JP4615292B2 - Method for reducing current consumption of in-vehicle electronic control unit, in-vehicle electronic control unit, and control system using the same - Google Patents
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Description
本発明は車載用電子制御ユニット(ECU)の消費電流低減方法、並びに車載用電子制御ユニット及びこれを用いた制御システムに係り、特に、移動体に発生する故障内容を考慮して、スイッチ類やセンサ類を含む車両内の補機からの出力データのサンプリングを制御することにより、消費電流を低減することを意図した車載用電子制御ユニット(ECU)の消費電流低減方法、並びに車載用電子制御ユニット及びこれを用いた制御システムに関する。 The present invention relates to a method for reducing current consumption of an on-vehicle electronic control unit (ECU), an on-vehicle electronic control unit, and a control system using the same. Method for reducing current consumption of in-vehicle electronic control unit (ECU) intended to reduce current consumption by controlling sampling of output data from auxiliary equipment in a vehicle including sensors, and in-vehicle electronic control unit And a control system using the same.
従来、車載用電子制御ユニット(ECU:Electric Control Unit)は、エンジンを含む機器を統合的に制御するための電子制御ユニットとして、各種のスイッチやセンサからの通知信号(出力データ)に基づいて、計器類、及びランプ類等の作動制御を行っている。また、前記通知信号に基づいて、エンジンの最適制御を行っている。 Conventionally, an on-vehicle electronic control unit (ECU: Electric Control Unit) is an electronic control unit for integrated control of equipment including an engine, based on notification signals (output data) from various switches and sensors. It controls the operation of instruments and lamps. Further, the engine is optimally controlled based on the notification signal.
例えば、ECUは、空燃比制御のための酸素センサ(空燃比センサ)、エンジンのクランク軸の回転角を検出するためのクランク回転角センサ、スロットル開度を検出するためのスロットル弁開度センサ、吸気の温度を測定する温度センサ、及び吸気圧を測定するための圧力センサ等を制御する。さらに、この外にも、エンジンの温度を測定する温度センサ、外気圧を測定する圧力センサ等の各種センサ、及び外部接続負荷であるスイッチ類等を制御する。 For example, the ECU includes an oxygen sensor (air-fuel ratio sensor) for air-fuel ratio control, a crank rotation angle sensor for detecting the rotation angle of the crankshaft of the engine, a throttle valve opening sensor for detecting the throttle opening, A temperature sensor that measures the temperature of the intake air, a pressure sensor that measures the intake pressure, and the like are controlled. In addition to this, it controls various sensors such as a temperature sensor that measures the temperature of the engine, a pressure sensor that measures the external atmospheric pressure, and switches that are externally connected loads.
また、ECUは、故障検出機能も備えている。ECUが検出する故障の種類には、例えば、ECUに接続されているハーネス(配線)の天絡/地絡、ハーネスを介して接続されているセンサ類に生じる障害、ECU自体の障害等がある。
これらの故障の内、例えば、ハーネスの天絡/地絡は、その後の走行による走行振動等により解消される場合がある。また、バッテリを接続したままで故障したセンサやECUが正常のものと交換されることにより正常状態に復帰することがある。このため、ECUは、故障の検出を行うと共に、故障発声後は、常時、該故障からの復帰可能性や復帰時の制御条件等を判定している。
The ECU also has a failure detection function. Types of failure detected by the ECU include, for example, a power / ground fault of a harness (wiring) connected to the ECU, a failure that occurs in sensors connected via the harness, a failure of the ECU itself, and the like. .
Among these failures, for example, the harness / ground fault of the harness may be resolved by traveling vibrations or the like due to subsequent traveling. In addition, when the sensor or ECU that has failed with the battery connected is replaced with a normal one, the normal state may be restored. For this reason, the ECU detects a failure, and always determines the possibility of recovery from the failure, the control conditions at the time of recovery, and the like after the failure is uttered.
ECUによる故障検出方法、及び該故障からの復帰可能性や復帰時の制御条件の判定方法としては、例えば、センサやスイッチからの入力信号を判定することによって行う方法がある。より具体的には、例えば、一定周期毎にON/OFFを繰り返す入力信号の変化の有無を判定する方法や、センサからの出力信号の電圧値が正常範囲内にあるか否かを判定する方法がある。さらに、ECUからの出力(電圧値)に連動してECUへの入力(電圧値)が変化する機能において、前記出力と前記入力との対応関係に不整合が生じていないか否かを検証する方法等がある。 As a failure detection method by the ECU and a determination method of the possibility of recovery from the failure and the control condition at the time of recovery, there are, for example, methods performed by determining input signals from sensors and switches. More specifically, for example, a method for determining whether or not there is a change in the input signal that repeats ON / OFF at regular intervals, and a method for determining whether or not the voltage value of the output signal from the sensor is within the normal range. There is. Further, in the function of changing the input (voltage value) to the ECU in conjunction with the output (voltage value) from the ECU, it is verified whether or not there is a mismatch in the correspondence between the output and the input. There are methods.
ECUが、前述のセンサからの通知信号に基づいて移動体を制御することを要旨とする公知技術としては、例えば、スロットル弁開度センサが異常信号を出力している時に、スロットル弁を一定速度で開弁または閉弁し、前記異常信号を検出した時点から所定時間が経過するまでに前記スロットル弁開度センサからの通知信号が正常信号に復帰した時に、車速の制御を通常の制御に戻し、前記異常信号を検出した時点から所定時間が経過するまでに前記スロットル弁開度センサからの通知信号が正常信号に復帰しない場合は、定速制御が不可能であると判定する移動体の低速走行制御方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 As a known technique whose main point is that the ECU controls the moving body based on the notification signal from the aforementioned sensor, for example, when the throttle valve opening sensor outputs an abnormal signal, the throttle valve is operated at a constant speed. When the notification signal from the throttle valve opening sensor returns to a normal signal until a predetermined time has elapsed since the time when the abnormal signal was detected, the vehicle speed control is returned to the normal control. If the notification signal from the throttle valve opening sensor does not return to a normal signal by the time when the abnormal signal is detected, a low speed of the moving body that determines that constant speed control is impossible A travel control method is disclosed (for example, refer to Patent Document 1).
ところで、ECUは、センサ類やスイッチ類からのデータを一定の間隔でサンプリングするために、センサやスイッチに対して電源を供給する制御も行っているが、従来から、エンジン負荷と発熱を低減し、ひいては燃料効率を高めることを意図して、このようなセンサ類やスイッチ類の消費電流は、極力低減できるような制御を行うことが、ECUに課せられた1つの課題となっている。 By the way, in order to sample data from sensors and switches at regular intervals, the ECU also performs control to supply power to the sensors and switches. However, conventionally, the ECU has reduced engine load and heat generation. Therefore, in order to increase the fuel efficiency, it is a problem imposed on the ECU to perform control so that the current consumption of such sensors and switches can be reduced as much as possible.
このため、例えば、センサの出力電圧をサンプリングする必要が生じたタイミングでもって前記センサに電源を供給することにより、消費電流を低減させる方法が公知技術として考案されている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、上記背景技術で述べた従来の車載用電子制御ユニットにあっては、故障が発生した時点以降にも、センサ類やスイッチ類を通常通りの制御手段により制御していた。より具体的には、何らかの故障が発生した時点以降にも、この故障から復帰できる可能性を考慮せずに、前記センサ類やスイッチ類からのデータを収集するために正常時と同様の一定間隔でサンプリングを行っていた。 However, in the conventional on-vehicle electronic control unit described in the background art, the sensors and switches are controlled by the usual control means after the time when the failure occurs. More specifically, a constant interval similar to the normal time is used to collect data from the sensors and switches without considering the possibility of recovering from the failure after the occurrence of some failure. Sampling.
ここで、前記センサ類やスイッチ類からのデータをサンプリングするためには、前記センサ類やスイッチ類に対して電源を供給する必要がある。そのため、実際には、例えば、ハーネス天絡/地絡故障等の故障からの復帰に長時間を要する故障が発生した場合においても、従来と同じ短時間のサンプリングが一定間隔で実施されており、また、例えば、ハーネス断線故障等の故障からの復帰の見込みが無い故障が発生した場合においても、従来と同様のサンプリングが継続されているので、この間、サンプリングのための無駄な消費電流が流されて、エンジン負荷の増大や余分な発熱をもたらし、ひいては燃料効率を低下させるという問題点が生じていた。 Here, in order to sample data from the sensors and switches, it is necessary to supply power to the sensors and switches. Therefore, actually, for example, even when a failure that takes a long time to recover from a failure such as a harness power fault / ground fault occurs, the same short-time sampling as before is performed at regular intervals. In addition, for example, even when a failure that is not expected to recover from a failure such as a harness disconnection failure occurs, the same sampling as in the conventional case is continued, and during this time, useless current consumption for sampling is passed. As a result, there has been a problem in that the engine load increases and extra heat is generated, which in turn reduces fuel efficiency.
なお、前述の特許文献2の方法では、サンプリングを行うタイミングでもってセンサに電源を供給してはいるが、そのサンプリング間隔自体は、故障等が生じた場合を考慮せず、常に正常時と同じ一定長の時間間隔であるので、やはり前述の問題点が解消されていなかった。 In the method of Patent Document 2 described above, power is supplied to the sensor at the timing of sampling, but the sampling interval itself does not take into account the occurrence of a failure or the like, and is always the same as when normal. Since the time interval is constant, the above-mentioned problems have not been solved.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、移動体に発生する故障内容を考慮して、スイッチ類やセンサ類の出力データのサンプリング間隔を制御することにより、消費電流を低減することができる車載用電子制御ユニット(ECU)の消費電流低減方法を提供することを目的としている。
本発明の他の目的は、スイッチ類やセンサ類の出力データのサンプリング間隔を制御することにより、消費電流を低減することができる車載用電子制御ユニットの消費電流低減システムを提供することにある。
本発明の他の目的は、スイッチ類やセンサ類の出力データのサンプリング間隔を制御することにより、消費電流を低減することができる車載用電子制御ユニットを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and considers the content of a failure that occurs in a moving body, and controls the sampling interval of output data of switches and sensors, thereby reducing current consumption. It is an object of the present invention to provide a method for reducing current consumption of an on-vehicle electronic control unit (ECU) that can reduce power consumption.
Another object of the present invention is to provide a current consumption reduction system for an on-vehicle electronic control unit that can reduce current consumption by controlling the sampling interval of output data of switches and sensors.
Another object of the present invention is to provide an on-vehicle electronic control unit that can reduce current consumption by controlling the sampling interval of output data of switches and sensors.
この発明の車載用電子制御ユニットの消費電流低減方法の第1の態様は、エンジンを含む車載機器の状態を検知するセンサから得られる状態情報及び/または外部接続負荷のスイッチから得られる状態情報に基づいて前記エンジンを含む車載機器を制御する車載用電子制御ユニットの消費電流低減方法であって、前記センサまたは前記スイッチから前記状態情報をサンプリングするステップと、前記サンプリングにより得られる前記状態情報に基づいて故障の発生を判定すると共に、前記故障からの復帰可能性を判定するステップと、復帰可能な故障からの復帰時点では、前記サンプリングのサンプリング間隔を、前記復帰可能な故障の種類に応じて前記故障発生時点以前でのサンプリング間隔よりも長くさせるステップと、復帰不可能な故障の発生時点以降は、前記故障からの復帰可能性の判定処理を停止させると共に、前記サンプリングを停止させるステップとを有することを特徴とする車載用電子制御ユニットの消費電流低減方法である。 The first aspect of the on-vehicle electronic control unit current consumption reducing method of the present invention is based on the state information obtained from a sensor for detecting the state of an on-vehicle device including an engine and / or the state information obtained from a switch of an externally connected load. A method of reducing current consumption of an in-vehicle electronic control unit that controls an in-vehicle device including the engine based on the step of sampling the state information from the sensor or the switch, and based on the state information obtained by the sampling Determining the occurrence of failure and determining the possibility of recovery from the failure, and at the time of recovery from the recoverable failure, the sampling interval of the sampling is set according to the type of the recoverable failure. Steps that are longer than the sampling interval before the failure occurs and After the timing generation, stops the return potential of the recognition processing from the failure, a current consumption reducing method of the on-vehicle electronic control unit, characterized in that it comprises a step of stopping said sampling.
このように構成することにより、復帰可能な故障からの復帰時点は、移動体に発生した前記故障内容を考慮した上で、スイッチ類やセンサ類の出力データをサンプリングするサンプリング間隔を制御し、また、復帰不可能な故障の発生時点以降は、復帰判定処理及び前記サンプリングを停止するので、これにより、前記スイッチ類やセンサ類のサンプリングに必要な電流を低減することができる車載用電子制御ユニット(ECU)の消費電流低減方法を実現している。 By configuring in this way, the time of recovery from a recoverable failure is controlled by taking into account the details of the failure that occurred in the mobile body, and controlling the sampling interval for sampling the output data of the switches and sensors. Since the recovery determination process and the sampling are stopped after the occurrence of a failure that cannot be recovered, an on-vehicle electronic control unit that can reduce the current required for sampling of the switches and sensors ( ECU) current consumption reduction method is realized.
この発明の車載用電子制御ユニットの消費電流低減方法の第2の態様は、前記サンプリングの実施期間のみに限定して前記センサまたは前記スイッチに電源電力を供給することを特徴とする車載用電子制御ユニットの消費電流低減方法である。 The second aspect of the on-vehicle electronic control unit consumption current reducing method of the present invention is characterized in that power is supplied to the sensor or the switch only during the sampling period. This is a method for reducing current consumption of a unit.
この発明の車載用電子制御ユニットの消費電流低減方法の第3の態様は、前記復帰可能な故障の種類を、天絡故障または地絡故障としたことを特徴とする車載用電子制御ユニットの消費電流低減方法である。 According to a third aspect of the on-vehicle electronic control unit current consumption reducing method of the present invention, the type of recoverable failure is a power fault or a ground fault. This is a current reduction method.
この発明の車載用電子制御ユニットの消費電流低減方法の第4の態様は、車載用電子制御ユニットの消費電流低減方法は、前記復帰不可能な故障の種類を、ハーネス断線故障としたことを特徴とする車載用電子制御ユニットの消費電流低減方法である。 According to a fourth aspect of the in-vehicle electronic control unit consumption current reducing method of the present invention, the in-vehicle electronic control unit consumption current reducing method is characterized in that the type of failure that cannot be recovered is a harness disconnection failure. It is the consumption current reduction method of the vehicle-mounted electronic control unit.
この発明の車載用電子制御ユニットの消費電流低減システムの第1の態様は、エンジンを含む車載機器の状態を検知するセンサから得られる状態情報及び/または外部接続負荷のスイッチから得られる状態情報に基づいて前記エンジンを含む車載機器を制御する車載用電子制御ユニットの消費電流低減システムであって、前記センサまたは前記スイッチから前記状態情報をサンプリングする手段と、前記サンプリングにより得られる前記状態情報に基づいて故障の発生を判定すると共に、前記故障からの復帰可能性を判定する手段と、復帰可能な故障からの復帰時点では、前記サンプリングのサンプリング間隔を、前記復帰可能な故障の種類に応じて前記故障発生時点以前でのサンプリング間隔よりも長くなるように制御する手段と、復帰不可能な故障の発生時点以降は、前記故障からの復帰可能性の判定処理を停止すると共に、前記サンプリングを停止する手段とを備えたことを特徴とする車載用電子制御ユニットの消費電流低減システムである。 The first aspect of the in-vehicle electronic control unit consumption current reduction system according to the present invention is based on the state information obtained from a sensor for detecting the state of an in-vehicle device including an engine and / or the state information obtained from a switch of an external connection load. A vehicle-mounted electronic control unit current consumption reduction system for controlling an in-vehicle device including the engine based on the state information obtained by the sampling and the means for sampling the state information from the sensor or the switch Means for determining the occurrence of a failure and determining the possibility of recovery from the failure, and at the time of recovery from the recoverable failure, the sampling interval of the sampling is set according to the type of the recoverable failure. Means to control the sampling interval to be longer than the sampling interval before the failure In the on-vehicle electronic control unit consumption current reduction system, characterized in that, after the occurrence of an effective failure, the processing for determining the possibility of recovery from the failure is stopped and the sampling is stopped. is there.
このように構成することにより、復帰可能な故障からの復帰時点は、移動体に発生した前記故障内容を考慮した上で、スイッチ類やセンサ類の出力データをサンプリングするサンプリング間隔を制御し、また、復帰不可能な故障の発生時点以降は、復帰判定処理及び前記サンプリングを停止するので、これにより、前記スイッチ類やセンサ類のサンプリングに必要な電流を低減することができる車載用電子制御ユニット(ECU)の消費電流低減システムを実現している。 By configuring in this way, the time of recovery from a recoverable failure is controlled by taking into account the details of the failure that occurred in the mobile body, and controlling the sampling interval for sampling the output data of the switches and sensors. Since the recovery determination process and the sampling are stopped after the occurrence of a failure that cannot be recovered, an on-vehicle electronic control unit that can reduce the current required for sampling of the switches and sensors ( ECU) current consumption reduction system is realized.
この発明の車載用電子制御ユニットの消費電流低減システムの第2の態様は、前記サンプリングの実施期間のみに限定して前記センサまたは前記スイッチに電源電力を供給することを特徴とする車載用電子制御ユニットの消費電流低減システムである。 A second aspect of the on-vehicle electronic control unit consumption current reduction system according to the present invention is characterized in that power is supplied to the sensor or the switch only during the sampling period. This is a unit current consumption reduction system.
この発明の車載用電子制御ユニットの消費電流低減システムの第3の態様は、車載用電子制御ユニットの消費電流低減システムは、前記復帰可能な故障の種類を、天絡故障または地絡故障としたことを特徴とする車載用電子制御ユニットの消費電流低減システムである。 According to a third aspect of the in-vehicle electronic control unit consumption current reduction system of the present invention, the in-vehicle electronic control unit consumption current reduction system sets the type of recoverable failure as a power fault or a ground fault. This is a current consumption reduction system for an in-vehicle electronic control unit.
この発明の車載用電子制御ユニットの消費電流低減システムの第4の態様は、前記復帰不可能な故障の種類を、ハーネス断線故障としたことを特徴とする車載用電子制御ユニットの消費電流低減システムである。 A fourth aspect of the on-vehicle electronic control unit consumption current reduction system according to the present invention is characterized in that the type of failure that cannot be restored is a harness disconnection failure. It is.
この発明の車載用電子制御ユニットの第1の態様は、エンジンを含む車載機器の状態を検知するセンサから得られる状態情報及び/または外部接続負荷のスイッチから得られる状態情報に基づいて前記エンジンを含む車載機器を制御する車載用電子制御ユニットであって、前記センサまたは前記スイッチから前記状態情報をサンプリングする手段と、前記サンプリングにより得られる前記状態情報に基づいて故障の発生を判定すると共に、前記故障からの復帰可能性を判定する手段と、復帰可能な故障からの復帰時点では、前記サンプリングのサンプリング間隔を、前記復帰可能な故障の種類に応じて前記故障発生時点以前でのサンプリング間隔よりも長くなるように制御する手段と、復帰不可能な故障の発生時点以降は、前記故障からの復帰可能性の判定処理を停止すると共に、前記サンプリングを停止する手段とを備えたことを特徴とする車載用電子制御ユニットである。 According to a first aspect of the on-vehicle electronic control unit of the present invention, the engine is controlled based on state information obtained from a sensor that detects a state of an on-vehicle device including the engine and / or state information obtained from a switch of an external connection load. A vehicle-mounted electronic control unit for controlling an on-vehicle device including: means for sampling the state information from the sensor or the switch; and determining the occurrence of a failure based on the state information obtained by the sampling; Means for determining the possibility of recovery from a failure, and at the time of recovery from a recoverable failure, the sampling interval of the sampling is greater than the sampling interval before the failure occurrence time depending on the type of the recoverable failure. Means for controlling the length to be longer and after the occurrence of a failure that cannot be recovered, It stops the possibility determination processing, an in-vehicle electronic control unit, characterized in that a means for stopping the sampling.
このように構成することにより、復帰可能な故障からの復帰時点は、移動体に発生した前記故障内容を考慮した上で、スイッチ類やセンサ類の出力データをサンプリングするサンプリング間隔を制御し、また、復帰不可能な故障の発生時点以降は、復帰判定処理及び前記サンプリングを停止するので、これにより、前記スイッチ類やセンサ類のサンプリングに必要な電流を低減することができる車載用電子制御ユニット(ECU)を実現している。 By configuring in this way, the time of recovery from a recoverable failure is controlled by taking into account the details of the failure that occurred in the mobile body, and controlling the sampling interval for sampling the output data of the switches and sensors. Since the recovery determination process and the sampling are stopped after the occurrence of a failure that cannot be recovered, an on-vehicle electronic control unit that can reduce the current required for sampling of the switches and sensors ( ECU).
以上説明したように、本発明の車載用電子制御ユニット(ECU)の消費電流低減方法、並びに車載用電子制御ユニット及びこれを用いた制御システムによれば、復帰可能な故障からの復帰時点は、移動体に発生した前記故障内容を考慮した上で、スイッチ類やセンサ類を含む車両内の補機からの出力データをサンプリングするサンプリング間隔を制御し、また、復帰不可能な故障の発生時点以降は、復帰判定処理及び前記サンプリングを停止するので、これにより、前記スイッチ類やセンサ類のサンプリングに必要な電流を低減することができる車載用電子制御ユニット(ECU)の消費電流低減方法、並びに車載用電子制御ユニット及びこれを用いた制御システムを提供することができる。 As described above, according to the method for reducing current consumption of the in-vehicle electronic control unit (ECU) of the present invention, and the in-vehicle electronic control unit and the control system using the same, the recovery time from a recoverable failure is: Taking into account the details of the failure that occurred in the moving body, control the sampling interval for sampling the output data from the auxiliary equipment in the vehicle including switches and sensors, and after the occurrence of the failure that cannot be recovered Stops the return determination process and the sampling, thereby reducing the current consumption for the on-vehicle electronic control unit (ECU) that can reduce the current required for sampling the switches and sensors, and on-vehicle An electronic control unit and a control system using the same can be provided.
以下、本発明の車載用電子制御ユニット(ECU)の消費電流低減方法、並びに車載用電子制御ユニット及びこれを用いた制御システムの最良の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A vehicle current control method (ECU) for reducing current consumption, a vehicle-mounted electronic control unit, and a control system using the same will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明実施形態に係る車載用電子制御ユニットを用いた制御システムの全体構成の一例を示す構成図である。
同図において、本実施形態の車載用電子制御ユニットを用いた制御システムは、全体を制御するECU1と、ECU1と他の車載機器を接続するためのコネクタ2と、コネクタ2に接続されたハーネス3(配線)と、ハーネス3及びECU1に供給される電源4と、ECU1に設置箇所の状態を通知するセンサ5と、ECU1にON/OFF状態を入力するSW(スイッチ)6とを備える。
電源4は、バッテリ、燃料電池、太陽電池、エンジンを利用した発電器等であってもよい。また、センサ5、SW6などは、補機の一例を示している。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of the overall configuration of a control system using an in-vehicle electronic control unit according to an embodiment of the present invention.
In the figure, a control system using an in-vehicle electronic control unit of the present embodiment includes an
The power source 4 may be a battery, a fuel cell, a solar cell, a generator using an engine, or the like.
センサ5は、具体的には、例えば、空燃比制御のための酸素センサ(空燃比センサ)、エンジンのクランク軸の回転角を検出するためのクランク回転角センサ、スロットル開度を検出するためのスロットル弁開度センサ、吸気の温度を測定する温度センサ、吸気圧を測定するための圧力センサ、エンジンの温度を測定する温度センサ、及び外気圧を測定する圧力センサ等であってもよい。
Specifically, the
以下、本実施形態の車載用電子制御ユニットの消費電流低減システムが有する各構成要素について説明する。
ECU1は、電源4からの電力の供給を受け、また、センサ5の出力データ(請求項記載の状態情報)及びSW6のON/OFF状態データ(請求項記載の状態情報)を入力してメモリ12(後述)に格納すると共に、このデータに基づいてハーネス3を制御する。また、ハーネス3または自己(ECU1)に故障が生じたか否かを判断する(故障検出機能)。
Hereinafter, each component which the consumption current reduction system of the vehicle-mounted electronic control unit of this embodiment has will be described.
The
このECU1による故障検出機能により、ECU1が検出する故障の具体例としては、例えば、ECU1に接続されたハーネス3の天絡/地絡、ハーネス3を介して接続されたセンサ5に生じる障害、ECU1自体の障害等がある。
これらの故障の内、ハーネス3の天絡は、移動体の走行時の振動等により、ハーネス同士が擦れ、被覆が剥がれて+Bラインとセンサ5の配線とが短絡(接触)することにより生じる。この場合、ハーネスは束になっているので、その接触部が振動によって離れる可能性はシャーシとの接触の場合よりは低いが、それでも、移動体走行時の振動等により、接触部が離れて正常復帰することもある。
Specific examples of the failure detected by the
Among these failures, the harness of the harness 3 occurs when the harnesses rub against each other due to vibration or the like when the moving body travels, the coating is peeled off, and the + B line and the wiring of the
また、ハーネス地絡は、移動体の走行時の振動等により、ハーネス同士が擦れ、被覆が剥がれてGND(接地電位)ラインとセンサ5の配線とが短絡(接触)することと、移動体のシャーシがGND(接地)となっているために、ハーネスとシャーシが擦れ、被覆が剥がれて、シャーシとセンサ5の配線とが短絡(接触)することにより生じる。この内、GNDラインとセンサ5の配線との短絡(接触)の場合は、ハーネスが束になっているので、その接触部が振動によって離れる可能性はシャーシとの接触の場合よりは低いが、それでも、移動体走行時の振動等により、接触部が離れて正常復帰することもある。また、シャーシとセンサ5の配線との短絡(接触)の場合は、ハーネスとシャーシとの接触部が離れる可能性は、束になっているハーネス同士の接触部が離れる可能性よりも高く、移動体走行時の振動等により、ハーネスとシャーシとの接触部が離れて正常復帰する可能性も大きい。
In addition, the ground fault of the harness is caused by friction between the traveling bodies of the moving body, the harnesses rubbing each other, the covering is peeled off, and the GND (ground potential) line and the wiring of the
これに対して、ハーネス断線の場合は、復帰の可能性がハーネスの天絡/地絡の場合と比較してかなり低くなり、現実には復帰しないことがほとんどである。 On the other hand, in the case of harness disconnection, the possibility of recovery is considerably lower than in the case of harness power / ground fault, and in most cases it does not actually recover.
なお、バッテリを接続したままで故障したセンサ5やECU1自体が正常のものと交換されることにより、システムが正常状態に復帰することがある。このため、ECU1は、故障の検出と共に、故障後は、常時、該故障からの復帰を判定するものとする。
ECU1による故障検出方法、及び該故障からの復帰判定方法としては、例えば、入力信号を判定することによって行う方法がある。より具体的には、一定周期毎にON/OFFを繰り返す入力信号の変化の有無を判定する方法や、センサ5からの出力信号の電圧値が正常範囲内にあるか否かを判定する方法が可能である。さらに、ECU1からの出力(信号や電圧値)に連動してECU1への入力(信号や電圧値)が変化する機能において、前記出力と前記入力との対応関係に不整合が生じていないか否かを検証する方法等が可能である。
Note that the system may return to a normal state by replacing the failed
As a failure detection method by the
図2は、本実施形態に係る車載用電子制御ユニットを用いた制御システムにおいて、センサ5からECU1に入力される電圧の値、及びECU1からSW6に入力される電圧の値の、故障の有無や故障の種類に対応した区分を1例として示す説明図である。
FIG. 2 shows the control system using the on-vehicle electronic control unit according to the present embodiment. The value of the voltage input from the
図1に示す車載用電子制御ユニットを用いた制御システムのECU1は、ECU1に電圧を入力する構成要素としてセンサ5を備える。また、外部接続負荷としてSW6(ECU1から電圧を供給する構成要素)を備える。
センサ5からECU1に入力される電圧の値、及びSW6に入力される電圧の値の、故障の有無や故障の種類に対応した区分は、図2に示すとおりである。
ECU1 of the control system using the vehicle-mounted electronic control unit shown in FIG. 1 includes a
The classification of the value of the voltage input from the
図2に示すように、ケースA:ハーネス天絡故障の場合は4.0〜4.5〔V〕、ケースB:ハーネス断線故障の場合は3.0〜3.5〔V〕、ケースC:SW6がOFFの時は2.0〜2.5〔V〕、ケースD:SW6がONの時は1.0〜1.5〔V〕、ケースE:ハーネス地絡故障の場合は0〜0.5〔V〕の電圧が、センサ5からECU1に入力され、また、ECU1からSW6に入力される。
なお、SW6がONまたはOFFの時は正常時(故障無しの時)と見なしている。
As shown in FIG. 2, Case A: 4.0 to 4.5 [V] in case of harness power failure, Case B: 3.0 to 3.5 [V] in case of harness disconnection failure, Case C : 2.0 to 2.5 [V] when SW6 is OFF, Case D: 1.0 to 1.5 [V] when SW6 is ON, Case E: 0 to 0 when harness ground fault A voltage of 0.5 [V] is input from the
When SW6 is ON or OFF, it is regarded as normal (when there is no failure).
図3は、本実施形態に係る車載用電子制御ユニットを用いた制御システムにおいて、ECU1が実施するセンサ5やSW6に対するサンプリングの間隔を説明する1例としてのタイミングチャートであり、図3(a)は故障が生じていない時、図3(b)はハーネス天絡またはハーネス地絡が生じた後、図3(c)はハーネス断線が生じた後の、それぞれサンプリング間隔を示す。
FIG. 3 is a timing chart as an example for explaining sampling intervals for the
同図に示すように、サンプリング不実施区間における消費電流はa〔mA〕であり、サンプリング実施区間における消費電流は、b〔mA〕である。ここで、電流値a,bは、a≦1、20≦b≦30の範囲としている。
図3(a)に示すように、ECU1は、故障が生じていない時にはセンサ5やSW6に対して通常のサンプリング間隔である10〔ms〕毎のサンプリングを行う。この時のサンプリング実施区間の長さは2〜5〔ms〕であり、サンプリング不実施区間の長さは5〜8〔ms〕としている。
As shown in the figure, the current consumption in the sampling non-execution section is a [mA], and the current consumption in the sampling execution section is b [mA]. Here, the current values a and b are in the range of a ≦ 1, 20 ≦ b ≦ 30.
As shown in FIG. 3A, the
また、図3(b)に示すように、ECU1は、ハーネス天絡またはハーネス地絡故障が生じている時にはセンサ5やSW6に対して100〔ms〕毎のサンプリングを行う。この時のサンプリング実施区間の長さは2〜5〔ms〕であり、サンプリング不実施区間の長さは95〜98〔ms〕となる。ここで、ハーネス天絡またはハーネス地絡故障時におけるサンプリング間隔は、通常動作時のサンプリング間隔より十分大きな値(例えば5倍以上)となっていればよい。
さらに、図3(c)に示すように、ECU1は、ハーネス断線故障が生じている時にはセンサ5やSW6に対するサンプリング間隔をハーネス天絡またはハーネス地絡故障時におけるサンプリング間隔より十分大きくする(例えば5倍以上:図3(c)においては1〔s〕以上)か、またはサンプリングを停止する。
Further, as shown in FIG. 3B, the
Further, as shown in FIG. 3C, the
ECU1は、故障が生じていない時には、センサ5やSW6に対して、通常の制御を行う。この通常の処理としては、例えば、前述のとおりセンサ5に対して10〔ms〕毎に電源を供給し、かつセンサ5やSW6からのデータの入力処理(サンプリング)を行い、センサ5やSW6の状態を確定すると共に、前述の方法による故障の検出を行う。その結果、故障時または故障無し時にそれぞれ応じてセンサ5への電源供給を停止すると共に、故障時にはワーニング(警報)出力を行い、また、故障無し時にはワーニング(警報)出力を停止する。この後、ECU1は、センサ5やSW6の処理以外の他の処理を行う。
The
また、ECU1は、前述の故障からの復帰判定方法により、例えば、ハーネス天絡またはハーネス地絡故障が生じている時には、前述のとおりセンサ5に対して100〔ms〕毎に電源を供給し、かつセンサ5やSW6からのデータの入力処理(サンプリング)を行い、センサ5やSW6の状態を確定すると共に、前述の方法による故障の検出を行う。その結果、故障時または故障無し時にそれぞれ応じてセンサ5への電源供給を停止すると共に、故障時にはワーニング(警報)出力を行い、また、故障無し時にはワーニング(警報)出力を停止する。この後、ECU1は、必要に応じてセンサ5やSW6の処理以外の他の処理を行う。
Further, the
また、ECU1は、前述の故障からの復帰判定方法により、例えば、ハーネス天絡またはハーネス断線故障が生じている時には、ワーニング(警報)出力を行い、この後、必要に応じてセンサ5やSW6の処理以外の他の処理を行う。
図4は、本実施形態に係る車載用電子制御ユニットのECU1の1構成例を示す構成図である。
同図に示すように、ECU1は、全体を制御するCPU11と、プログラムや固定データを格納するROMや一時的なデータや演算結果を格納するRAM等のメモリ12と、電源4(図1)から電力の供給を受けて主要な構成要素に配電する電源供給部13と、センサ5及びSW6(外部接続負荷)に電源を供給する電源制御部14と、センサ5及びSW6の出力データをサンプリングする入力回路15と、ワーニングランプ7を点灯させる出力回路16と、他ECU8と双方向通信する通信回路17と、から構成される。
Further, the
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a configuration example of the
As shown in the figure, the
なお、ECU1は、この他に、前記車両内の機器、例えばエンジン等を動作させるための各種能動手段への出力インターフェースを備えることができる。
このような構成により、ECU1は、エンジンを中心とする車載機器の制御を行うことができる。また、前述の故障の検出を行うことができる。
以下、ECU1の動作例についてフローチャートを使用して説明する。
In addition to this, the
With such a configuration, the
Hereinafter, an operation example of the
図5は、本実施形態に係る車載用電子制御ユニットを用いた制御システムにおけるECU1の1動作例を示すフローチャートである。
まず、ECU1のCPU11(図4)は、メモリ12に記憶されているセンサ5の状態を検証し、ハーネス断線の場合はステップS10に移り、ハーネス天絡/地絡の場合はステップS11に移り、故障無しの場合はステップS2に進む(ステップS1)。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation example of the
First, the CPU 11 (FIG. 4) of the
ステップS2では、CPU11は、10〔ms〕が経過している場合はステップS3に進み、10〔ms〕が経過していない場合はステップS3に進む。
ステップS3では、CPU11は、電源制御部14を介してセンサ5への電源の供給を開始する。
次に、ステップS4では、CPU11は、入力回路15を介してセンサ5のデータを入力処理する。
次に、ステップS5では、CPU11は、センサ5からの入力データに基づいてセンサ5の状態を確定する。
In step S2, the
In step S <b> 3, the
Next, in step S <b> 4, the
Next, in step S <b> 5, the
次に、ステップS6では、CPU11は、確定されたセンサ5の状態が故障を示すものであるか否かを検証し、故障が生じている場合はステップS12に移り、故障が生じていない場合はステップS7に進む。
ステップS7では、CPU11は、電源制御部14を介してセンサ5への電源の供給を停止する。
Next, in step S6, the
In step S <b> 7, the
次に、ステップS8では、CPU11は、出力回路16を介してワーニングランプ7(図4)へのワーニング出力をOFFにする。
次に、ステップS9では、CPU11は、センサ5に対する処理以外の処理の開始を行い、処理を終了する。なお、この処理終了後、図5の破線矢印のように、直ちにステップS1から始まるこの処理の開始につながるものであってもよい。
Next, in step S <b> 8, the
Next, in step S9, the
ステップS10では、CPU11は、出力回路16を介してワーニングランプ7(図4)へのワーニング出力をONにし、その後、ステップS9に移る。
ステップS11では、CPU11は、100〔ms〕が経過している場合はステップS3に進み、100〔ms〕が経過していない場合はステップS9に進む。
なお、ステップS10では、ワーニング出力をONとするかわりに、ステップS11と同様の処理を行ってもよい。この場合の時間は、ステップS11の時間より十分長くなるように(例えば1〔s〕以上となるように)することが望ましい。
また、10/100msの経過判定は、これらの時間より短い時間間隔(例えば5ms)ごとに本処理を実施し、その実施回数で計測することが望ましい。この処理を実行した場合、S2およびS11で前記実施回数が所定の回数に達していない場合にS9に移るようにすることができる。
In step S10, the
In step S11, the
In step S10, instead of turning on the warning output, the same processing as in step S11 may be performed. It is desirable that the time in this case is sufficiently longer than the time of step S11 (for example, 1 [s] or more).
Further, it is desirable that the 10/100 ms elapse determination is performed by performing this process every time interval (for example, 5 ms) shorter than these times and measuring the number of times of execution. When this process is executed, if the number of executions does not reach a predetermined number in S2 and S11, the process can proceed to S9.
ステップS12では、CPU11は、電源制御部14を介してセンサ5への電源の供給を停止する。
ステップS13では、CPU11は、出力回路16を介してワーニングランプ7(図4)へのワーニング出力をONにし、その後、ステップS9に移る。
なお、図5では、センサ5に対する処理(センサ5に対する制御)の場合を示したが、SW6に対する処理も、これに準ずるものとする。
In step S <b> 12, the
In step S13, the
Although FIG. 5 shows the case of processing for the sensor 5 (control for the sensor 5), the processing for the
この実施形態では、前述のとおり、移動体に発生するハーネス天絡/地絡、ハーネス断線等の故障内容を考慮して、センサ5やSW6等の補機の出力データのサンプリング間隔を制御することができるので、サンプリング実施に必要な消費電流を低減することができる効果がある。
(その他の実施の形態)
In this embodiment, as described above, the sampling interval of the output data of the auxiliary devices such as the
(Other embodiments)
上記のように、本発明は、最良の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。即ち、この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
例えば、サンプリング実施区間やサンプリング不実施区間の電流値は、必ずしも図3に示される値に限定されるものではない。また、ハーネス天絡/地絡故障の場合のサンプリング不実施区間の長さも、必ずしも図3に示される値に限定されるものではない。
As described above, the present invention has been described according to the best embodiment. However, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. That is, various alternative embodiments, examples, and operational techniques will be apparent to those skilled in the art from this disclosure.
For example, the current values in the sampling execution period and the sampling non-execution period are not necessarily limited to the values shown in FIG. Further, the length of the sampling non-execution section in the case of the harness power fault / ground fault is not necessarily limited to the value shown in FIG.
更に、本発明に係るECUの処理を、図5のフローチャートで示した手順によりCPU11に実行せしめるプログラムは、半導体メモリを始め、CD−ROMや磁気テープなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配付してもよい。そして、少なくともマイクロコンピュータ,パーソナルコンピュータ,汎用コンピュータを範疇に含むコンピュータが、上記の記録媒体から上記プログラムを読み出して、実行するものとしてもよい。
Furthermore, a program that causes the
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
この発明によると、移動体に発生する故障内容を考慮して、スイッチ類やセンサ類の出力データのサンプリング間隔を制御することにより、消費電流を低減することができる車載用電子制御ユニット(ECU)の消費電流低減方法を提供することができ、産業上利用可能性が高い。 According to the present invention, an in-vehicle electronic control unit (ECU) that can reduce current consumption by controlling the sampling interval of output data of switches and sensors in consideration of the content of a failure that occurs in a moving body. Can be provided, and the industrial applicability is high.
1 ECU(車載用電子制御ユニット)
2 コネクタ
3 ハーネス
4 電源
5 センサ
6 SW(スイッチ)
7 ワーニングランプ
8 他ECU
11 CPU
12 メモリ
13 電源供給部
14 電源制御部
15 入力回路
16 出力回路
17 通信回路
1 ECU (on-vehicle electronic control unit)
2 Connector 3 Harness 4
7
11 CPU
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記車両内の補機から前記状態情報をサンプリングするステップと、
前記サンプリングにより得られる前記状態情報に基づいて故障の発生を判定すると共に、前記故障からの復帰可能性を判定するステップと、
復帰可能な故障からの復帰時点では、前記サンプリングのサンプリング間隔を、前記復帰可能な故障の種類に応じて前記故障発生時点以前でのサンプリング間隔よりも長くさせるステップと、
復帰不可能な故障の発生時点以降は、前記故障からの復帰可能性の判定処理を停止させると共に、前記サンプリングを停止させるステップと、
を有することを特徴とする車載用電子制御ユニットの消費電流低減方法。 A method for reducing current consumption of an in-vehicle electronic control unit that controls equipment in a vehicle based on state information obtained from auxiliary equipment in the vehicle,
Sampling the status information from auxiliary equipment in the vehicle;
Determining the occurrence of a failure based on the state information obtained by the sampling, and determining the possibility of recovery from the failure;
At the time of recovery from a recoverable failure, the sampling interval of the sampling is made longer than the sampling interval before the failure occurrence time according to the type of recoverable failure;
After the occurrence of a non-recoverable failure, the process of determining the possibility of recovery from the failure and stopping the sampling, and
A method for reducing current consumption of an on-vehicle electronic control unit.
前記車両内の補機から前記状態情報をサンプリングする手段と、
前記サンプリングにより得られる前記状態情報に基づいて故障の発生を判定すると共に、前記故障からの復帰可能性を判定する手段と、
復帰可能な故障からの復帰時点では、前記サンプリングのサンプリング間隔を、前記復帰可能な故障の種類に応じて前記故障発生時点以前でのサンプリング間隔よりも長くなるように制御する手段と、
復帰不可能な故障の発生時点以降は、前記故障からの復帰可能性の判定処理を停止すると共に、前記サンプリングを停止する手段と、
を備えたことを特徴とする車載用電子制御ユニット。 An in-vehicle electronic control unit that controls equipment in a vehicle based on state information obtained from auxiliary equipment in the vehicle,
Means for sampling the state information from auxiliary equipment in the vehicle;
Means for determining the occurrence of a failure based on the status information obtained by the sampling, and determining the possibility of recovery from the failure;
At the time of recovery from a recoverable failure, a means for controlling the sampling interval of the sampling to be longer than the sampling interval before the failure occurrence time according to the type of recoverable failure;
After the occurrence of a non-recoverable failure, means for stopping the process of determining the possibility of recovery from the failure and stopping the sampling;
An on-vehicle electronic control unit comprising:
前記車両内の補機から前記状態情報をサンプリングする手段と、
前記サンプリングにより得られる前記状態情報に基づいて故障の発生を判定すると共に、前記故障からの復帰可能性を判定する手段と、
復帰可能な故障からの復帰時点では、前記サンプリングのサンプリング間隔を、前記復帰可能な故障の種類に応じて前記故障発生時点以前でのサンプリング間隔よりも長くなるように制御する手段と、
復帰不可能な故障の発生時点以降は、前記故障からの復帰可能性の判定処理を停止すると共に、前記サンプリングを停止する手段と、
を備えたことを特徴とする車載用電子制御ユニットを用いた制御システム。
A control system using an in-vehicle electronic control unit that controls equipment in a vehicle based on state information obtained from auxiliary equipment in the vehicle,
Means for sampling the state information from auxiliary equipment in the vehicle;
Means for determining the occurrence of a failure based on the status information obtained by the sampling, and determining the possibility of recovery from the failure;
At the time of recovery from a recoverable failure, a means for controlling the sampling interval of the sampling to be longer than the sampling interval before the failure occurrence time according to the type of recoverable failure;
After the occurrence of a non-recoverable failure, means for stopping the process of determining the possibility of recovery from the failure and stopping the sampling;
A control system using an on-vehicle electronic control unit.
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