JP6417248B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ネットワークで接続された複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）を備える車両用制御装置に関する。

車両に搭載されたＥＣＵで制御される電装品は多種にわたっており、様々な制御が行われている。例えば特許文献１には、ＥＣＵで制御される電動パーキングブレーキ装置が開示されており、イグニッション電源がオンで且つエンジンが停止中に、スロットル操作及びシフト操作に連動したパーキングブレーキの自動的な解除を禁止することによって、誤操作に対する安全性を向上させている。

特許第４１４７２５３号公報

ところで、近年は車両の電装化が進み、１車両当たりのＥＣＵの搭載数が増加している。多数のＥＣＵを搭載した車両用制御装置では、イグニッションオフ時の暗電流が増大するため、暗電流の低減要求が強くなっている。
しかしながら、上述した電動パーキングブレーキにあっては、作動スイッチがオン状態で固着（オン固着と称する）すると、ウェイクアップ信号がハイレベルに固定され、電動パーキングブレーキ用のＥＣＵを動作停止（スリープ）状態にできない虞がある。

このため、イグニッションオフ時にも、当該ＥＣＵと他の電装品用のＥＣＵとのＣＡＮ通信が行われ、ＣＡＮウェイクアップ機能を有する他の電装品用のＥＣＵが動作継続状態となって消費電流の増加を招く。作動スイッチのオン固着が長く続くと、バッテリ上がりが起こることになる。
この問題は、電動パーキングブレーキに限らず、車載ネットワークで接続された複数のＥＣＵを備える車両用制御装置において、電装品の作動スイッチがオン状態で固着すると発生する。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、電装品の作動スイッチがオン状態で固着した場合に、イグニッションオフ時の暗電流を低減できる車両用制御装置を提供することにある。

本発明の車両用制御装置は、第１及び第２の制御装置を含む複数の制御装置が、車載ネットワークを介して接続された車両に適用され、前記第１の制御装置は、作動スイッチのオンによりウェイクアップし、電装品を制御するとともに、前記第２の制御装置によって受信されるデータを前記車載ネットワークへ送信し、前記第２の制御装置は、他の制御装置からのデータの受信によってウェイクアップし、データを受信しないときにスリープするウェイクアップ機能を有し、前記作動スイッチがオン状態で固着し、且つイグニッションキーがオフの場合に、前記第１の制御装置から前記車載ネットワークへのデータ送信を停止、あるいは前記第１の制御装置を受信限定モードにする、ことを特徴とする。

本発明によれば、電装品の作動スイッチがオン固着した場合に、第１の制御装置から第２の制御装置へのデータ送信を停止、あるいは第１の制御装置を受信限定モードに設定することで、第２の制御装置がウェイクアップ機能によって動作を継続するのを抑制できる。従って、第２の制御装置をスリープ状態にして、イグニッションオフ時の暗電流を低減できる。

本発明の実施形態に係る車両用制御装置の概略構成図である。 図１に示した車両用制御装置において、電動パーキングブレーキの作動スイッチがオン状態で固着した場合の第１の制御動作を示すフローチャートである。 図１に示した車両用制御装置において、電動パーキングブレーキの作動スイッチがオン状態で固着した場合の第２の制御動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、車両用制御装置の概略構成図であり、制御対象の電装品として電動パーキングブレーキを例に取り、これを制御するＥＣＵとその周辺部を抽出して示している。この車両用制御装置は、車載ネットワーク用のＣＡＮバス１ａ，１ｂを介して相互に接続された複数のＥＣＵ（制御装置）２−１，２−２，２−３，２−４，…を備えている。ＥＣＵ２−１は、電動パーキングブレーキ３用であり、電動パーキングブレーキ３の制動と解除を行うアクチュエータ４の駆動を制御する。

ＥＣＵ２−１は、ＣＡＮ通信ＩＣ１１、オアゲート１２、ウェイクアップ回路１３、電源ＩＣ１４、マイクロコンピュータ（マイコン）１５及び電動パーキングブレーキ３の作動スイッチ（外部スイッチ）１６などを含んで構成される。このＥＣＵ２−１には、バッテリＢＡから電源が供給される電源端子Ｔ１、イグニッションキー（イグニッションスイッチ）の状態を示す信号ＩＧＮが入力されるＩＧＮ端子Ｔ２、ＣＡＮバス１ａ，１ｂにそれぞれ接続されるＣＡＮ−Ｈ，ＣＡＮ−Ｌ端子Ｔ３，Ｔ４、スイッチ端子Ｔ５，Ｔ６などが設けられている。

ＣＡＮ通信ＩＣ１１には、電源端子Ｔ１から電源が供給され、マイクロコンピュータ１５の制御によりＣＡＮ−Ｈ，ＣＡＮ−Ｌ端子Ｔ３，Ｔ４からＣＡＮバス１ａ，１ｂを介してＣＡＮプロトコルによるデータ通信を行う。マイクロコンピュータ１５は、ＣＡＮ通信ＩＣ１１による受信、送信及びステート設定などを制御する。そして、ＣＡＮ通信ＩＣ１１からオアゲート１２にＣＡＮウェイクアップ信号ＣＷＵを出力する。オアゲート１２には、ＩＧＮ端子Ｔ２からイグニッションキーの状態を示す信号ＩＷＵ、作動スイッチ１６からこの作動スイッチ１６の状態に連動するウェイクアップ信号ＳＷＵ、及びマイクロコンピュータ１５から自己保持信号ＳＨＳなどが入力される。

ウェイクアップ回路１３は、オアゲート１２の出力信号に基づき、例えば、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ１７として図に示した様な素子の電流通路を介して電源端子Ｔ１から電源ＩＣ１４に電源を供給するようになっている。マイクロコンピュータ１５は、ＩＧＮ端子Ｔ２から入力されるイグニッションキーの状態を示す信号ＩＧＮをモニタすると共に、スイッチ端子Ｔ６から入力されるウェイクアップ信号ＳＷＵをモニタする。作動スイッチ１６は、電源端子Ｔ１とオアゲート１２の一つの入力端子間に接続されており、オン状態になるとオアゲート１２にハイレベルのウェイクアップ信号ＳＷＵを供給する。ここでは、作動スイッチ１６をＥＣＵ２−１の電源端子Ｔ１に接続したが、車両側の電源線に直接接続しても良い。

オアゲート１２にハイレベルのウェイクアップ信号ＳＷＵが入力されると、ウェイクアップ回路１３から電源ＩＣ１４を介してマイクロコンピュータ１５に電源が供給されて稼働し、マイクロコンピュータ１５で作動スイッチ１６の状態をモニタし、電動パーキングブレーキ制動を指示していれば、駆動回路等（図示せず）を介して、アクチュエータ４を駆動して電動パーキングブレーキ３を制動状態に設定する。マイクロコンピュータ１５は、更にオアゲート１２にハイレベルの自己保持信号ＳＨＳを出力してＥＣＵ２−１の作動状態を保持する。
電動パーキングブレーキ３が制動状態で、且つイグニッションキーがオン状態において、作動スイッチ１６が電動パーキングブレーキ解除を指示した場合、あるいは例えば、エンジンが起動されてシフト操作またはその後のアクセル操作が行われたことを検出した場合には、マイクロコンピュータ１５で駆動回路等（図示せず）を介して、アクチュエータ４を駆動して電動パーキングブレーキ３を解除状態に設定する。

次に、上記のような構成において、図２のフローチャートにより第１の制御動作を説明する。まず、マイクロコンピュータ１５で、電動パーキングブレーキ３の作動スイッチ１６のオン固着の有無の診断を行う（ステップＳ１）。作動スイッチ１６のオン固着の診断は、マイクロコンピュータ１５でスイッチ端子Ｔ６のウェイクアップ信号（電動パーキングブレーキ３を制御するＥＣＵ２−１のウェイクアップ信号）ＳＷＵをモニタし、ウェイクアップ信号ＳＷＵが所定時間ハイレベルを継続したときにオン固着と診断する。オン固着と診断すると、イグニッションキーのオン／オフ判定を行う（ステップＳ２）。イグニッションキーのオン／オフ判定は、マイクロコンピュータ１５でＩＧＮ端子Ｔ２から入力される信号ＩＧＮをモニタすることで行う。

イグニッションキーがオンと判定されると、運転者に報知して注意を促すために、例えばワーニングランプを点灯する（ステップＳ３）。一方、オフと判定された場合、すなわちＥＣＵ２−１における電動パーキングブレーキ３の作動スイッチ１６がオン固着し、且つイグニッションキーがオフの場合には、ＥＣＵ２−１からＥＣＵ２−２，２−３，２−４，…へのデータ送信（ＣＡＮ送信）を停止（ステップＳ５）、あるいはＥＣＵ２−１を受信限定モードに設定する。

これによって、ＥＣＵ２−２，２−３，２−４，…の中のＣＡＮウェイクアップ機能を有するＥＣＵが、電動パーキングブレーキ３の作動スイッチ１６のオン固着により、ウェイクアップされるのを抑制し、ＥＣＵ２−１を除く、車両内の全てのＥＣＵ２−２，２−３，２−４，…の動作を停止させる。その後、ステップＳ３に移り、ワーニングランプを点灯する。

続いて、オン固着の復帰診断を行う（ステップＳ４）。オン固着が継続している間は復帰診断を行い、復帰するとステップＳ１に戻る。
ここで、オン固着が続くとワーニングランプが点灯し続け、消費電流が増加するので、イグニッションオフ時に一定回数、または一定時間固着が継続した場合には、ＥＣＵ２−１内の記憶装置（図示せず）に故障記録を残した上でワーニングランプを消灯するようにしても良い。

ステップＳ１で、オン固着無しと判定された場合には、通常動作モードとなる（ステップＳ６）。通常動作モードでは、ＣＡＮプロトコルによるデータの送受信が可能になっている。次に、イグニッションキーのオン／オフ判定を行う（ステップＳ７）。そして、オンであればステップＳ１に移動して上述した動作を繰り返し、オフであればマイクロコンピュータ１５により当該ＥＣＵ２−１の動作を停止（スリープ）して終了する。

上記のような構成並びに第１の制御動作によれば、電動パーキングブレーキ３の作動スイッチ１６がオン固着した場合に、ＥＣＵ２−１からＥＣＵ２−２，２−３，２−４，…へのＣＡＮ送信を停止、あるいはＥＣＵ２−１を受信限定モードに設定するので、ＣＡＮウェイクアップ機能を有する他の装置用のＥＣＵが動作継続状態となるのを抑制できる。これによって、イグニッションオフ時の暗電流を低減でき、作動スイッチ１６のオン固着が続いてバッテリ上がりが起こるのも抑制できる。しかも、付加回路などは不要であるので、コストの上昇も抑えることができる。

次に、図３のフローチャートにより第２の制御動作を説明する。本第２の制御動作は、ワーニングランプの消灯機能を付与したものである。まず、マイクロコンピュータ１５で、電動パーキングブレーキ３の作動スイッチ１６のオン固着の有無の診断を行う（ステップＳ１１）。作動スイッチ１６のオン固着の診断は、マイクロコンピュータ１５でスイッチ端子Ｔ６のウェイクアップ信号ＳＷＵをモニタし、所定時間ハイレベルを継続したときにオン固着と診断する。オン固着と診断すると、イグニッションキーのオン／オフ判定を行う（ステップＳ１２）。イグニッションキーのオン／オフ判定は、マイクロコンピュータ１５でＩＧＮ端子Ｔ２から入力される信号ＩＧＮをモニタすることで行う。

イグニッションキーがオンと判定されると、ワーニングランプを点灯する（ステップＳ１３）。一方、オフと判定された場合、すなわちＥＣＵ２−１における電動パーキングブレーキ３の作動スイッチ１６がオン固着し、且つイグニッションキーがオフの場合には、ＥＣＵ２−１からＥＣＵ２−２，２−３，２−４，…へのデータ送信（ＣＡＮ送信）を停止（ステップＳ１４）、あるいはＥＣＵ２−１を受信限定モードに設定する。これによって、ＥＣＵ２−２，２−３，２−４，…の中のＣＡＮウェイクアップ機能を有するＥＣＵが、電動パーキングブレーキ３の作動スイッチ１６のオン固着により、ウェイクアップされるのを抑制し、ＥＣＵ２−１を除く車両内の全てのＥＣＵ２−２，２−３，２−４，…の動作を停止させる。その後、ワーニングランプを点灯する（ステップＳ１５）。

次に、カウンタのカウント値Ｎを初期値０に設定し（ステップＳ１６）、オン固着を検出したので「Ｎ＋１」にカウントアップする（ステップＳ１７）。続いて、カウント値Ｎが所定値Ｍより小さいか否かを判定する（ステップＳ１８）。「Ｎ＜Ｍ」であればオン固着の復帰診断を行う（ステップＳ１９）。オン固着が継続している間はステップＳ１７に戻ってカウント値Ｎをカウントアップ「Ｎ＋１」してからカウント値判定と復帰診断を行う。ステップＳ１９で復帰したと判定されるとステップＳ１１に戻る。

ステップＳ１８で「Ｎ≧Ｍ」と判定された場合には、ワーニングランプを消灯する（ステップＳ２０）。ステップ１３でワーニングランプを点灯した場合、及びステップＳ２０でワーニングランプを消灯した場合には、ステップ２１に移動してオン固着の復帰診断を行う（ステップＳ２１）。オン固着が継続している間は復帰診断を行い、復帰するとステップＳ１１に戻る。

ステップＳ１１で、オン固着無しと判定された場合には、通常動作モードとなる（ステップＳ２２）。通常動作モードでは、ＣＡＮプロトコルによるデータの送受信が可能になっている。次に、イグニッションキーのオン／オフ判定を行う（ステップＳ２３）。そして、オンであればステップＳ１１に移動して上述した動作を繰り返し、オフであればマイクロコンピュータ１５により当該ＥＣＵ２−１の動作を停止（スリープ）して終了する。

上記のような構成並びに第２の制御動作では、上述した第１の制御動作による効果に加えて、オン固着がＭ回以上続くとワーニングランプを消灯するので、ワーニングランプが点灯し続けることはなく、より消費電流を削減でき、バッテリ上がりの危険性を更に低減できる。

なお、上述した実施形態では、電動パーキングブレーキを制御するＥＣＵを含む車両用制御装置を例に取って説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で変形して実施することが可能である。
すなわち、ＣＡＮなどの車載ネットワークで接続された複数のＥＣＵを備える車両用制御装置において、特定のＥＣＵで制御される電装品の作動スイッチがオン固着し、且つイグニッションキーがオフの場合に、当該ＥＣＵから他のＥＣＵへのデータ送信を停止させる、あるいは当該ＥＣＵを受信限定モードに設定する。

これによって、特定のＥＣＵで制御される電装品の作動スイッチのオン固着により、当該ＥＣＵに車載ネットワークで接続された複数のＥＣＵの中のＣＡＮウェイクアップ機能を有するＥＣＵがウェイクアップされるのを抑制できる。これによって、特定のＥＣＵを除く、車両内の全てのＥＣＵの動作を停止させて消費電流を削減でき、バッテリ上がりの危険性も低減できる。

１ａ，１ｂ…ＣＡＮバス、２−１，２−２，２−３，２−４…ＥＣＵ（制御装置）、３…電動パーキングブレーキ（電装品）、４…アクチュエータ、１１…ＣＡＮ通信ＩＣ、１２…オアゲート、１３…ウェイクアップ回路、１４…電源ＩＣ、１５…マイクロコンピュータ、１６…作動スイッチ

Claims (5)

1. 第１及び第２の制御装置を含む複数の制御装置が、車載ネットワークを介して接続された車両に適用され、
   前記第１の制御装置は、作動スイッチのオンによりウェイクアップし、電装品を制御するとともに、前記第２の制御装置によって受信されるデータを前記車載ネットワークへ送信し、
   前記第２の制御装置は、他の制御装置からのデータの受信によってウェイクアップし、データを受信しないときにスリープするウェイクアップ機能を有し、
   前記作動スイッチがオン状態で固着し、且つイグニッションキーがオフの場合に、前記第１の制御装置から前記車載ネットワークへのデータ送信を停止、あるいは前記第１の制御装置を受信限定モードにする、ことを特徴とする車両用制御装置。
2. 前記電装品は、電動パーキングブレーキである、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 前記車載ネットワークは、ＣＡＮ（Controller Area Network）である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用制御装置。
4. 前記作動スイッチのオン状態での固着の判定は、当該作動スイッチのオンによって発生する前記第１の制御装置のウェイクアップ信号が所定時間継続したときに固着と判定する、ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の車両用制御装置。
5. 前記第１の制御装置は、ウェイクアップ機能を有するＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、前記第２の制御装置は、少なくとも一つのＥＣＵである、ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の車両用制御装置。