JP6681304B2 - Vehicle control device and vehicle internal combustion engine control device - Google Patents

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Description

本発明は自動車の運転状態を制御する自動車用制御装置及び内燃機関の動作状態を制御する内燃機関用制御装置に係り、特に異常状態に対応するフォールバック機能を備えた自動車用制御装置及び内燃機関用制御装置に関するものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle control device for controlling a driving state of a vehicle and an internal combustion engine control device for controlling an operating state of an internal combustion engine, and more particularly to a vehicle control device and an internal combustion engine having a fallback function for dealing with an abnormal state. Control device for a vehicle.

自動車における安全を図るための重要なシステム（例えば、電子アンチロックブレーキシステム、電子スタビリティシステム、電気／油圧式ブレーキシステム、電動パワーステアリングシステム等）は、夫々のシステムの制御機能を実行する、マイクロプロセッサコアを使用した制御コンピュータによって制御されている。そして、この制御コンピュータにおいては、システムの故障や異常が発生すると、制御機能が喪失しないようにフォールバックモード（縮退モード）が備えられている。尚、以下では故障や異常をまとめて「異常状態」と表記する
例えば、電子アンチロックブレーキシステムにおいては、システムに異常状態が発生した場合には、制御コンピュータを遮断してフォールバックモードを実行している。つまり、制御コンピュータの遮断時に無制御となる油圧弁は、通常のブレーキング動作を行うことができるように構成されている。すなわち、システムが異常状態を発生すると、緊急時運転又は制限された運転が保証されているものである。 Important systems for vehicle safety (eg electronic anti-lock braking system, electronic stability system, electric / hydraulic braking system, electric power steering system, etc.) are micro-systems that perform the control functions of their respective systems. It is controlled by a control computer that uses a processor core. The control computer is provided with a fallback mode (degenerate mode) so that the control function is not lost when a system failure or abnormality occurs. In the following, failures and abnormalities are collectively referred to as “abnormal state”. For example, in an electronic anti-lock brake system, when an abnormal state occurs in the system, the control computer is shut down and the fallback mode is executed. ing. That is, the hydraulic valve that is uncontrolled when the control computer is shut off is configured to be able to perform a normal braking operation. That is, when the system develops an abnormal condition, emergency operation or limited operation is guaranteed.

したがって、油圧等の機械的なフォールバック機能を有するシステムの場合、コンピュータの障害やメモリの障害を認識したとき、制御コンピュータを遮断するか、或いは周辺要素から制御コンピュータを切り離すことで充分である。   Therefore, in the case of a system having a mechanical fallback function such as hydraulic pressure, it is sufficient to shut off the control computer or disconnect the control computer from the peripheral elements when a fault in the computer or a fault in the memory is recognized.

これは、例えば、制御コンピュータが同じプログラムを並行して同期実行する同一の２個の制御コンピュータ（マルチプロセッサコア方式）を備えていることによって達成される。そして、２個の制御コンピュータによる演算結果が偏差を有する場合には、異常状態が発生したと見做して制御コンピュータの処理が停止されるようになっている。このような二重系を備えたフォールトトレラント機能については、特表２００５−５１２２１８号公報（特許文献１）等に記載されている。   This is achieved, for example, by the control computer including the same two control computers (multiprocessor core system) that execute the same program in parallel synchronously. If the calculation results of the two control computers have a deviation, it is considered that an abnormal state has occurred, and the processing of the control computer is stopped. The fault tolerant function provided with such a dual system is described in Japanese Patent Publication No. 2005-512218 (Patent Document 1) and the like.

特表２００５−５１２２１８号公報Japanese Patent Publication No. 2005-512218

ところで、電気／機械式ブレーキシステムのような非油圧式ブレーキシステムの場合、上述した油圧を利用したフォールバック機能は利用することができないので、制御コンピュータを切り離してフォールバック機能を実行することができないものである。そこで、特許文献１においては、制御コンピュータに故障が発生した場合、通信コントローラを遮断して故障した制御コンピュータの制御値をデータバス上に送らないようにすることでフォールトトレラント機能を実現している。   By the way, in the case of a non-hydraulic brake system such as an electric / mechanical brake system, the above-mentioned fallback function using hydraulic pressure cannot be used, so that the control computer cannot be separated to execute the fallback function. It is a thing. Therefore, in Patent Document 1, when a failure occurs in the control computer, the communication controller is shut off so that the control value of the failed control computer is not sent to the data bus, thereby realizing the fault tolerant function. .

しかしながら、特許文献１においては２個（或いは２個以上）の制御コンピュータは、同じプログラムを並行して同期実行させている冗長システムであり、夫々の制御コンピュータが異なった制御機能処理、例えば制御機能の分割や制御処理の分散を行なって実行する構成の場合は、特許文献１のような方法を採用することができず、充分なフォールバック機能を確保することができないものである。   However, in Patent Document 1, two (or two or more) control computers are redundant systems in which the same program is synchronously executed in parallel, and each control computer performs different control function processing, for example, control function. In the case of the configuration in which the process is divided and the control process is distributed and executed, the method of Patent Document 1 cannot be adopted, and a sufficient fallback function cannot be ensured.

本発明の目的は、２個以上の制御コンピュータが異なった制御機能処理を行う場合においても、互いにフォールバック機能を代替して実行することができる新規な自動車用制御装置及び内燃機関用制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a novel vehicle control device and internal combustion engine control device that can execute fallback functions by substituting each other even when two or more control computers perform different control function processes. To provide.

本発明の特徴は、異なった制御機能処理を行う２個以上の制御コンピュータの夫々に、他の制御コンピュータの制御機能処理のフォールバック機能を付与し、監視コンピュータによって１つの制御コンピュータの異常状態が検出されると、異常状態の制御コンピュータによる制御機能処理を、他の正常な制御コンピュータで代替して実行する、ところにある。   A feature of the present invention is that each of two or more control computers that perform different control function processing is provided with a fallback function of the control function processing of another control computer, and the abnormal state of one control computer is detected by the monitoring computer. When detected, the control function process by the control computer in the abnormal state is executed by being replaced by another normal control computer.

本発明によれば、２個以上の制御コンピュータが異なった制御機能処理を行う場合においても、異常状態の制御コンピュータによる制御機能処理を他の制御コンピュータによって代替して実行することができるので、異常状態の制御コンピュータによって制御されるシステムの機能を確保することができるようになる。   According to the present invention, even when two or more control computers perform different control function processing, the control function processing by the control computer in the abnormal state can be executed by another control computer instead. It becomes possible to ensure the function of the system controlled by the state control computer.

本発明の第１の実施形態になる自動車用制御装置のシステムブロック図である。1 is a system block diagram of a vehicle control device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態になる内燃機関用制御装置の動作を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining operation | movement of the control apparatus for internal combustion engines which becomes the 2nd Embodiment of this invention.

本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications and applications are also included in the technical concept of the present invention. It is included in the range.

図１は本発明の第１の実施形態になる自動車用制御装置のシステムブロックを示しており、例えば、電動ブレーキシステムと電動パワーステアリングシステムを制御するものである。特に、電動ブレーキシステムと電動パワーステアリングシステムは自動車の自動運転システムに必要なシステム要素である。   FIG. 1 shows a system block of a vehicle controller according to a first embodiment of the present invention, which controls, for example, an electric brake system and an electric power steering system. In particular, the electric brake system and the electric power steering system are system elements necessary for the automatic driving system of the automobile.

図１において、自動車用制御装置１０は、第１の制御コンピュータ１１、第２の制御コンピュータ１２を備えており、これらの制御コンピュータ１１、１２は通信コントローラ１３に接続されている。これらの制御コンピュータ１１、１２は、時間同期、或いはクロック同期で同期作動する制御コンピュータシステムである。ここで、制御コンピュータ１１、１２はマルチプロセッサコア形式であり、1つのプロセッサパッケージ内に２個のプロセッサコア（制御コンピュータ１１、１２に対応）が搭載されているものである。これによれば実装面積を小さくでき、しかもプロセッサコア間の通信を高速化することができるものである。   In FIG. 1, an automobile control device 10 includes a first control computer 11 and a second control computer 12, and these control computers 11 and 12 are connected to a communication controller 13. These control computers 11 and 12 are control computer systems that operate synchronously by time synchronization or clock synchronization. Here, the control computers 11 and 12 are of a multiprocessor core type, and two processor cores (corresponding to the control computers 11 and 12) are mounted in one processor package. According to this, the mounting area can be reduced and the communication between the processor cores can be speeded up.

また、自動車用制御装置１０は監視コンピュータ１４を備えており、監視コンピュータ１４は、制御コンピュータ１１、１２の動作状態を通信ラインによって監視する監視機能を備えているものである。例えば、制御コンピュータ１１、１２に相互診断プログラムを記憶させ、この相互診断プログラムの演算結果を監視コンピュータ１４で監視しておき、監視コンピュータに記憶されている正規の演算結果と一致しないと異常と判断することができる。   Further, the vehicle control device 10 includes a monitoring computer 14, and the monitoring computer 14 has a monitoring function of monitoring the operating states of the control computers 11 and 12 via a communication line. For example, a mutual diagnosis program is stored in the control computers 11 and 12, and the calculation result of this mutual diagnosis program is monitored by the monitoring computer 14. If it does not match the regular calculation result stored in the monitoring computer, it is determined to be abnormal. can do.

更には、これ以外の方法によっても、制御コンピュータ１１、１２の動作状態を監視する監視機能を備えていても良いものである。また、監視コンピュータ１４は、制御コンピュータ１１、１２に異常状態が発生すると、リセット信号を発生して異常状態の制御コンピュータ１１、１２をリセットする機能を備えている。   Furthermore, a monitoring function for monitoring the operating states of the control computers 11 and 12 may be provided by any other method. Further, the monitoring computer 14 has a function of generating a reset signal to reset the control computers 11 and 12 in an abnormal state when the control computers 11 and 12 have an abnormal state.

通信コントローラ１３は、データバスライン１５と接続され、通信コントローラ１３から各種データを送るか、またはデータバスライン１５から各種データを受け取る機能を備えている。したがって、制御コンピュータ１１、１２で演算されたアクチュエータの制御値は、データバスライン１５に送ることが可能である。同様に、動作量検出センサからのセンサ信号をデータバスライン１５から通信コントローラを介して制御コンピュータ１１、１２に送ることができる。データバスライン１５は、例えばＣＡＮ、Ｆｌｅｘｒａｙ、ＴＴＣＡＮ、ＴＴＰ等の車載通信ネットワークから構成されている。   The communication controller 13 is connected to the data bus line 15 and has a function of sending various data from the communication controller 13 or receiving various data from the data bus line 15. Therefore, the control value of the actuator calculated by the control computers 11 and 12 can be sent to the data bus line 15. Similarly, a sensor signal from the operation amount detection sensor can be sent from the data bus line 15 to the control computers 11 and 12 via the communication controller. The data bus line 15 is composed of an in-vehicle communication network such as CAN, Flexray, TTCAN, and TTP.

また、データバスライン１５には第１の通信ユニット１６と第２の通信ユニット１７が接続されており、第１の通信ユニット１６には第１のアクチュエータ１８が接続され、第２の通信ユニット１７には第２のアクチュエータ１９が接続されている。   A first communication unit 16 and a second communication unit 17 are connected to the data bus line 15, a first actuator 18 is connected to the first communication unit 16, and a second communication unit 17 is connected. A second actuator 19 is connected to.

したがって、第１の制御コンピュータ１１からの制御値は、データバスライン１５、第１の通信ユニット１６を介して第１のアクチュエータ１８に送られ、同様に第２の制御コンピュータ１２からの制御値は、データバスライン１５、第２の通信ユニット１７を介して第２のアクチュエータ１９に送られ、必要な制御機能が実行されるものである。   Therefore, the control value from the first control computer 11 is sent to the first actuator 18 via the data bus line 15 and the first communication unit 16, and similarly, the control value from the second control computer 12 is , The data bus line 15, and the second communication unit 17 to the second actuator 19 to execute the necessary control function.

例えば、第１の制御コンピュータ１１が、電動ブレーキシステムに使用されるものであれば、第１の制御コンピュータ１１の制御機能は制動機能であり、第１のアクチュエータ１８はブレーキキャリパのピストンを制御する電動モータである。また、第２の制御コンピュータ１２が、電動パワーステアリングシステムに使用されるものであれば、第２の制御コンピュータ１２の制御機能は操舵機能であり、第２のアクチュエータ１９は電動パワーステアリングシステムの操舵アシスト用の電動モータである。   For example, if the first control computer 11 is used in an electric brake system, the control function of the first control computer 11 is a braking function, and the first actuator 18 controls the piston of the brake caliper. It is an electric motor. If the second control computer 12 is used for an electric power steering system, the control function of the second control computer 12 is a steering function, and the second actuator 19 is a steering of the electric power steering system. It is an electric motor for assisting.

ここで、本実施形態の特徴であるフォールバック機能について説明する。第１の制御コンピュータ１１の記憶領域には、第１の制御コンピュータ１１自身に特有の機能（＝電動ブレーキシステム特有の機能）を実行するプログラム或いは固定値と共に、第２の制御コンピュータ１２に特有のフォールバック機能（＝電動パワーステアリングシステム特有のフォールバック機能）を実行するプログラム或いは固定値とが記憶されている。   Here, the fallback function, which is a feature of this embodiment, will be described. In the memory area of the first control computer 11, a program or a fixed value for executing a function (= function specific to the electric brake system) peculiar to the first control computer 11 itself, and a peculiar to the second control computer 12 are stored. A program for executing a fallback function (= fallback function peculiar to the electric power steering system) or a fixed value is stored.

同様に、第２の制御コンピュータ１２の記憶領域には、第２の制御コンピュータ１２自身に特有の機能（＝電動パワーステアリングシステム特有の機能）を実行するプログラム或いは固定値と共に、第１の制御コンピュータ１１に特有のフォールバック機能（＝電動ブレーキシステム特有のフォールバック機能）を実行するプログラム或いは固定値とが記憶されている。   Similarly, in the storage area of the second control computer 12, together with a program or a fixed value for executing a function specific to the second control computer 12 itself (= function specific to the electric power steering system), the first control computer 12 is stored. 11, a program for executing a fallback function (= fallback function unique to the electric brake system) or a fixed value is stored.

このように、夫々の制御コンピュータ１１、１２には、互いに冗長性を持ったフォールバック機能が付与されているものである。つまり、制御コンピュータ１１は、他方の第２の制御コンピュータ１２に特有のフォールバック機能を実行できるとともに制御コンピュータ１２は、第１の制御コンピュータ１１に特有のフォールバック機能を実行することができるものである。   As described above, the respective control computers 11 and 12 are provided with the fallback function having redundancy with each other. That is, the control computer 11 can execute the fallback function unique to the other second control computer 12, and the control computer 12 can execute the fallback function unique to the first control computer 11. is there.

ここで、フォールバック機能のためのプログラムの実行によって得られた制御値、或いは固定値は、いわゆるバックアップデータとして各制御機能処理で使用されるものである。もちろん、このバックアップデータは、制御コンピュータ１１、１２が正常に動作している場合は、データバスライン１５に送られないものである。   The control value or fixed value obtained by executing the program for the fallback function is used as so-called backup data in each control function process. Of course, this backup data cannot be sent to the data bus line 15 when the control computers 11 and 12 are operating normally.

以上のような構成において、制御コンピュータ１１、１２が動作して夫々の制御機能を実行するべくアクチュエータ１８、１９を制御している過程で、監視コンピュータ１４は、制御コンピュータ１１、１２が正常に動作しているかを監視し、監視結果が通信コントローラ１３を介して夫々の制御コンピュータ１１、１２に送られる。   In the above-described configuration, the monitoring computer 14 causes the control computers 11 and 12 to operate normally while the control computers 11 and 12 operate to control the actuators 18 and 19 to execute their control functions. The monitoring result is sent to the respective control computers 11 and 12 via the communication controller 13.

そして、監視コンピュータ１４が制御コンピュータ１１、１２に異常状態が生じたと判断すると、監視コンピュータ１４によって、異常な制御コンピュータの情報、すなわち、第１の制御コンピュータ１１が異常、或いは第２の制御コンピュータ２が異常、或いは両方の制御コンピュータ１１、１２が異常というエラー情報が、通信ライン及び通信コントローラ１３を介して夫々の制御コンピュータ１１、１２に送られる。   When the monitoring computer 14 determines that an abnormal state has occurred in the control computers 11 and 12, the monitoring computer 14 causes the information of the abnormal control computer, that is, the first control computer 11 is abnormal, or the second control computer 2 Is abnormal, or error information that both control computers 11 and 12 are abnormal is sent to the respective control computers 11 and 12 via the communication line and the communication controller 13.

監視コンピュータ１４は、例えば第１の制御コンピュータ１１の異常状態を検出すると、正常な第２の制御コンピュータ１２及び異常状態となった第１の制御コンピュータ１１に対して、第１の制御コンピュータ１１のエラー情報を送信する。   For example, when the monitoring computer 14 detects an abnormal state of the first control computer 11, the monitoring computer 14 compares the first control computer 11 with the normal second control computer 12 and the abnormal first control computer 11. Send error information.

そして、異常状態の第１の制御コンピュータ１１は、自身で演算した制御値を通信コントローラ１３に送るのを中断する。一方、正常な第２の制御コンピュータ１２は、エラー情報を受信すると、異常状態の第１の制御コンピュータ１１のフォールバック機能を実行するプログラムを起動して、バックアップデータである、制御値を演算するか、或いは固定値を読み出して通信コントローラ１３に送信する。   Then, the first control computer 11 in the abnormal state suspends sending the control value calculated by itself to the communication controller 13. On the other hand, when the normal second control computer 12 receives the error information, it activates the program that executes the fallback function of the first control computer 11 in the abnormal state, and calculates the control value, which is backup data. Alternatively, a fixed value is read and transmitted to the communication controller 13.

通信コントローラ１３は、正常な第２の制御コンピュータ１２で求められたバックアップデータをデータバスライン１５に送り、異常状態となった第１の制御コンピュータ１１が制御していた第１のアクチュエータ１８に、バックアップデータを送ってフォールバック機能を実行するものである。   The communication controller 13 sends the backup data obtained by the normal second control computer 12 to the data bus line 15, and the first actuator 18 controlled by the first control computer 11 in the abnormal state, It sends backup data and executes the fallback function.

逆に、第２の制御コンピュータ１２に異常状態が発生すると、監視コンピュータ１４は、正常な第１の制御コンピュータ１１及び異常状態となった第２の制御コンピュータ１２に対して、第２の制御コンピュータ１２のエラー情報を送信する。   On the contrary, when an abnormal state occurs in the second control computer 12, the monitoring computer 14 compares the normal first control computer 11 and the abnormal second control computer 12 with the second control computer 12. Send 12 error information.

そして、異常状態の第２の制御コンピュータ１２は、自身で演算した制御値を通信コントローラ１３に送るのを中断する。一方、正常な第１の制御コンピュータ１１は、エラー情報を受信すると、異常状態の第２の制御コンピュータ１２のフォールバック機能を実行するプログラムを起動して、バックアップデータである、制御値を演算するか、或いは固定値を読み出して通信コントローラ１３に送信する。   Then, the second control computer 12 in the abnormal state suspends sending the control value calculated by itself to the communication controller 13. On the other hand, when the normal first control computer 11 receives the error information, it activates the program that executes the fallback function of the second control computer 12 in the abnormal state, and calculates the control value, which is backup data. Alternatively, a fixed value is read and transmitted to the communication controller 13.

通信コントローラ１３は、正常な第１の制御コンピュータ１１で求められたバックアップデータをデータバスライン１５に送り、異常状態となった第２の制御コンピュータ１２が制御していた第２のアクチュエータ１９に、バックアップデータを送ってフォールバック機能を実行するものである。   The communication controller 13 sends the backup data obtained by the normal first control computer 11 to the data bus line 15, and sends the backup data to the second actuator 19 controlled by the second control computer 12 in an abnormal state. It sends backup data and executes the fallback function.

尚、両方の制御コンピュータ１１、１２が異常状態になると、監視コンピュータ１４は、エラー情報を通信ライン及び通信コントローラ１３を介して夫々の制御コンピュータ１１、１２に送ると共に、リセット信号を制御コンピュータ１１、１２に送り、制御コンピュータ１１、１２をリセット動作させるものである。この場合、制御コンピュータ１１、１２のエラーを含む制御値は、通信コントローラ１３によってデータバスライン１５に送られるのが遮断されるようになっている。   When both control computers 11 and 12 are in an abnormal state, the monitoring computer 14 sends error information to the respective control computers 11 and 12 via the communication line and the communication controller 13 and sends a reset signal to the control computers 11 and 12. 12 to reset the control computers 11 and 12. In this case, the control values including the errors of the control computers 11 and 12 are blocked from being sent to the data bus line 15 by the communication controller 13.

このように、本実施形態によれば、２個以上の制御コンピュータが異なった制御機能処理を行う場合においても、異常状態の制御コンピュータのフォールバック機能を他の制御コンピュータによって実行することができるので、異常状態の制御コンピュータによって制御されるシステムの機能を確保することができるようになる。   As described above, according to this embodiment, even when two or more control computers perform different control function processing, the fallback function of the control computer in the abnormal state can be executed by another control computer. The function of the system controlled by the control computer in an abnormal state can be secured.

図２は本発明の他の実施形態になる内燃機関用制御装置の動作状態を示している。基本的なシステムブロックの構成は図１に示すものとほぼ同じであるが、制御コンピュータの制御機能が、内燃機関の動作状態を制御、調整する機能である点で異なっている。   FIG. 2 shows an operating state of an internal combustion engine controller according to another embodiment of the present invention. The configuration of the basic system block is almost the same as that shown in FIG. 1, except that the control function of the control computer is a function of controlling and adjusting the operating state of the internal combustion engine.

つまり、内燃機関用制御装置２０は少なくとも、第１の制御コンピュータ２１と第２の制御コンピュータ２２を備えており、第１の制御コンピュータ２１は、燃料噴射弁２５を制御する燃料制御機能及び点火装置２６を制御する点火制御機能を備えている。また、第２の制御コンピュータ２２は、燃料制御機能及び点火制御機能を備えず、吸気弁や排気弁の開閉位相を制御する可変バルブタイミング装置（ＶＴＣ）２７を制御するバルブタイミング制御機能及び電制スロットルバルブ２８を制御するスロットル制御機能を備えている。尚、これ以外の補機の制御機能を夫々の制御コンピュータ２１、２２に備えることも可能であるが、互いに同じ制御機能は備えていないものである。   That is, the internal combustion engine control device 20 includes at least a first control computer 21 and a second control computer 22, and the first control computer 21 controls the fuel injection valve 25 with a fuel control function and an ignition device. It has an ignition control function for controlling 26. The second control computer 22 does not have a fuel control function and an ignition control function, but has a valve timing control function and an electronic control function that controls a variable valve timing device (VTC) 27 that controls the opening / closing phase of the intake valve and the exhaust valve. It has a throttle control function for controlling the throttle valve 28. Although it is possible to provide each of the control computers 21 and 22 with a control function for auxiliary equipment other than this, the control functions that are not the same as each other are provided.

そして、これらの制御コンピュータ２１、２２は、時間同期、或いはクロック同期、或いはクランク角同期で作動する制御コンピュータシステムである。ここで、実施例１と同様に制御コンピュータ２１、２２はマルチプロセッサコア形式であり、1つのプロセッサパッケージ内に２個のプロセッサコア（制御コンピュータ２１、２２）が搭載されているものである。   The control computers 21 and 22 are control computer systems that operate in time synchronization, clock synchronization, or crank angle synchronization. Here, as in the first embodiment, the control computers 21 and 22 are of a multiprocessor core type, and two processor cores (control computers 21 and 22) are mounted in one processor package.

また、内燃機関用制御装置２０は監視コンピュータ２４を備えており、監視コンピュータ２４は、制御コンピュータ２１、２２の動作状態を通信ラインによって監視する監視機能を備えているものである。また、監視コンピュータ２４は、制御コンピュータ２１、２２に異常状態が発生すると、リセット信号を発生して異常状態の制御コンピュータ２１、２２をリセットする機能を備えている。更に、通信コントローラ２３は、制御コンピュータ２１、２２で演算された制御値を夫々の制御機能に対応する燃料噴射弁２５、点火装置２６、ＶＴＣ装置２７、電制スロットルバルブ２８に送るものである。   Further, the internal combustion engine control device 20 includes a monitoring computer 24, and the monitoring computer 24 has a monitoring function of monitoring the operating states of the control computers 21 and 22 via a communication line. Further, the monitoring computer 24 has a function of generating a reset signal to reset the control computers 21 and 22 in an abnormal state when the control computers 21 and 22 have an abnormal state. Further, the communication controller 23 sends the control values calculated by the control computers 21 and 22 to the fuel injection valve 25, the ignition device 26, the VTC device 27, and the electronically controlled throttle valve 28 corresponding to the respective control functions.

次に、本実施形態の特徴であるフォールバック機能について説明する。第１の制御コンピュータ２１の記憶領域には、第１の制御コンピュータ２１自身の燃料制御機能と点火制御機能を実行する固定値（固定燃料噴射量と固定噴射時期、及び固定通電角と固定点火時期）と、第２の制御コンピュータ２２のバルブタイミング制御機能とスロットル制御機能のフォールバック機能を実行する固定値（固定開閉位相及び固定スロットル開度）とが記憶されている。   Next, the fallback function, which is a feature of this embodiment, will be described. In the storage area of the first control computer 21, fixed values (fixed fuel injection amount and fixed injection timing, and fixed energization angle and fixed ignition timing) for executing the fuel control function and the ignition control function of the first control computer 21 itself are stored. ) And a fixed value (fixed opening / closing phase and fixed throttle opening) for executing the valve timing control function of the second control computer 22 and the fallback function of the throttle control function are stored.

同様に、第２の制御コンピュータ２２の記憶領域には、第２の制御コンピュータ２２自身のバルブタイミング制御機能とスロットル制御機能を実行する固定値（固定開閉位相及び固定スロットル開度）と、第１の制御コンピュータ２１の燃料制御機能と点火制御機能のフォールバック機能を実行する固定値（固定燃料噴射量と固定噴射時期、及び固定通電角と固定点火時期）とが記憶されている。   Similarly, in the storage area of the second control computer 22, fixed values (fixed opening / closing phase and fixed throttle opening) for executing the valve timing control function and the throttle control function of the second control computer 22 itself, the first value are stored. The fixed values (fixed fuel injection amount and fixed injection timing, and fixed energization angle and fixed ignition timing) for executing the fuel control function and the fallback function of the ignition control function of the control computer 21 are stored.

ここで、フォールバック機能のための固定値は、いわゆるバックアップデータとして各制御機能処理で使用されるものである。もちろん、このバックアップデータは、制御コンピュータ２１、２２が正常に動作している場合は、燃料噴射弁２５、点火装置２６、ＶＴＣ装置２７、電制スロットルバルブ２８に送られないものである。   Here, the fixed value for the fallback function is used as so-called backup data in each control function process. Of course, this backup data is not sent to the fuel injection valve 25, the ignition device 26, the VTC device 27, and the electronically controlled throttle valve 28 when the control computers 21 and 22 are operating normally.

以上のような構成において、制御コンピュータ２１、２２が動作して夫々の制御機能を実行するべく燃料噴射弁２５、点火装置２６、ＶＴＣ装置２７、電制スロットルバルブ２８を制御している過程で、監視コンピュータ２４は、制御コンピュータ２１、２２が正常に動作しているかを監視し、監視結果が通信コントローラ１３を介して夫々の制御コンピュータ２１、２２に送られる。   In the above configuration, in the process of controlling the fuel injection valve 25, the ignition device 26, the VTC device 27, and the electronically controlled throttle valve 28 so that the control computers 21 and 22 operate to execute their respective control functions, The monitoring computer 24 monitors whether the control computers 21 and 22 are operating normally, and the monitoring result is sent to the respective control computers 21 and 22 via the communication controller 13.

ここで、第１の制御コンピュータ２１が正常に動作している場合は、第１の制御コンピュータ２１は燃料噴射指令（演算された噴射量、噴射時期）を燃料噴射弁２５に供給し、また、点火指令（演算された通電角、点火時期）を点火装置２６に供給する。同様に、第２の制御コンピュータ２２が正常に動作している場合は、第２の制御コンピュータ２２はＶＴＣ制御指令（演算された開閉位相）をＶＴＣ装置２７に供給し、また、スロットル制御指令（演算されたスロットル開度）を電制スロットル２８に供給する。   Here, when the first control computer 21 is operating normally, the first control computer 21 supplies a fuel injection command (calculated injection amount, injection timing) to the fuel injection valve 25, and An ignition command (calculated energization angle, ignition timing) is supplied to the ignition device 26. Similarly, when the second control computer 22 is operating normally, the second control computer 22 supplies the VTC control command (calculated opening / closing phase) to the VTC device 27, and the throttle control command ( The calculated throttle opening) is supplied to the electronically controlled throttle 28.

一方、監視コンピュータ２４は、例えば第１の制御コンピュータ２１の異常状態を検出すると、正常な第２の制御コンピュータ２２及び異常状態となった第１の制御コンピュータ２１に対して、第１の制御コンピュータ２１のエラー情報を送信する。   On the other hand, when the monitoring computer 24 detects, for example, an abnormal state of the first control computer 21, the first control computer 21 compares the normal second control computer 22 and the abnormal first control computer 21 with the first control computer 21. 21 error information is transmitted.

そして、異常状態の第１の制御コンピュータ２１は、自身で演算した燃料噴射指令と点火指令を通信コントローラ２３に送るのを中断する。一方、正常な第２の制御コンピュータ２２は、エラー情報を受信すると、異常状態の第１の制御コンピュータ２１のフォールバック機能を実行するため、第２の制御コンピュータ２２の記憶領域に記憶されているバックアップデータである固定燃料噴射量と固定噴射時期、及び固定通電角と固定点火時期を読み出して通信コントローラ２３に送信する。   Then, the first control computer 21 in the abnormal state suspends sending the fuel injection command and the ignition command calculated by itself to the communication controller 23. On the other hand, when the normal second control computer 22 receives the error information, the normal second control computer 22 executes the fallback function of the first control computer 21 in the abnormal state, and is therefore stored in the storage area of the second control computer 22. The fixed fuel injection amount and the fixed injection timing, the fixed energization angle and the fixed ignition timing, which are the backup data, are read out and transmitted to the communication controller 23.

通信コントローラ２３は、正常な第２の制御コンピュータ２２で求められた固定燃料噴射量と固定噴射時期、及び固定通電角と固定点火時期を燃料噴射弁２５と点火装置２６に送り、異常状態となった第１の制御コンピュータ２１が制御していた燃料噴射弁２５と点火装置２６のフォールバック機能を実行するものである。   The communication controller 23 sends the fixed fuel injection amount and the fixed injection timing, and the fixed energization angle and the fixed ignition timing, which are obtained by the normal second control computer 22, to the fuel injection valve 25 and the ignition device 26, and the abnormal state occurs. The first control computer 21 executes the fallback function of the fuel injection valve 25 and the ignition device 26 controlled by the first control computer 21.

逆に、第２の制御コンピュータ２２に異常状態が発生すると、監視コンピュータ２４は、正常な第１の制御コンピュータ２１及び異常状態となった第２の制御コンピュータ２２に対して、第２の制御コンピュータ２２のエラー情報を送信する。   On the contrary, when an abnormal state occurs in the second control computer 22, the monitoring computer 24 compares the second control computer 22 with the normal first control computer 21 and the abnormal second control computer 22. 22 error information is transmitted.

そして、異常状態の第２の制御コンピュータ２２は、自身で演算したＶＴＣ制御指令とスロットル制御指令を通信コントローラ２３に送るのを中断する。一方、正常な第１の制御コンピュータ２１は、エラー情報を受信すると、異常状態の第２の制御コンピュータ２２のフォールバック機能を実行するため、第１の制御コンピュータ２１の記憶領域に記憶されているバックアップデータである固定開閉位相、及び固定スロットル開度を読み出して通信コントローラ２３に送信する。   Then, the second control computer 22 in the abnormal state suspends sending the VTC control command and the throttle control command calculated by itself to the communication controller 23. On the other hand, when the normal first control computer 21 receives the error information, the normal first control computer 21 executes the fallback function of the second control computer 22 in the abnormal state, and is therefore stored in the storage area of the first control computer 21. The fixed opening / closing phase and the fixed throttle opening which are backup data are read and transmitted to the communication controller 23.

通信コントローラ２３は、正常な第１の制御コンピュータ２１で求められた固定開閉位相、及び固定スロットル開度をＶＴＣ装置２７と電制スロットル２８に送り、異常状態となった第２の制御コンピュータ２２が制御していたＶＴＣ装置２７と電制スロットル２８のフォールバック機能を実行するものである。   The communication controller 23 sends the fixed opening / closing phase and the fixed throttle opening determined by the normal first control computer 21 to the VTC device 27 and the electronically controlled throttle 28 so that the second control computer 22 in an abnormal state can The fallback function of the VTC device 27 and the electronically controlled throttle 28 which have been controlled is executed.

このように、本実施形態によれば、内燃機関の燃料制御機能と点火制御機能を実行する制御コンピュータと、これらの制御機能とは異なった内燃機関の制御機能を実行する制御コンピュータとを用いる場合においても、異常状態の制御コンピュータのフォールバック機能を他の制御コンピュータによって実行して内燃機関の動作状態を制御することができるので、異常状態の制御コンピュータによって制御される内燃機関の制御機能処理の機能を確保することができるようになる。   As described above, according to the present embodiment, when the control computer that executes the fuel control function and the ignition control function of the internal combustion engine and the control computer that executes the control function of the internal combustion engine different from these control functions are used. Also in this case, since the fallback function of the control computer in the abnormal state can be executed by another control computer to control the operating state of the internal combustion engine, the control function processing of the internal combustion engine controlled by the control computer in the abnormal state can be performed. The function can be secured.

以上述べた通り本発明によれば、異なった制御機能処理を行う２個以上の制御コンピュータの夫々に、他の制御コンピュータの制御機能処理のフォールバック機能を実行するプログラム、或いは固定値を記憶する記憶領域を備え、監視コンピュータによって１つの制御コンピュータの異常状態が検出されると、異常状態の制御コンピュータによる制御機能処理のフォールバック機能を他の正常な制御コンピュータで実行する、ところにある。   As described above, according to the present invention, each of two or more control computers that perform different control function processing stores a program for executing the fallback function of the control function processing of another control computer, or a fixed value. When a monitoring computer detects an abnormal state of one control computer with a storage area, the fallback function of the control function process by the control computer in the abnormal state is executed by another normal control computer.

これによれば、２個以上の制御コンピュータが異なった制御機能処理を行う場合においても、異常状態の制御コンピュータのフォールバック機能を他の制御コンピュータによって実行することができるので、異常状態の制御コンピュータによって制御されるシステムの機能を確保することができるようになる。   According to this, even when two or more control computers perform different control function processing, the fallback function of the control computer in the abnormal state can be executed by the other control computer, so that the control computer in the abnormal state is executed. The function of the system controlled by will be able to be secured.

尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace other configurations with respect to a part of the configurations of the respective embodiments.

１０…自動車用制御装置、１１…第１の制御コンピュータ、１２…第２の制御コンピュータ、１３…通信コントローラ、１４…監視コンピュータ、１５…データバスライン、１６…第１の通信ユニット、１７…第２の通信ユニット、１８…第１のアクチュエータ、１９…第２のアクチュエータ、２０…内燃機関用制御装置、２１…第１の制御コンピュータ、２２…第２の制御コンピュータ、２３…通信コントローラ、２４…監視コンピュータ、２５…燃料噴射弁、２６…点火装置、２７…ＶＴＣ装置、２８…電制スロットル。   10 ... Automotive control device, 11 ... First control computer, 12 ... Second control computer, 13 ... Communication controller, 14 ... Monitoring computer, 15 ... Data bus line, 16 ... First communication unit, 17 ... 2 communication unit, 18 ... 1st actuator, 19 ... 2nd actuator, 20 ... Internal-combustion-engine control device, 21 ... 1st control computer, 22 ... 2nd control computer, 23 ... Communication controller, 24 ... Monitoring computer, 25 ... Fuel injection valve, 26 ... Ignition device, 27 ... VTC device, 28 ... Electric throttle.

Claims (5)

データバスに接続され自動車の運転状態を制御する異なった制御機能処理を行なう２個の制御コンピュータと、前記データバスに通信ユニットを介して接続され異なった前記制御コンピュータの夫々に対応した異なったアクチュエータと、前記制御コンピュータによる制御信号を対応する夫々の前記アクチュエータに送信する通信コントローラとを備えると共に、前記制御コンピュータの夫々に、他の前記制御コンピュータの制御機能処理のフォールバック機能を付与し、監視コンピュータによって１つの前記制御コンピュータの異常状態が検出されると、前記通信コントローラによって２個の前記制御コンピュータに異常情報が送られ、異常状態が生じた前記制御コンピュータは、自身で演算した制御値を前記通信コントローラに送るのを中断すると共に、正常な前記制御コンピュータの前記フォールバック機能によって、異常状態が生じた前記制御コンピュータによる制御機能処理を代替して代替制御信号を生成し、前記通信コントローラによって異常状態が生じた前記制御コンピュータで制御される前記アクチュエータに前記データバスを介して前記代替制御信号を与えて駆動することを特徴とする自動車用制御装置。 Two control computers which are connected to the data bus and perform different control function processing for controlling the driving state of the vehicle, and different actuators which are connected to the data bus via a communication unit and correspond to the different control computers, respectively. And a communication controller for transmitting a control signal from the control computer to each of the corresponding actuators, and each of the control computers is provided with a fallback function of control function processing of the other control computer, and is monitored. When the computer detects an abnormal state of one of the control computers, the communication controller sends abnormal information to the two control computers, and the control computer having the abnormal state outputs the control value calculated by itself. To send to the communication controller While cross, by the fallback normal the control computer generates a substitute control signal to alternate the control function processing by the abnormal state has occurred and the control computer, the abnormal condition is caused by the communication controller the control A vehicle control device, characterized in that the actuator controlled by a computer is driven by applying the alternative control signal via the data bus. 請求項１に記載の自動車用制御装置において、
２個の前記制御コンピュータの夫々はマルチプロセッサコアから構成されており、前記マルチプロセッサコアの異常状態のプロセッサコアによる制御機能処理を前記マルチプロセッサコアの正常なプロセッサコアが代替して実行し、異常状態の前記プロセッサコアによって制御される前記アクチュエータを、正常な前記プロセッサコアの前記フォールバック機能の実行によって得られたバックアップデータで制御することを特徴とする自動車用制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
Each of the two control computers is composed of a multi-processor core, and a normal processor core of the multi-processor core executes the control function process by the processor core in an abnormal state of the multi-processor core in an alternate manner to cause an abnormality A control device for an automobile, wherein the actuator controlled by the processor core in a state is controlled by backup data obtained by executing the fallback function of the normal processor core. データバスに接続され自動車に搭載された内燃機関の少なくとも燃料制御機能と点火制御機能を備える第１の制御コンピュータと、前記データバスに接続され前記燃料制御機能と前記点火制御機能とは別の前記内燃機関の動作状態を制御する動作状態制御機能を備える第２の制御コンピュータと、前記データバスに通信ユニットを介して接続され前記第１の制御コンピュータと前記第２の制御コンピュータの夫々に対応したアクチュエータと、前記第１の制御コンピュータと前記第２の制御コンピュータによる制御信号を対応する夫々の前記アクチュエータに送信する通信コントローラとを備えると共に、前記第１の制御コンピュータに、前記動作状態制御機能のフォールバック機能を付与し、前記第２の制御コンピュータに前記燃料制御機能と前記点火制御機能のフォールバック機能を付与し、監視コンピュータによって２つの前記制御コンピュータの一方に異常状態が検出されると、前記通信コントローラによって２つの前記制御コンピュータに異常情報が送られ、異常状態が生じた前記制御コンピュータは、自身で演算した制御値を前記通信コントローラに送るのを中断すると共に、正常な前記制御コンピュータの前記フォールバック機能によって、異常状態が生じた前記制御コンピュータによる制御機能処理を代替して代替制御信号を生成し、前記通信コントローラによって異常状態が生じた前記制御コンピュータで制御される前記アクチュエータに前記データバスを介して前記代替制御信号を与えて駆動することを特徴とする自動車用内燃機関制御装置。 A first control computer connected to the data bus and having at least a fuel control function and an ignition control function of an internal combustion engine mounted on the vehicle; and the fuel control function and the ignition control function which are connected to the data bus and are different from each other. A second control computer having an operation state control function for controlling an operation state of the internal combustion engine, and a second control computer connected to the data bus via a communication unit and corresponding to the first control computer and the second control computer, respectively. An actuator; and a communication controller for transmitting a control signal from the first control computer and the second control computer to the respective corresponding actuators, and the first control computer is provided with the operation state control function. A fallback function is provided, and the fuel controller is added to the second control computer. And a fallback function of the ignition control function are provided, and when the monitoring computer detects an abnormal state in one of the two control computers, the communication controller sends the abnormal information to the two control computers to detect the abnormal state. Occurs, the control computer interrupts sending the control value calculated by itself to the communication controller, and the normal control computer's fallback function causes an abnormal condition to occur in the control computer. To generate an alternative control signal, and to drive the actuator controlled by the control computer in an abnormal state by the communication controller by applying the alternative control signal via the data bus. Internal combustion engine control device for automobile. 請求項３に記載の自動車用内燃機関制御装置において、
前記第１の制御コンピュータ及び前記第２の制御コンピュータの夫々はマルチプロセッサコアから構成されており、前記マルチプロセッサコアの異常状態のプロセッサコアによる制御機能処理を前記マルチプロセッサコアの正常なプロセッサコアが代替して実行し、異常状態の前記プロセッサコアによって制御される前記アクチュエータを、正常な前記プロセッサコアの前記フォールバック機能の実行によって得られたバックアップデータで制御することを特徴とする自動車用内燃機関制御装置。 The vehicle internal combustion engine controller according to claim 3,
Each of the first control computer and the second control computer is composed of a multiprocessor core, and a normal processor core of the multiprocessor core performs control function processing by the processor core in an abnormal state of the multiprocessor core. An internal combustion engine for an automobile, characterized in that the actuator, which is executed instead and is controlled by the processor core in an abnormal state, is controlled by backup data obtained by executing the fallback function of the normal processor core. Control device. 請求項４に記載の自動車用内燃機関制御装置において、
前記バックアップデータは、前記燃料制御機能、前記点火制御機能、又は前記動作状態制御機能で制御される前記アクチュエータを所定量だけ制御する固定値であることを特徴とする自動車用内燃機関制御装置。 The vehicle internal combustion engine controller according to claim 4,
The internal combustion engine control device for an automobile, wherein the backup data is a fixed value that controls the actuator controlled by the fuel control function, the ignition control function, or the operation state control function by a predetermined amount.
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