JP6848632B2 - 車両制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両制御装置に関するものである。
制御対象の動作を複数の制御系統にて制御する車両制御装置として、例えば、特許文献1に記載の車両制御装置が知られている。特許文献1には、制御対象としてのモータに駆動電力を供給する2つの制御系統(演算制御装置および駆動回路)を備えるモータ制御装置が開示されている。このモータ制御装置では、2つの制御系統が同期してモータに駆動電力を供給することができるように、一方の制御系統の演算制御装置には、2つの制御系統を同期させる基準となる同期信号を送信する同期信号送信部が備えられているとともに、他方の制御系統の演算制御装置には、同期信号送信部から送信された同期信号を受信する同期信号受信部が備えられている。一方の制御系統の同期信号送信部は、クロックが発生させるパルス(以後、「クロックパルス」と呼称)を所定回数検出する毎に、同期信号を他方の制御系統の同期信号受信部に対して送信する。他方の制御系統の同期信号受信部が同期信号を受信したことを契機に、他方の制御系統の制御動作は、一方の制御系統の制御動作の処理タイミングと同期される。
国際公開WO2010−061918
上記のモータ制御装置において、例えば、各制御系統は、車載されるバッテリから各制御系統に適した電圧値に変換する電源とそれぞれ接続されることで電力が供給される。ここで、一方の制御系統に接続されている電源の電圧値が、一方の制御系統が動作するために必要な電圧値を下回ることで一方の制御系統の動作のみが停止し、他方の制御系統に同期信号が送信されない場合がある。この場合、モータ制御装置の安全性向上の要求から、モータ制御装置が継続的にモータを制御するために、他方の制御系統のクロックパルスに基づいて他方の制御系統の制御動作の処理タイミングを決定することにより、他方の制御系統だけでモータを制御することが考えられる。ここで、他方の制御系統が自身のクロックパルスに基づいた制御動作の処理タイミングでモータを制御しているとき、一方の制御系統に接続されている電源の電圧値が正常値に戻り、一方の制御系統の制御動作が再び動作することがある。一方の制御系統が動作することにより、同期信号送信部からは同期信号が他方の制御系統に向けて送信される。
しかし、他方の制御系統が自身のクロックパルスに基づいて処理タイミングを決定している状態のため、一方の制御系統から同期信号が入力されてしまうと他方の制御系統の制御動作の処理タイミングがずれてしまうおそれがある。ひいては、モータのトルク脈動が生じることで運転者の違和感を与えてしまうおそれがある。
本発明の目的は、複数の制御系統を同期させる基準となる同期信号を出力する制御系統の動作状態が停止した状態から動作した状態になった場合、複数の制御系統での同期制御を適切に実施できる車両制御装置を提供することである。
上記目的を達成し得る車両制御装置は、制御対象の動作を協調して制御する複数の制御部を有し、前記複数の制御部は、前記複数の制御部の動作を互いに同期させる同期信号を生成し、前記複数の制御部のうち第1制御部が生成する前記同期信号を基準として前記複数の制御部の制御動作を同期させる車両制御装置を前提としている。前記制御部の動作状態を検知する少なくとも1つの監視部を有している。前記監視部は、前記第1制御部を除く残りの制御部が制御動作を継続している状態で、前記第1制御部の動作状態が停止した状態から動作した状態になったことを検知した場合、継続動作している前記残りの制御部が生成する前記同期信号を基準として、前記第1制御部の制御動作を継続動作している前記残りの制御部の制御動作に同期させることを要旨とする。
第1制御部の動作状態が停止した状態となる場合、複数の制御部のうち第1制御部を除く残りの制御部で制御対象の動作を継続して制御することが考えられる。しかし、残りの制御部が動作している状態で、第1制御部の動作状態が停止した状態から動作した状態になったとき、残りの制御部の制御動作のタイミングをずらしてしまうおそれがある。
その点、上記構成では、残りの制御部が継続動作している状態で、第1制御部の動作状態が停止した状態から動作した状態になった場合、残りの制御部の同期信号を基準として第1制御部の制御動作を残りの制御部の制御動作に同期させる。したがって、残りの制御部が動作している状態で、第1制御部の動作状態が停止した状態から動作した状態になった場合、複数の制御部での同期制御を適切に実施できる。
上記の車両制御装置は、前記複数の制御部にそれぞれ接続された複数の電源と、前記複数の制御部のそれぞれに接続されて当該接続された制御部に対応する前記電源の電圧値を監視するとともに、前記電源からの前記電圧値が安定するまで当該電源が接続されている制御部の動作を停止させるリセット信号を生成する複数のリセット信号生成部と、を有している。前記監視部は、前記特定の制御部に接続された前記リセット信号生成部が生成する前記リセット信号と、前記監視部を有する前記制御部に接続された前記リセット信号生成部が生成する前記リセット信号とを監視し、前記特定の制御部に接続された前記リセット信号生成部が生成する前記リセット信号のみが入力されている状態で、前記特定の制御部に接続された前記リセット信号生成部が生成する前記リセット信号の入力が停止したとき、前記特定の制御部の動作状態が停止した状態から動作した状態になったことを検知することが好ましい。
本発明の車両制御装置によれば、複数の制御系統を同期させる基準となる同期信号を出力する制御系統の動作状態が停止した状態から動作した状態となった場合、複数の制御系統での同期制御を適切に実施できる。
車両制御装置の第1の実施形態についての機能ブロック図。 車両制御装置の第1電源および第2電源の電圧値の変位を示したグラフ。 車両制御装置の第2の実施形態についての機能ブロック図。
<第1の実施形態>
以下、車両制御装置の第1の実施形態を説明する。
図1に示すように、本実施の形態の車両制御装置は、制御対象としてのモータ11の動作を制御するモータ制御装置(以後、「ECU」と呼称)である。ECU10は、モータ11の駆動を制御することによって、例えば、車両の操舵機構にモータトルクを付与し、運転者のステアリング操作を補助するパワーステアリング制御を実行する。
モータ11には、3相ブラシレスモータが採用されている。モータ11は、3相(U相、V相、W相)を1系統としたモータコイル群が2系統分搭載されている。つまり、モータ11は、電気的に独立した2系統のモータコイル群Aおよびモータコイル群Bを有している。モータコイル群Aおよびモータコイル群Bは、同様の構成が採用されている。また、モータ11は、その動作状態(回転状態)を示す状態量としての回転角度θを検出する回転角センサ12を有している。
ECU10は、第1制御部としての第1ECU20と、残りの制御部としての第2ECU30と、第1リセット信号生成部40と、第2リセット信号生成部50とを有している。第1ECU20は、モータコイル群Aへの給電を制御している。第1ECU20は、外部に設けられている車載バッテリからの電力を第1ECU20に適した電圧値に変換する第1電源26と接続されており、第1電源26から電力が供給されることで動作する。第1ECU20と第1電源26との間には、第1電源26の電圧値V1を検出する電圧センサ27が設けられている。第2ECU20は、モータコイル群Bへの給電を制御している。第2ECU30は、外部に設けられている車載バッテリからの電力を第2ECU30に適した電圧値に変換する第2電源36と接続されており、第2電源36から電力が供給されることで動作する。第2ECU30と第2電源36との間には、第2電源36の電圧値V2を検出する電圧センサ37が設けられている。第1リセット信号生成部40は、電圧センサ27により検出される電圧値V1を監視している。第1リセット信号生成部40は、電圧値V1の値が安定するまで第1ECU20の制御動作を停止した状態とする第1リセット信号Rs1を生成する。第2リセット信号生成部50は、電圧センサ37により検出される電圧値V2を監視している。第2リセット信号生成部50は、電圧値V2の値が安定するまで第2ECU20の制御動作を停止した状態とする第2リセット信号Rs2を生成する。ここで、「電圧値V1,V2が安定する」とは、第1電源26および第2電源36の電圧値V1,V2が、第1ECU20および第2ECU30を正常に動作させることができる所定範囲内で一定に保たれることである。尚、第1リセット信号生成部40および第2リセット信号生成部50は、同一の構成を有している。
尚、ECU10は、第1ECU20と、第2ECU30との間で相互に通信をすることにより、互いの制御動作を同期させている。また、ECU10は、第1ECU20と、第2ECU30とを備えることによって、モータ11の駆動に関わる制御系統の冗長化が図られている。例えば、第1ECU20にモータ11への給電に関わる制御を継続できない異常が生じる場合、第1ECU20によるモータ11への給電制御が停止され、第2ECU30のみによってモータ11への給電が制御される。一方、第2ECU30にモータ11への給電に関わる制御が継続できない異常が生じる場合、第2ECU30によるモータ11への給電制御が停止され、第1ECU20のみによってモータ11への給電が制御される。
次に、第1ECU20および第2ECU30の構成について説明する。尚、第1ECU20および第2ECU30は、同様の構成を有している。
第1ECU20は、発振器21と、第1マイコン22と、第1駆動回路部25とを有している。
発振器21は、水晶素子等から形成されている。発振器21は、第1マイコン22における制御動作のタイミングを決定するための基本周波数のクロック(三角波)を生成する。
第1駆動回路部25は、インバータ25aと、電流センサ25bとを有している。インバータ25aは、3相(U相、V相、W相)に対応する複数のFET等のスイッチング素子を有している。インバータ25aは、直列に接続された2つのFETを1組とする3組のスイッチングアームが、それぞれ車載バッテリの+端子と−端子との間に並列に接続されて形成されることにより設けられている。電流センサ25bは、インバータ25aと、モータ11のモータコイル群Aとの間の給電経路に生じる各相の電流値I1を検出する。
第1マイコン22は、発振器21により生成されるクロック、電流センサ25bにより検出される電流値I1、およびモータ11の回転角センサ12により検出される回転角度θに基づきモータ11を動作させるための制御信号Sm1を生成する。尚、第1マイコン22は第1電源26に接続されている。
次に、第1マイコン22の構成について詳細に説明する。
第1マイコン22は、第1同期信号生成部23と、第1演算部24とを有している。
第1同期信号生成部23は、発振器21により生成されるクロックに基づき生成される同期信号としての第1クロック信号CK1(三角波)と、第1演算部24の制御動作のタイミングを調整するための第1タイミング信号T1(三角波)とを生成する。第1同期信号生成部23は、第1ECU20が正常に動作している場合、第1同期信号生成部23は、第2ECU30に対して第1クロック信号CK1を出力する。
第1同期信号生成部23は、クロック生成器23aと、クロック出力器23bと、クロック補正器23cと、切り替え器23dとを有している。
クロック生成器23aは、逓倍器であって、発振器21により生成されたクロックを所定倍数で逓倍することにより第1クロック信号CK1を生成する。クロック出力器23bは、クロック生成器23aにより生成された第1クロック信号CK1を、第2ECU30に出力する。
クロック補正器23cは、クロック生成器23aにより生成された第1クロック信号CK1と、第2ECUから出力される後述する同期信号としての第2クロック信号CK2とを考慮した第3クロック信号CK3を生成する。
切り替え器23dは、クロック生成器23aにより生成される第1クロック信号CK1、またはクロック補正器23cにより生成される第3クロック信号CK3を第1タイミング信号T1としてタイマ生成器24aへ出力する観点で設けられている。切り替え器23dは、第1マイコン22が正常に動作している場合、第1クロック信号CK1を第1タイミング信号T1としてタイマ生成器24aへ出力する。切り替え器23dは、後述する監視部38により生成された指令信号S2が入力された場合、スイッチを切り替えることでクロック補正器23cにより生成される第3クロック信号CK3を第1タイミング信号T1としてタイマ生成器24aへ出力する。
第1演算部24は、回転角センサ12により検出される回転角度θと、電流センサ25bにより検出される電流値I1とに基づき制御信号Sm1を生成する。また、第1演算部24は、制御信号Sm1を生成するタイミングを第1タイミング信号T1に基づき決定している。
第1演算部24は、タイマ生成器24aと、AD変換器24bと、モータ電流制御器24cとを有している。
タイマ生成器24aは、公知の分周器およびアップダウンカウンタを有している。タイマ生成器24aは、分周器で分周された第1タイミング信号T1を前記アップダウンカウンタでアップカウントおよびダウンカウントし、所定のカウント値に達したときに動作トリガTr1を、AD変換器24bとモータ電流制御器24cとに出力する。
AD変換器24bは、動作トリガTr1に基づいて、電流センサ25bにより検出される電流値I1および回転角センサ12から検出される回転角度θのアナログ信号をデジタル信号Ds1に変換(AD変換)し、このデジタル信号Ds1をモータ電流制御器24cに出力する。
モータ電流制御器24cは、動作トリガTr1に基づいて、電流値I1および回転角度θのデジタル信号Ds1からモータ11のモータコイル群Aを動作させるための指令値を演算し、その指令値に基づく制御信号Sm1(PWM信号)を生成する。
尚、動作トリガTr1は、モータ電流制御器24cにおいては、演算タイミングを規定するものであり、AD変換器24bにおいては、AD変換タイミングを規定するものであり、両タイミングは同期している。
第2ECU30は、発振器31と、第2マイコン32と、第2駆動回路部35とを有している。
発振器31は、水晶素子等から形成されている。発振器31は、第2マイコン32における制御動作のタイミングを決定するための基本周波数のクロック(三角波)を生成する。
第2駆動回路部35は、インバータ35aと、電流センサ35bとを有している。インバータ35aは、3相(U相、V相、W相)に対応する複数のFET等のスイッチング素子を有している。インバータ35aは、直列に接続された2つのFETを1組とする3組のスイッチングアームが、それぞれ車載バッテリの+端子と−端子との間に並列に接続されて形成されることにより設けられている。電流センサ35bは、インバータ35aと、モータコイル群Bとの間の給電経路に生じる各相の電流値I2を検出する。
第2マイコン32は、発振器31により生成されるクロック、電流センサ35bにより検出される電流値I2、およびモータ11の回転角センサ12により検出される回転角度θに基づきモータ11を駆動させるための制御信号Sm2を生成する。尚、第2マイコン32は第2電源36に接続されている。
次に、第2マイコン32の構成について詳細に説明する。
第2マイコン32は、第2同期信号生成部33と、第2演算部34と、監視部38とを有している。
第2同期信号生成部33は、発振器31により生成されるクロックに基づき生成される同期信号としての第2クロック信号CK2(三角波)と、第2演算部34の制御動作のタイミングを調整するための第2タイミング信号T2(三角波)とを生成する。尚、第1マイコン22が正常に動作している場合、第2同期信号生成部33は、第1同期信号生成部23に対して第2クロック信号CK2を出力しない。すなわち、第1マイコン22が正常に動作している場合、第2マイコン32の制御動作は、第1マイコン22の第1同期信号生成部23により生成される第1クロック信号CK1を基準として第1ECU20の制御動作に同期される。そのため、第2マイコン32の第2同期信号生成部33は、第1同期信号生成部23により生成される第1クロック信号CK1と、第2同期信号生成部33により生成される第2クロック信号CK2とを考慮して、第2タイミング信号T2を生成する。
第2同期信号生成部33は、クロック生成器33aと、クロック出力器33bと、クロック補正器33cと、切り替え器33dとを有している。
第2同期信号生成部33のクロック出力器33bは、第1マイコン22が正常に動作している場合、クロック生成器33aにより生成された第2クロック信号CK2を、第1同期信号生成部23のクロック補正器23cに出力しない。また、クロック出力器33bは、後述する監視部38により生成された指令信号S2が入力された場合、クロック生成器33aにより生成された第2クロック信号CK2を第1同期信号生成部23のクロック補正器23cに出力する。
クロック補正器33cは、クロック生成器33aにより生成された第2クロック信号CK2と、第1同期信号生成部23のクロック出力器23bから出力された第1クロック信号CK1とを考慮した第4クロック信号CK4を生成する。
ここで、第3クロック信号CK3および第4クロック信号CK4の生成について詳細に説明する。
発振器21,31の間で、それぞれの発振子(例えば、水晶素子)は、微小な個体差が生じる。この個体差が、発振器21,31が出力する基本周波数のクロックにばらつきを発生させる。ひいては、発振器21,31が出力するクロックが入力されるクロック生成器23a,33aが生成する第1クロック信号CK1および第2クロック信号CK2にずれが生じるおそれがある。こうした発振器21,31の発生させるクロックのずれは、解消されるものではなく、タイマ生成器24a,34aのカウント値へと波及し、最終的には第1ECU20および第2ECU30の間で、制御動作のタイミングの時間的ずれを生じさせてしまうおそれがある。そのため、クロック補正器23cでは、第2クロック信号CK2に第1クロック信号CK1を一致させるように補正することで、第1クロック信号CK1と第2クロック信号CK2との時間的ずれを抑制した第3クロック信号CK3を生成する。クロック補正器33cでは、第1クロック信号CK1に第2クロック信号CK2を一致させるように補正することで、第1クロック信号CK1と第2クロック信号CK2との時間的ずれを抑制した第4クロック信号CK4を生成する。
切り替え器33dは、クロック生成器33aにより生成される第2クロック信号CK2、またはクロック補正器33cにより生成される第4クロック信号CK4を第2タイミング信号T2としてタイマ生成器34aへ出力する観点で設けられている。切り替え器33dは、第1マイコン22が正常に動作している場合、第4クロック信号CK4を第2タイミング信号T2としてタイマ生成器34aへ出力する。切り替え器33dは、後述する監視部38により生成される指令信号S1が入力された場合、スイッチを切り替えることでクロック生成器33aにより生成される第2クロック信号CK2を第2タイミング信号T2としてタイマ生成器34aに出力する。
第2演算部34は、タイマ生成器34aと、AD変換器34bと、モータ電流制御器34cとを有している。
タイマ生成器34aは、分周器で分周された第2タイミング信号T2を前記アップダウンカウンタでアップカウントおよびダウンカウントし、所定のカウント値に達したときに動作トリガTr2をAD変換器34bと、モータ電流制御器34cとに出力する。
AD変換器34bは、動作トリガTr2に基づいて、電流センサ35bにより検出される電流値I2および回転角センサ12から検出される回転角度θのアナログ信号をデジタル信号Ds2に変換(AD変換)した後、モータ電流制御器34cにデジタル信号Ds2を出力する。
モータ電流制御器34cは、動作トリガTr2に基づいて、電流値I2および回転角度θのデジタル信号Ds2からモータ11のモータコイル群Bを動作させるための指令値を演算し、その指令値に基づく制御信号Sm2(PWM信号)を生成する。
監視部38は、第1リセット信号生成部40により生成される第1リセット信号Rs1と、第2リセット信号生成部50により生成される第2リセット信号Rs2とを監視している。
ここで、第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2の技術的意義について説明する。
図2に示すように、第1ECU20および第2ECU30へ第1電源26および第2電源36から電力が供給され始めた場合、電圧値V1,V2は、徐々に昇圧される。第1ECU20および第2ECU30へ第1電源26および第2電源36から電力が供給され始めたときから所定時間経過したところで、電圧値V1,V2が第1ECU20および第2ECU30を正常に動作させることができる所定範囲内に一定に保たれる。仮に、第1ECU20および第2ECU30の電圧値V1,V2が、第1ECU20および第2ECU30を最低限動作せることができる閾値L近傍の値である状態で、第1ECU20および第2ECU30を動作させた場合を考える。その場合、第1電源26および第2電源36の電圧値V1,V2が何らかの原因で第1ECU20および第2ECU30を最低限動作させることができる閾値Lを下回るおそれがある。それに伴い、第1ECU20および第2ECU30の制御動作が停止してしまうことにより、ECU10の制御動作が不安定になってしまうおそれがある。そのため、第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2は、第1電源26および第2電源36の電圧値V1,V2が第1ECU20および第2ECU30が正常に動作できる所定範囲内で一定に保たれるまで、第1ECU20および第2ECU30の制御動作を停止した状態とする観点で設定されている。また、第1リセット信号生成部40および第2リセット信号生成部50は、電圧値V1,V2が第1ECU20および第2ECU30を正常に動作させることができる所定範囲内で一定に保たれたと判断したとき、第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2の生成を停止することで、第1ECU20および第2ECU30の制御動作を開始させる。尚、閾値Lは、第1ECU20および第2ECU30を正常に動作させることができる所定範囲の下限値としている。
図1に示すように、監視部38は、第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2の入力状態に応じて指令信号S1,S2を生成する。指令信号S1,S2は、第2ECU30(第2マイコン32)により生成される第2クロック信号CK2を基準として第1ECU20の制御動作を第2ECU30の制御動作に同期させる観点で設定されている。具体的には、指令信号S1は、第2同期信号生成部33により生成された第2クロック信号CK2を第2タイミング信号T2とするための信号である。指令信号S2は、第2同期信号生成部33から第1同期信号生成部23に対して第2クロック信号CK2を出力させる信号である。また、指令信号S2は、第1同期信号生成部23により生成される第3クロック信号CK3を第1タイミング信号T1としてタイマ生成器24aへ出力させるための信号である。
ここで、第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2の入力状態と、指令信号S1,S2の関係性について詳細に説明する。尚、ECU10が正常に動作している場合、監視部38には、第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2が入力されていない状態である。
最初に、第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2が監視部38に入力されていない状態で、第2マイコン32の制御動作が停止した状態となり、再び動作した状態に復帰する場合を考える。この場合、監視部38は、指令信号S1,S2を生成しない。すなわち、監視部38に第2リセット信号Rs2が入力され、再び入力されない状態となるとき、監視部38は、指令信号S1,S2を生成しない。第2マイコン32の制御動作が停止した状態から、再び動作した状態に復帰した場合に指令信号S1,S2を生成しない理由を以下に説明する。
<指令信号S1,S2を生成しない理由>
図2に示すように、ECU10が正常に動作しているとき、第1マイコン22および第2マイコン32は、第1マイコン22により生成された第1クロック信号CK1を基準として制御動作が同期されている。ここで、第1電源26および第2電源36の電圧値V1,V2が何らかの原因により第1ECU20および第2ECU30が最低限動作することができる閾値L近傍まで変化する(図2中の右下矢印方向)おそれがある。電圧値V1,V2の変化に伴い、第1リセット信号生成部40が第1電源26の電圧値V1が第1マイコン22を正常に動作させることができる所定範囲内に一定に保たれていると判断し、第2リセット信号生成部50が第2電源36の電圧値V2が第2マイコン32を正常に動作させることができる所定範囲内に一定に保たれていないと判断することにより、第1リセット信号生成部40は第1リセット信号Rs1を生成せず、第2リセット信号生成部50だけが第2リセット信号Rs2を生成するおそれがある。すなわち、第2ECU30の制御動作が停止した状態となるおそれがある。
これは、第1リセット信号生成部40および第2リセット信号生成部50は、同一の構成を有しているが、第1リセット信号生成部40および第2リセット信号生成部50のハードウェア等の誤差があるためと考えられる。すなわち、電圧値V1,V2が変化した後に、電圧値V1,V2が第1ECU20および第2ECU30を正常に動作させることができる所定範囲内に一定に保たれていたとしても、第1リセット信号生成部40および第2リセット信号生成部50に設定されている閾値Lに若干の誤差が生じ、第2リセット信号生成部50だけが電圧値V2が第2ECU30を正常に動作させることができる所定範囲内に一定に保たれていないと判断してしまい、第2リセット信号生成部50だけが第2リセット信号Rs2を生成してしまうことが考えられるためである。
その場合、図1に示すように、第2マイコン32は、第2リセット信号Rs2により制御動作が停止し、第1マイコン22は、自身で生成した第1クロック信号CK1を基準として制御動作する。その後、第2リセット信号生成部50が、電圧値V2が再び第2マイコン32を正常に動作させることができる所定範囲内に一定に保たれていると判断することで、第2リセット信号Rs2の生成が停止される。すなわち、監視部38に第2リセット信号Rs2が入力されなくなる。第2マイコン32が再度正常に動作し始めたとき、第2マイコン32の制御動作は、第1マイコン22により生成された第1クロック信号CK1を基準として第1マイコン22の制御動作に同期される。そのため、監視部38に、第2リセット信号Rs2が入力され、再び入力されない状態となることは、第1マイコン22の第1クロック信号CK1を基準として第2マイコン32の制御動作が第1マイコン22の制御動作に適切に同期することを示している。したがって、監視部38は、指令信号S1,S2を生成せずに、第1マイコン22により生成される第1クロック信号CK1を基準として第2マイコン32の制御動作を第1マイコン22の制御動作に同期させる。
次に、第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2が監視部38に入力されていない状態で、第1マイコン22の制御動作が停止した状態となり、再び動作した状態に復帰する場合を考える。この場合、監視部38は、指令信号S1,S2を生成する。すなわち、監視部38に、第1リセット信号Rs1が入力され、再び入力されない状態となるとき、監視部38は、指令信号S1,S2を生成する。第1マイコン22の制御動作が停止した状態から、再び動作した状態に復帰した場合に指令信号S1,S2を生成する理由を以下に説明する。
<指令信号S1,S2を生成する理由>
ECU10が正常に動作しているとき、第1マイコン22および第2マイコン32は、第1マイコン22により生成された第1クロック信号CK1を基準として制御動作が同期されている。ここで、第1電源26および第2電源36の電圧値V1,V2が何らかの原因により変化するおそれがある。電圧値V1,V2の変化に伴い、第1リセット信号生成部40が第1電源26の電圧値V1が第1マイコン22を正常に動作させることができる所定範囲内に一定に保たれていないと判断し、第2リセット信号生成部50が第2電源36の電圧値V2が第2マイコン32を正常に動作させることができる所定範囲内に一定に保たれていると判断することにより、第1リセット信号生成部40だけが第1リセット信号Rs1を生成し、第2リセット信号生成部50は、第2リセット信号Rs2を生成しないおそれがある。すなわち、第1マイコン22の制御動作が停止した状態となってしまうおそれがある。
これは、第1リセット信号生成部40および第2リセット信号生成部50は、同一の構成を有しているが、第1リセット信号生成部40および第2リセット信号生成部50のハードウェア等の誤差があるためである。すなわち、電圧値V1,V2が変化した後に、第1ECU20および第2ECU30を正常に動作させることができる所定範囲内に一定に保たれていたとしても、第1リセット信号生成部40および第2リセット信号生成部50に設定されている閾値Lに若干の誤差が生じ、第1リセット信号生成部40だけが電圧値V1が第1ECU20を正常に動作させることができる所定範囲内に一定に保たれていないと判断してしまい、第1リセット信号生成部40だけが第1リセット信号Rs1を生成してしまうことが考えられるためである。
その場合、第1マイコン22は、第1リセット信号Rs1により制御動作が停止し、第2マイコン32は、自身で生成した第2クロック信号CK2を基準として制御動作する必要がある。
その後、第1リセット信号生成部40が、電圧値V1が再び第1マイコン22を正常に動作させることができる所定範囲内で一定に保たれていると判断することで、第1リセット信号Rs1の生成が停止する。すなわち、監視部38に第1リセット信号Rs1が入力されなくなる。第1マイコン22が再度正常に動作し始めたとき、第1マイコン22の制御動作は、第2マイコン32により生成された第2クロック信号CK2を基準として第2マイコン32の制御動作に同期される必要がある。これは、第2マイコン32が第2クロック信号CK2を基準として正常に動作しているときに、第1マイコン22から第1クロック信号CK1が入力されると、第2マイコン32の制御動作をずらしてしまうおそれがあるためである。そのため、監視部38に、第1リセット信号Rs1が入力され、再び入力されなくなる状態は、第2マイコン32の第2クロック信号CK2を基準として第1マイコン22を同期させる必要があることを示している。すなわち、監視部38は、第2マイコン32が制御動作しているときに、第1マイコン22の制御動作が停止した状態から動作した状態に復帰したと判断する。そのため、監視部38は指令信号S1,S2を生成し、第2マイコン32の第2クロック信号CK2を基準として第1マイコン22の制御動作を第2マイコン32の制御動作に同期させる。具体的に、監視部38に第1リセット信号Rs1のみが入力されている状態となったとき指令信号S1を生成する。監視部38に第1リセット信号Rs1のみが入力されている状態で、第1リセット信号Rs1が入力されない状態となったとき、監視部38は、指令信号S2を生成する。監視部38に第1リセット信号Rs1のみが入力されている状態のときに監視部38が指令信号S1を生成する理由は、第1マイコン22が正常に動作するまでの間、第2マイコン32を制御動作させる必要があるためである。第1マイコン22が正常に動作するまでは第1クロック信号CK1は、第2マイコン32に入力されない。すなわち、第1マイコン22が正常に動作するまでの間、第2マイコン32において第4クロック信号CK4を第2タイミング信号T2に設定したままでは、第2マイコン32の制御動作が停止したままになってしまうためである。
指令信号S1により第2同期信号生成部33で生成される第2クロック信号CK2を第2タイミング信号T2として設定し、指令信号S2により第2同期信号生成部33で生成される第2クロック信号CK2を第1同期信号生成部23に出力する。併せて第1同期信号生成部23により生成される第3クロック信号CK3を第1タイミング信号T1としてタイマ生成器24aへ出力することにより、第2マイコン32により生成される第2クロック信号CK2を基準として第1マイコン22の制御動作を第2マイコン32に制御動作に同期させることができる。
上述した第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2の監視部38への入力状態と、指令信号S1,S2の関係性から、監視部38が指令信号S1,S2を生成するためのトリガーとなる条件は、「監視部38に第1リセット信号Rs1のみが入力されている状態で、再び第1リセット信号Rs1が入力されない状態となる」ことである。このような条件であれば、第2マイコン32が正常に制御動作を継続しているときに、第1マイコン22の制御動作が停止した状態から動作した状態に復帰したときに、第2マイコン32により生成される第2クロック信号CK2を基準として第1マイコン22の制御動作を第2マイコン32の制御動作に同期させることができる。
次に、ECU10の動作について説明する。
車両に搭載されるイグニッションスイッチがオン状態になったとき、第1電源26および第2電源36は、第1マイコン22および第2マイコン32に電力を供給し始める。このとき、第1リセット信号生成部40および第2リセット信号生成部50は、第1電源26および第2電源36の電圧値V1,V2を監視し、電圧値V1,V2が安定するまでの間、第1マイコン22および第2マイコン32に対して第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2を出力することで制御動作を停止した状態とする。第2マイコン32の監視部38は、第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2を監視する。
第1リセット信号生成部40および第2リセット信号生成部50のハードウェア等の誤差により第1リセット信号生成部40だけが、電圧値V1が第1ECU20を正常に動作させることができる所定範囲内に一定に保たれていないと判断してしまい、第1リセット信号Rs1を生成してしまうことで、第1ECU20の制御動作が停止した状態となってしまうおそれがある。そのため、監視部38は、第1リセット信号Rs1のみが入力されることにより、第1マイコン22が停止した状態であることを検知する。監視部38は、第1マイコン22の制御動作が停止した状態になったことを検知したとき、第2マイコン32の第2同期信号生成部33における切り替え器33dに対して指令信号S1を出力する。切り替え器33dは、指令信号S1が入力されたとき、スイッチを切り替えることによりクロック生成器33aにより生成された第2クロック信号CK2を第2タイミング信号T2として第2演算部34に出力する。監視部38は、その後、第1ECU20が正常に動作できる状態になったとき、すなわち、監視部38に第1リセット信号Rs1が入力されなくなったとき、第2マイコン32のクロック出力器33bと、第1マイコン22の第1同期信号生成部23の切り替え器23dに指令信号S2を出力する。クロック出力器33bは、指令信号S2が入力されたとき、クロック生成器33aにより生成された第2クロック信号CK2を第1同期信号生成部23におけるクロック補正器23cに出力する。クロック補正器23cは、クロック生成器23aにより生成された第1クロック信号CK1を、第2クロック信号CK2に一致させるように補正した第3クロック信号CK3を切り替え器23dに出力する。切り替え器23dは、指令信号S2が入力されたとき、スイッチを切り替えることによりクロック補正器23cにより生成された第3クロック信号CK3を第1タイミング信号T1として第1演算部24に出力する。
以上詳述したように、本実施の形態によれば、監視部38に第1リセット信号Rs1のみが入力されている状態で、再び第1リセット信号Rs1が入力されない状態となる場合、監視部38は、第1マイコン22の制御動作が停止した状態から動作した状態に復帰したことを検知する。そのため、監視部38は、第2マイコン32のみが正常に動作しているときに、第1マイコン22の制御動作が動作した状態に復帰したとき、第2マイコン32により生成される第2クロック信号CK2を基準として第1マイコン22の制御動作を第2マイコン32の制御動作に同期させることができる。したがって、第1ECU20および第2ECU30を同期させる基準となる第1クロック信号CK1を出力する第1ECU20の制御動作が停止した状態となった後、動作した状態に復帰した場合、第1ECU20および第2ECU30での同期制御を適切に実施することができる。
<第2の実施形態>
以下、車両制御装置の第2の実施形態を説明する。第1の実施形態と同様に構成については同じ符号を付して説明する。尚、第1の実施形態との相違点は、ECU10の初期起動状態も考慮した点である。
ECU10が初期起動状態である場合を考える。初期起動状態とは、車両のイグニッションスイッチがオン状態となった最初の状態のことである。
図1に示すように、車両のイグニッションスイッチがオン状態となったとき、第1および第2電源26,36から第1マイコン22および第2マイコン32へ電力が供給され始める。そのため、監視部38には、第1リセット信号生成部40および第2リセット信号生成部50から第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2が同時に入力される。
その後、監視部38は、第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2が同時に入力されない状態になるとき、指令信号S1,S2を生成しない。第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2が同時に入力されない状態になるとき、監視部38が指令信号S1,S2を生成しない理由を以下に説明する。
<指令信号S1,S2を生成しない理由>
第1マイコン22および第2マイコン32に第1電源26および第2電源36から電力が供給され始めたとき、電圧値V1,V2が安定するまでは第1リセット信号生成部40および第2リセット信号生成部50では第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2が生成される。そのため、第1マイコン22および第2マイコン32の制御動作は停止した状態となる。電圧値V1,V2が安定し、第1マイコン22および第2マイコン32が動作した状態となるとき、第1マイコン22にて生成される第1クロック信号CK1を基準として第2マイコン32の制御動作を第1マイコン22の制御動作に同期させる。そのため、監視部38に第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2が同時に入力され、同時に入力されない状態となることは、いわゆるECU10の初期起動状態において、第1マイコン22および第2マイコン32が正常に起動したことを示している。したがって、監視部38は指令信号S1,S2を生成せず、第1マイコン22により生成された第1クロック信号CK1を基準として第2マイコン32の制御動作を第1マイコン22の制御動作に同期させる。
また、監視部38に第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2が同時に入力された状態から、先に第1リセット信号Rs1が入力されなくなり、その後、第2リセット信号Rs2が入力されなくなるとき、監視部38は、指令信号S1,S2を生成しない。第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2が同時に入力された状態から、先に第1リセット信号Rs1が入力されなくなり、その後、第2リセット信号Rs2が入力されなくなるとき、監視部38が指令信号S1,S2を生成しない理由を以下に説明する。
<指令信号S1,S2を生成しない理由>
監視部38に、先に第1リセット信号Rs1が入力されなくなり、その後、第2リセット信号Rs2が入力されなくなる状態は、第1マイコン22が第2マイコン32よりも早く制御動作を開始する状態を示している。具体的には、第1マイコン22および第2マイコン32の電圧値V1,V2が徐々に昇圧され、第1リセット信号生成部40が、電圧値V1が第1マイコン22を正常に動作させることができる所定範囲内に一定に保たれていると判断し、第2リセット信号生成部50が、電圧値V2が第2ECU30を正常に動作させることができる所定範囲内に一定に保たれていないと判断することにより、第1リセット信号生成部40は第1リセット信号Rs1の生成を先に停止し、その後、第2リセット信号生成部50が第2リセット信号Rs2の生成を停止するおそれがある。すなわち、第2ECU30の制御動作が第1ECU20の制御動作よりも遅く開始されるおそれがある。
この状態は、第1の実施形態に記載したように、第1リセット信号生成部40および第2リセット信号生成部50のハードウェアの誤差等により第2リセット信号生成部50だけが第2リセット信号Rs2を生成してしまうことが考えられる。この場合、第2マイコン32が正常に動作するまでの間、第1マイコン22は、自身で生成した第1クロック信号CK1を基準として制御動作する。その後、第2リセット信号生成部50が、電圧値V2が再び第2マイコン32を正常に動作させることができる所定範囲内で保たれていると判断することにより、第2リセット信号Rs2の生成が停止する。すなわち、監視部38に第2リセット信号Rs2が入力されなくなる。監視部38に第2リセット信号Rs2が入力されなくなり、第2マイコン32が正常に動作し始めたとき、第2マイコン32の制御動作は、第1マイコン22で生成された第1クロック信号CK1を基準として第1マイコン22の制御動作に同期される。これは、第2マイコン32が第1マイコン22よりも遅く動作し始めたとしても、第1マイコン22および第2マイコン32の制御動作を互いに同期させるための基準となる第1クロック信号CK1が常に生成され続けているためである。そのため、監視部38に、先に第1リセット信号Rs1が入力されなくなり、その後、第2リセット信号Rs2が入力されなくなる状態は、いわゆるECU10の初期起動状態において、第1マイコン22の第1クロック信号CK1を基準として第2マイコン32の制御動作が第1マイコン22の制御動作に適切に同期することを示している。したがって、監視部38は、指令信号S1,S2を生成せず、第1マイコン22により生成される第1クロック信号CK1を基準として第2マイコン32の制御動作を第1マイコン22の制御動作に同期させる。
また、監視部38に第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2が同時に入力された状態から、先に第2リセット信号Rs2が入力されなくなり、その後、第1リセット信号Rs1が入力されなくなるとき、監視部38は、指令信号S1,S2を生成する。監視部38に第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2が同時に入力された状態から、先に第2リセット信号Rs2が入力されなくなり、その後、第1リセット信号Rs1が入力されなくなるとき、監視部38が指令信号S1,S2を生成する理由を以下に説明する。
<指令信号S1,S2を生成する理由>
監視部38に、先に第2リセット信号Rs2が入力されなくなり、その後、第1リセット信号Rs1が入力されなくなる状態は、第2マイコン32が第1マイコン22よりも早く制御動作を開始する状態を示している。具体的には、第1マイコン22および第2マイコン32の電圧値V1,V2が徐々に昇圧され、第2リセット信号生成部50が、電圧値V2が第2ECU30を正常に動作させることができる所定範囲内に保たれていると判断し、第1リセット信号生成部40が、電圧値V1が第1マイコン22を正常に動作させることができる所定範囲内に保たれていないと判断することにより、第2リセット信号生成部50が第2リセット信号Rs2の生成を先に停止し、その後、第1リセット信号生成部40が第1リセット信号Rs1の生成を停止させるおそれがある。すなわち、第1ECU20の制御動作が第2ECU30の制御動作よりも遅く開始されるおそれがある。
この状態は、例えば、上述したように第1リセット信号生成部40および第2リセット信号生成部50のハードウェアの誤差等により、第1リセット信号生成部40が第1リセット信号Rs1を生成してしまうことが考えられる。この場合、第2ECU30は、自身で生成した第2クロック信号CK2を基準として制御動作させる必要がある。その後、第1リセット信号生成部40が、電圧値V1が再び第1マイコン22を正常に動作させることができる所定範囲内で保たれていると判断することにより、第1リセット信号Rs1の生成が停止する。すなわち、監視部38に第1リセット信号Rs1が入力されなくなる。監視部38に第1リセット信号Rs1が入力されなくなり、第1マイコン22が正常に動作し始めたとき、第1マイコン22は、第2マイコン32で生成された第2クロック信号CK2を基準として同期する必要がある。これは、第2マイコン32が第2クロック信号CK2を基準として正常に動作しているときに、第1マイコン22から第1クロック信号CK1が入力されると、第2マイコン32の制御動作をずらしてしまうおそれがあるためである。そのため、監視部38に、先に第2リセット信号Rs2が入力されなくなり、その後、第1リセット信号Rs1が入力されなくなる状態は、いわゆるECU10の初期起動状態において、第2マイコン32の第2クロック信号CK2を基準として第1マイコン22を同期させる必要があることを示している。すなわち、監視部38は、第2マイコン32が制御動作しているときに、第1マイコン22の制御動作が停止した状態から動作した状態になったと判断する。そのため、監視部38は指令信号S1,S2を生成し、第2マイコン32の第2クロック信号CK2を基準として第1マイコン22の制御動作を第2マイコン32の制御動作に同期させる。具体的には、監視部38に第1リセット信号Rs1のみが入力されている状態となったとき、監視部38は、指令信号S1を生成する。監視部38に第1リセット信号Rs1のみが入力されている状態で、第1リセット信号Rs1が入力されない状態となったとき、監視部38は指令信号S2を生成する。監視部38に第1リセット信号Rs1のみが入力されている状態のときに指令信号S1を生成する理由は、第1マイコン22が正常に動作するまでの間、第2マイコン32を制御動作させる必要があるためである。すなわち、第1マイコン22が正常に動作するまでの間、第2マイコン32において第4クロック信号CK4を第2タイミング信号T2に設定したままでは、第2マイコン32の制御動作が停止したままになってしまうためである。
指令信号S1により第2同期信号生成部33で生成される第2クロック信号CK2を第2タイミング信号T2として設定し、指令信号S2により第2同期信号生成部33で生成される第2クロック信号CK2を第1同期信号生成部23に出力する。併せて第1同期信号生成部23により生成される第3クロック信号CK3を第1タイミング信号T1としてタイマ生成器24aへ出力することにより、第2マイコン32により生成される第2クロック信号CK2を基準として第1マイコン22の制御動作を第2マイコン32の制御動作に同期させることができる。
本実施形態によれば、例えば、ECU10が正常に動作している状態から、第1ECU20の制御動作が停止状態となった後、動作した状態に復帰した場合だけでなく、ECU10が初期起動状態である場合においても、第1ECU20および第2ECU30適切に同期制御させることができる。
<第3の実施形態>
以下、車両制御装置の第3の実施形態を説明する。第1の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明する。
図3に示すように、第2マイコン32のAD変換器34bは、第1マイコン22と第1電源26との間に設けられる電圧センサ27により検出される電圧値V1のアナログ信号をデジタル信号Ds3に変換する。また、AD変換器34bは、第2マイコン32と第2電源36との間に設けられる電圧センサ37により検出される電圧値V2のアナログ信号をデジタル信号Ds4に変換する。監視部38は、デジタル信号Ds3,Ds4を監視している。監視部38は、デジタル信号Ds3,Ds4の入力状態に応じて指令信号S1,S2を第2同期信号生成部33に出力する。
AD変換器34bの機能についてより詳細に説明する。
AD変換器34bは、第1電源26の電圧値V1が、第1マイコン22が最低限動作できる閾値以上である場合、電圧値V1をデジタル信号Ds3としての「1」に変換する。AD変換器34bは、第1電源26の電圧値V1が、第1マイコン22が最低限動作できる閾値を下回った場合、デジタル信号Ds3としての「0」に変換する。AD変換器34bは、第2電源36の電圧値V2についても同様にデジタル信号Ds4としての「1」および「0」に変換する。すなわち、デジタル信号Ds3,Ds4が「0」に変換されたとき、第1マイコン22および第2マイコン32の制御動作は停止し、デジタル信号Ds3,Ds4が「1」に変換されたとき、第1マイコン22および第2マイコン32の制御動作は動作した状態となる。
ここで、デジタル信号Ds3,Ds4の入力状態と、指令信号S1,S2との関係性について説明する。
ECU10が正常に動作している場合について考える。この場合、監視部38には、デジタル信号Ds3としての「1」およびデジタル信号Ds4としての「1」が入力されている状態である。
その後、第1マイコン22および第2マイコン32が正常に動作している状態で、第1マイコン22の制御動作が停止した状態となり、再び動作した状態に復帰する場合、監視部38は、指令信号S1,S2を生成する。すなわち、監視部38は、デジタル信号Ds4として「1」が変化せず、デジタル信号Ds3としての「1」がデジタル信号Ds3としての「0」に入力が変化し、再びデジタル信号Ds3としての「1」に入力が変化するとき、指令信号S1,S2を生成する。
監視部38が指令信号S1,S2を生成するためのトリガーとなる条件は、「監視部38にデジタル信号Ds4としての「1」が入力されている状態で、デジタル信号Ds3が「0」から「1」に入力が変化する状態となる」ことである。このような条件であれば、第2マイコン32が動作している状態で、第1マイコン22の制御動作が動作した状態に復帰したとき、第2マイコン32により生成される第2クロック信号CK2を基準として第1マイコン22の制御動作を第2マイコン32の制御動作に同期させることができる。
尚、本実施の形態は、技術的に矛盾が生じない範囲で以下のように変更してもよい。
・第3の実施形態において、ECU10が正常に動作している状態を前提に説明していたが、例えば、ECU10が初期起動状態である場合について考慮してもよい。
この場合、車両のイグニッションスイッチがオン状態となり、第1電源26および第2電源36から第1マイコン22および第2マイコン32へ電力が供給され始める状態のため、監視部38には、AD変換器34bからデジタル信号Ds3としての「0」と、デジタル信号Ds4としての「0」が同時に入力される。その後、監視部38は、先にデジタル信号Ds4としての「0」からデジタル信号Ds4としての「1」に入力が変化した後、デジタル信号Ds3としての「0」がデジタル信号Ds3としての「1」に入力が変化したとき、指令信号S1,S2を生成する。このようにしても第3の実施形態と同様の効果が得られる。
・監視部38は、第1および第2の実施形態においては、第1リセット信号Rs1および第2リセット信号Rs2の入力状態、第3の実施形態においては、電圧値V1,V2のデジタル信号Ds3,Ds4の入力状態に基づいて、第1マイコン22の制御動作が停止した状態から動作した状態となることを検知していたが、これに限らない。例えば、第1マイコン22のクロック出力器23bから出力される第1クロック信号CK1に基づいて第1マイコン22の制御動作が停止した状態から動作した状態となることを検知してもよい。第1マイコン22の制御動作が停止した状態である場合、クロック出力器23bから第1クロック信号CK1は出力されない。第1マイコン22の制御動作が動作した状態である場合、クロック出力器23bから第1クロック信号CK1が出力される。監視部38は、第1クロック信号CK1が入力されなくなったとき、第1マイコン22の制御動作が停止した状態となったと検知し、第1クロック信号CK1が入力されているとき、第1マイコン22の制御動作が動作した状態であることを検知するようにしてもよい。
・第1〜3の実施形態において、制御対象は、電気的に独立した2系統のモータコイル群Aおよびモータコイル群Bを有する1つのモータ11であったが、これに限らない。例えば、3相(U相、V相、W相)を1系統としたモータコイル群を1つずつ有する2つのモータであってもよい。また、モータ11を、3相(U相、V相、W相)を1系統としたモータコイル群を3つ以上有するようにしてもよい。ただし、この場合、モータコイル群の数だけ、ECU10の内部にマイコンを含む制御部を設けることに留意する。
・第1〜3の実施形態において、ECU10は、第1ECU20および第2ECU30の2系統の制御部を有していたが、これに限らない。例えば、3系統以上の制御部を有していてもよい。この場合、第1制御部としての第1ECU20を除く残りの制御部のうち少なくとも1つは監視部38を有するように設定し、第1ECU20の制御動作が停止した状態から動作した状態になったことを検知した場合、残りの制御部が生成する同期信号としてのクロック信号を基準として、第1ECU20の制御動作を残りの制御部の制御動作に同期させる。
・第1〜第3の実施形態において、監視部38は、第2マイコン32の内部に設けられていたが、これに限らない。例えば、第2ECU30の内部であれば、どのような箇所に設けていてもよい。また、上記したように、3系統以上の制御部を有する場合でも、監視部38をマイコンの内部ではなく、制御部の内部であればどのような箇所に設けてもよい。
10…ECU、11…モータ、20…第1ECU、30…第2ECU、23…第1同期信号生成部、24…第1演算部、25…第1駆動回路部、26…第1電源、33…第2同期信号生成部、34…第2演算部、35…第2駆動回路部、36…第2電源、38…監視部、40…第1リセット信号生成部、50…第2リセット信号生成部、V1,V2…電圧値、Sm1,Sm2…制御信号、Rs1…第1リセット信号、Rs2…第2リセット信号、CK1…第1クロック信号、CK2…第2クロック信号。

Claims (2)

  1. 制御対象の動作を協調して制御する複数の制御部を有し、前記複数の制御部は、前記複数の制御部の動作を互いに同期させる同期信号を生成し、前記複数の制御部のうち第1制御部が生成する前記同期信号を基準として前記複数の制御部の制御動作を同期させる車両制御装置において、
    前記制御部の動作状態を検知する少なくとも1つの監視部を有し、
    前記監視部は、前記第1制御部を除く残りの制御部が制御動作を継続している状態で、前記第1制御部の動作状態が停止した状態から動作した状態になったことを検知した場合、継続動作している前記残りの制御部が生成する前記同期信号を基準として、前記第1制御部の制御動作を継続動作している前記残りの制御部の制御動作に同期させる車両制御装置。
  2. 前記複数の制御部にそれぞれ接続された複数の電源と、
    前記複数の制御部のそれぞれに接続され、当該接続された前記制御部に対応する前記電源の電圧値を監視するとともに、前記電源からの前記電圧値が安定するまで前記電源が接続されている前記制御部の動作を停止させるリセット信号を生成する複数のリセット信号生成部と、を有し、
    前記監視部は、前記第1制御部に接続された前記リセット信号生成部が生成する前記リセット信号と、前記残りの制御部に接続された前記リセット信号生成部が生成する前記リセット信号とを監視し、前記第1制御部に接続された前記リセット信号生成部が生成する前記リセット信号のみが入力されている状態で、前記第1制御部に接続された前記リセット信号生成部が生成する前記リセット信号の入力が停止したとき、前記第1制御部の動作状態が停止した状態から動作した状態になったことを検知する請求項1に記載の車両制御装置。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10668945B2 (en) * 2016-07-11 2020-06-02 Denso Corporation Motor control apparatus, motor drive system, and motor control method
JPWO2020137510A1 (ja) * 2018-12-28 2021-11-11 日本電産株式会社 駆動制御装置、モータ駆動装置およびパワーステアリング装置
US20210028632A1 (en) * 2019-07-25 2021-01-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery system
US11958622B2 (en) * 2020-05-15 2024-04-16 Pratt & Whitney Canada Corp. Protection functions

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002354871A (ja) * 2001-05-25 2002-12-06 Mitsubishi Electric Corp 電動パワーステアリング装置
DE60311806T2 (de) * 2002-06-11 2007-10-31 Tyco Healthcare Group Lp, Norwalk Klammer zur Befestigung von Hernia-Netz
JP2005102394A (ja) 2003-09-24 2005-04-14 Yaskawa Electric Corp 二重巻線交流電動機の制御方法
JP4818772B2 (ja) 2006-03-28 2011-11-16 川崎重工業株式会社 インバータ駆動装置および駆動方法
JP5412095B2 (ja) 2008-11-27 2014-02-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動機制御装置および運転制御方法
JP5326889B2 (ja) 2009-07-13 2013-10-30 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
EP2518890B1 (en) * 2009-12-25 2017-03-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric power steering apparatus
RU2013117810A (ru) * 2012-06-18 2014-10-27 Мицубиси Электрик Корпорейшн Система инверторов и способ связи
KR101491937B1 (ko) 2013-12-31 2015-02-10 엘에스산전 주식회사 병렬연결 인버터 제어방법
WO2016135840A1 (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 三菱電機株式会社 電動駆動装置、及び電動パワーステアリング装置
JP6540227B2 (ja) * 2015-05-21 2019-07-10 株式会社ジェイテクト 車両用制御装置
JP6361589B2 (ja) * 2015-06-11 2018-07-25 株式会社デンソー 通信システム
US10128783B2 (en) * 2016-05-31 2018-11-13 Infineon Technologies Ag Synchronization of internal oscillators of components sharing a communications bus
JP7024223B2 (ja) * 2016-07-11 2022-02-24 株式会社デンソー モータ制御装置、モータ駆動システム、及び、モータ制御方法

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