＯＭに予め記憶されており、そのときの組み合わされている自動変速機２の種類に対応する制御仕様（制御定数）を選択して、トルクダウン制御を実行させる。

従って、予め組み合わせられることが想定される自動変速機２の種類毎に、各自動変速機２に適合する制御仕様（制御定数）をＲＯＭに記憶させておくことで、自動変速機２が交換されても、ＲＯＭを書き換え・交換を行うことなく、適切な制御を行わせることができる。
即ち、エンジンに組み合わせられる自動変速機２の種類が複数あって、種類毎にトルクダウン制御の仕様を変更する必要がある場合でも、１つのエンジンコントロールユニット１１（ＲＯＭ）を共通的に用いることができ、エンジンコントロールユニット１１（ＲＯＭ）の管理工数を大幅に削減できる。

また、例えば、自動変速機２とマニュアルトランスミッションとのいずれかに入れ替えられる場合には、ＡＴシステムを認識することで、組み合わされている変速機が自動変速機であることが判明するから、予めＲＯＭに記憶されているトルクダウン制御のためのプログラムを実行させることができる。
一方、所定のシステム（電子制御ユニット）が認識できない場合には、ステップＳ１０５へ進んで、認識できなかったシステムが、存在しなくてもエンジン制御可能なシステムであるか否かを判断する。

認識できなかったシステムが、存在しなくてもエンジン制御可能なシステムであれば、たとえそのシステムに適合する制御をエンジンコントロールユニット１１が行わなくても、エンジン１を通常に運転させることができるから、ステップＳ１０６へ進んで、そのシステムに適合させるための制御をキャンセルし、フェイル状態（リンプホームモード）とはしない。

例えば、ＡＴコントロールユニット１２（ＡＴシステム）として、本来接続されるべきでないＡＴシステムが接続された場合や、エンジン１にマニュアルトランスミッション（ＭＴ）が組み合わされる場合には、ＡＴシステムを認識できないことになるが、ＭＴであれば、トルクダウン制御を実行する必要はなく、また、ＡＴにおいてトルクダウン制御を実現できなくても、エンジン１の制御に支障はないので、トルクダウン制御をキャンセルする。

また、ＡＳＣＤシステムがなくても通常のエンジン運転が可能であるので、ＡＳＣＤシステムを認識できない場合も、ステップＳ１０６へ進んで、ＡＳＣＤシステムに合わせた制御を行わない設定を行う。
尚、認識できなかったシステムが、ＡＳＣＤシステムのように、元々エンジン制御との関連性が低いシステムのときに、ステップＳ１０６に進んだときには、実質的には、エンジン制御になんら変更はないことになる。

一方、前記燃料供給コントロールユニット１３（燃料供給システム）は、エンジン運転に必須のシステムであって、かつ、燃圧情報を燃料供給コントロールユニット１３から入手しないと、要求される量の燃料をエンジン１に精度よく供給することができず、燃料供給システムを認識できない状態では、通常にエンジン制御を実行させることはできない。
そこで、燃料供給コントロールユニット１３（燃料供給システム）を認識できない場合には、エンジン制御可能なシステムに必須のシステムを認識できなかったと判断し、ステップＳ１０７へ進み、フェイル制御の実行を設定する。

即ち、前記燃料供給コントロールユニット１３（燃料供給システム）を認識できない場合として、本来の燃料供給システムとは異なるシステムが接続されている場合などが想定され、この場合、たとえ燃圧情報が得られたとしても、システムのアンマッチによって誤動作や故障が生じる可能性があるので、フェイル制御によって誤動作等の発生を回避する。

ステップＳ１０８では、全てのシステムをチェックしたか否かを判断し、チェックが完了していなければ、ステップＳ１０１へ戻り、全てのシステムのチェックを完了すると、ステップＳ１０９へ進む。
ステップＳ１０９では、接続が認識されたシステムに適合する制御仕様（制御定数）を、予めＲＯＭに記憶されている複数の制御仕様（制御定数）の中から選択し、制御を実行する。

また、ステップＳ１０７でフェイル制御の実行が設定された場合には、エンジンを誤制御する可能性があるので、例えば、エンジンの吸入空気量や燃料噴射量を制限したりするフェイル制御（リンプホームモード）を実行する。
尚、フェイル制御には、警告を発することが含まれる。
更に、エンジンコントロールユニット１１は、認識したシステムの情報を外部に出力する機能を有し、例えば、通信ライン５１に検査端末８１を接続することで、認識したシステムの一覧（システム名、型番など）を検査端末８１に設けられた画面に表示させることができるようになっている。

これにより、検査端末８１を扱う作業者が、エンジンコントロールユニット１１が認識した接続システムを確認し、システムが正しく認識されているか否か、正規のシステムが接続されているかを判断することができる。
尚、上記実施形態では、エンジンコントロールユニット１１が通信ライン５１に接続されている他のシステムを認識し、予めＲＯＭに記憶されている制御仕様（制御定数）の中から認識したシステムに適合するものを選択する構成としたが、例えば、ＡＴコントロールユニット１２が、エンジンシステムなどの接続システムを認識し、接続されているエンジンシステムに応じて自動変速制御の特性（変速パターンなど）を、予めＲＯＭに記憶されている中から選択する構成とすることができ、接続システムの認識を行う電子制御ユニットは、エンジンコントロールユニット１１に限定されるものではない。

また、通信ライン５１に接続されるシステムとしては、上記各システムの他、アンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ）や４輪駆動システムなどの通信ラインに接続されることが公知の種々のシステムが含まれる。
更に、認識したシステムに適合する制御仕様（制御定数）を、相手側のシステムから通信ライン５１を介して入手して制御を実行させることもできる。

また、基本的には、接続システムの認識結果に基づいて自動的に制御仕様が選択されるようにしつつ、例えば、検査端末８１などの外部ツールから設定される部分が残される構成とすることができる。
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）通信ラインに対して、少なくともエンジンを制御するエンジンコントロールユニットが接続され、該エンジンコントロールユニットが、前記通信ラインに接続されている他のシステムを認識し、予め記憶されている複数の制御仕様から、認識したシステムに対応する制御仕様に切り換えてエンジンを制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の自動車用電子制御装置。

上記発明によると、エンジンの制御仕様を、他のシステムに応じて切り換える必要がある場合に、エンジンコントロールユニットが他のシステムを認識し、予め記憶されている複数の制御仕様の中で、そのときに接続されているシステムに対して最適な制御仕様を選択して切り換える。
従って、他のシステムの変更・追加に対してエンジンコントロールユニット（ＲＯＭ）を入れ替える必要がなく、エンジンコントロールユニット（ＲＯＭ）の管理工数を大幅に削減できる。
（ロ）前記他のシステムとして自動変速機の制御システムが含まれ、前記自動変速機の種類に応じてエンジン制御を切り換えることを特徴とする請求項（イ）記載の自動車用電子制御装置。

上記発明によると、自動変速機の種類に応じてエンジン制御の仕様を変更する必要がある場合に、エンジンコントロールユニットが自動変速機の種類を認識して、予め記憶した中からそのときの自動変速機の種類に対応する制御仕様に切り換える。
従って、自動変速機の変更に対してエンジンコントロールユニット（ＲＯＭ）を入れ替えることなく、自動変速機側の要求に応じたエンジン制御（例えばトルクダウン制御）を実現できる。
（ハ）前記他のシステムとして前記エンジンへの燃料供給を制御するシステムが含まれ、該燃料供給システムを認識できないときに、フェイル制御に移行することを特徴とする請求項（イ）記載の自動車用電子制御装置。

上記発明によると、エンジン運転に不可欠な燃料供給システムを認識できないときには、通常のエンジン制御から、例えばエンジン出力を強制的に抑制するなどのフェイル制御に移行する。
従って、エンジン制御の誤動作や故障の発生を回避することが可能となる。

実施形態においてネットワークで接続される複数の電子制御ユニットからなる自動車の制御システムを示す図。 実施形態におけるシステム認識処理を示すフローチャート。

符号の説明

１…エンジン、２…自動変速機、３…燃料供給装置、４…オートスピードコントロールデバイス（ＡＳＣＤ）、１１…エンジンコントロールユニット、１２…ＡＴコントロールユニット、１３…燃料供給コントロールユニット、１４…ＡＳＣＤコントロールユニット、１０１…各種センサ、１０２…アクチュエータ、２０１…車速センサ、２０２…インヒビタースイッチ、２０３…アクチュエータ、３０１…燃料ポンプ、３０２…圧力センサ

Claims (3)

1. 接続されているシステムを認識し、予め記憶した複数の制御仕様のうちの１つを、前記システムの認識結果に基づいて選択して、前記認識したシステムに合わせた制御を行うことを特徴とする自動車用電子制御装置。
2. 特定のシステムの接続を認識できない場合に、フェイル制御に移行することを特徴とする請求項１記載の自動車用電子制御装置。
3. 前記認識結果を外部に出力することを特徴とする請求項１又は２記載の自動車用電子制御装置。

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