制御装置
【課題】演算手段を切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすること。
【解決手段】入力信号に基づき機器制御のための演算を行う第１の演算手段と、同じ演算を行う第２の演算手段と、第１の演算手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段と、判定手段により前記第１の演算手段が正常に機能していると判定された場合に第１の演算手段の演算結果を前記制御信号として出力し、正常に機能していないと判定された場合には第２の演算手段の演算結果を制御信号として出力するように切り替える選択手段と、所定のタイミングで第１の演算手段及び第２の演算手段が同一の入力信号に対して同一の演算結果を行った結果の差分が記憶される記憶手段と、を備え、第２の演算手段の演算結果が前記制御信号として出力される際には、第２の演算手段の演算結果が記憶手段に記憶された差分を用いて補正される制御装置。
【解決手段】入力信号に基づき機器制御のための演算を行う第１の演算手段と、同じ演算を行う第２の演算手段と、第１の演算手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段と、判定手段により前記第１の演算手段が正常に機能していると判定された場合に第１の演算手段の演算結果を前記制御信号として出力し、正常に機能していないと判定された場合には第２の演算手段の演算結果を制御信号として出力するように切り替える選択手段と、所定のタイミングで第１の演算手段及び第２の演算手段が同一の入力信号に対して同一の演算結果を行った結果の差分が記憶される記憶手段と、を備え、第２の演算手段の演算結果が前記制御信号として出力される際には、第２の演算手段の演算結果が記憶手段に記憶された差分を用いて補正される制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号に基づいて機器制御のための演算を行い、演算結果を制御信号として出力する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等の移動体、プラント等の設備において、機器制御を行うための制御装置が広く用いられている。このような機器制御を行う制御装置では、制御の信頼性についての要求が高いため、演算を行うＣＰＵ等が故障した場合に備えて、ＣＰＵその他の演算手段を多重化しているものが多い。
【０００３】
演算手段の多重化は、例えば同一チップにＣＰＵコアを複数個封入したマルチコア・プロセッサによって実現可能である。また、コンピュータ自体を複数個備えるマルチプロセッサ装置を用いてもよい。更に、ＡＬＵ（Arithmetic Logic Unit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の演算器を複数個備えるものにおいて、演算に用いられる演算器を切り替えるような構成としても構わない。
【０００４】
特許文献１には、このような多重化を実現した２重化制御方式について記載されている。この方式では、主系にて処理を行っている最中に障害が検出された場合は、予備系に切り替えて処理を続行している。
【０００５】
そして、両系の記憶部の内容を同一に保つために、主系記憶部に発生した書き込み内容を、主系ＣＰＵとは独立に動作する記憶制御部によりその内部のバッファへ逐次記憶させ、主系ＣＰＵからの指示により、主系ＣＰＵの記憶部変更内容を別のバッファ領域へ記憶させ始め、並行してバッファ領域の内容通りの変更を予備系の記憶部へ対して行うものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−２１９８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、機器制御のための制御を行う制御装置には、センサやスイッチ等から種々の入力信号が入力される。この入力信号は、通信線における電圧値や電流値の変動によって数値等を表現したアナログ信号を含み、制御装置周辺の磁場や温度、通信線の特性、制御装置に与えられた加速度等の環境が、電圧値や電流値を変動させ、入力信号に影響を及ぼす場合がある。
【０００８】
演算手段を多重化した制御装置においては、演算手段の配置や通信線の長さの違い等により、前述のような入力信号への影響が、演算手段毎に異なるものとなる可能性がある。このため、同一である筈の入力信号を、各演算手段が異なる数値等として認識してしまうという現象が生じうる。
【０００９】
各演算手段が同一である筈の入力信号を異なる数値等として認識してしまうと、それぞれの演算結果が異なるものとなる。この結果、各演算手段の出力する制御信号が乖離したものとなる場合がある。各演算手段の出力する制御信号が乖離したものとなると、有る演算手段の演算を他の演算手段が代替処理する際に、或いは当該代替処理から元の状態に復帰する際に、制御の連続性を損なわれる可能性がある。これによって、例えばモータ制御を行う制御装置の場合、モータの出力するトルクが滑らかに変化せず、不必要な振動等の原因となり得る。
【００１０】
上記特許文献１に記載の方式は、このような現象について何ら考慮されていない。従って、主系から予備系に、或いはその逆に処理を切り替える際に、制御の連続性が損なわれる場合がある。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、演算手段を切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることが可能な制御装置を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
入力信号に基づいて機器制御のための演算を行い、演算結果を制御信号として出力する制御装置であって、
前記入力信号に基づき前記機器制御のための演算を行う第１の演算手段と、
前記入力信号に基づき前記機器制御のための演算を行う第２の演算手段と、
前記第１の演算手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記第１の演算手段が正常に機能していると判定された場合に前記第１の演算手段の演算結果を前記制御信号として出力し、前記判定手段により前記第１の演算手段が正常に機能していないと判定された場合には前記第２の演算手段の演算結果を前記制御信号として出力するように切り替える選択手段と、
所定のタイミングで前記第１の演算手段及び前記第２の演算手段が同一の入力信号に対して同一の演算結果を行った結果の差分が記憶される記憶手段と、を備え、
前記第２の演算手段の演算結果が前記制御信号として出力される際には、前記第２の演算手段の演算結果が前記記憶手段に記憶された差分を用いて補正されることを特徴とする、
制御装置である。
【００１３】
この本発明の一態様によれば、所定のタイミングで第１の演算手段及び第２の演算手段が同一の入力信号に対して同一の演算結果を行った結果の差分が記憶される記憶手段を備え、第１の演算手段が正常に機能していないと判定され、第２の演算手段の演算結果が制御信号として出力される際に、第２の演算手段の演算結果が記憶手段に記憶された差分を用いて補正されるため、演算手段を切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることができる。
【００１４】
本発明の一態様において、
前記判定手段による判定結果は、前記第１の演算手段に異常が発生したことを示す事象が所定期間継続したときに確定し、
前記選択手段は、前記第１の演算手段に異常が発生したことを示す事象が発生した際に、前記所定期間の経過前に、前記第２の演算手段を起動させてスリープ状態から通常動作状態に移行させることを特徴とすると、好適である。
【００１５】
こうすれば、第２の演算手段の起動に要する時間によって処理の移行が遅延するという不都合を回避することができる。この結果、第１の演算手段の異常発生時における処理の移行を遅滞なく行わせることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、演算手段を切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることが可能な制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施例に係るハイブリッドＥＣＵ１のシステム構成例である。
【図２】電源ＩＣ３０によってメインコンピュータ１０やサブコンピュータ２０の状態が切り替えられる様子を示す図である。
【図３】メインコンピュータ１０の異常発生時における各コンピュータの演算結果の推移を模式的に示す図である。
【図４】本実施例のハイブリッドＥＣＵ１により実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００１９】
以下、図面を参照し、本発明の実施例に係る制御装置について説明する。本発明の制御装置は、車両等の移動体、プラント等の設備において、機器制御を行うための装置である。以下の説明では、ハイブリッド自動車に搭載され、車載センサ等から入力される入力信号に基づいて、主にモータのトルク指令値を算出するハイブリッドＥＣＵ（Electronic Control Unit）に適用されたものとして説明する。なお、ＥＣＵとは、特定の制御を行うために構成されたコンピュータユニットである。
【００２０】
＜第１実施例＞
［構成］
図１は、本発明の第１実施例に係るハイブリッドＥＣＵ１のシステム構成例である。ハイブリッドＥＣＵ１は、主要な構成として、メインコンピュータ１０と、サブコンピュータ２０と、電源ＩＣ３０と、共有メモリ４０と、を備える。
【００２１】
ハイブリッドＥＣＵ１には、車載センサから種々の入力信号が入力される。例えば、アクセル開度センサからアクセル開度信号ＡＣが、シフトポジションセンサからシフトポジション信号ＳＰが、エンジンＥＣＵからエンジン回転数Ｎｅが、車速センサから車速信号Ｖが、バッテリＥＣＵからハイブリッド用バッテリの充電率ＳＯＣが、それぞれ入力される。これらの信号は、デジタル信号である場合もあるし、アナログ信号である場合もある。
【００２２】
メインコンピュータ１０及びサブコンピュータ２０は、それぞれが、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のプログラムメモリ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、アナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器等を備えている。なお、それぞれのＣＰＵは、命令フェッチユニット、命令バッファ、命令デコーダ、ＡＬＵ（Arithmetic Logic Unit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の演算回路、ＬＳＵ（Load Store Unit）、レジスタ、キャッシュメモリ、フラッシュメモリ等を備えた構成となっている。
【００２３】
なお、係る構成は、「複数の演算手段」を備える制御装置の代表例であり、本発明の制御装置は、マルチコア・プロセッサ、マルチプロセッサ装置等、種々の態様のコンピュータを採用し得る。
【００２４】
本実施例では、メインコンピュータ１０が正常に機能している間は、メインコンピュータ１０がモータのトルク指令値を算出してモータＥＣＵ５０に出力する。但し、メインコンピュータ１０に異常が生じたときは、サブコンピュータ２０がメインコンピュータ１０と同様の演算を代替して行い、モータＥＣＵ５０に出力する。このための構成として、メインコンピュータ１０とサブコンピュータ２０のプログラムメモリに同じプログラム（コンピュータの仕様に応じて若干異なる部分があってもよい）が格納されてもよいし、メインコンピュータ１０とサブコンピュータ２０がプログラムメモリを共有する構成であってもよい。
【００２５】
［トルク指令値演算］
ここで、メインコンピュータ１０を主系とし、サブコンピュータ２０を予備系として実行されるモータのトルク指令値演算について簡単に説明する。本実施例のハイブリッドＥＣＵ１が搭載される車両は、エンジン、第１モータ、第２モータ、及び車軸がプラネタリギヤによって連結されたシリーズ・パラレル方式（スプリット方式）のハイブリッド車両であるものとする。
【００２６】
係る構成において、プラネタリギヤの中心部材であるサンギヤには、サンギヤ軸を介して第１モータの回転軸が連結される。プラネタリギヤのリングギヤには、リングギヤ軸及び減速機を介して第２モータの回転軸が、更にリングギヤ軸及びギヤ機構を介して車軸が連結されている。
【００２７】
そして、複数のピニオンギヤを連結したキャリアには、ダンパ等を介してエンジンのクランクシャフトが連結されている。なお、係るプラネタリギヤによる動力分割の原理等については、既に種々のものが公知となっているため、詳細な説明は省略する。
【００２８】
第１モータ及び第２モータは、リチウムイオン電池等のハイブリッド用バッテリに接続されている。ハイブリッド用バッテリは、第１モータや第２モータにおいて回生制御が行なわれることにより充電され、第１モータや第２モータにおいて力行制御が行なわれる際にはこれらに電力を供給する。
【００２９】
メインコンピュータ１０（又はサブコンピュータ２０；以下省略）は、上記のように入力されるアクセル開度ＡＣやシフトポジションＳＰ信号、車速Ｖ等に基づいて、ドライバがアクセル操作によって出力要求したドライバ要求トルクＴｄ＃を算出し、これに駆動軸の回転数Ｎｄ、及び所定の係数を乗じて、ドライバ要求動力Ｐｄを算出する。駆動軸の回転数Ｎｄは、例えば第２モータに取り付けられた回転センサ（レゾルバ）からの値に基づいて計算する。
【００３０】
そして、ドライバ要求動力Ｐｄと、外部から入力される補機要求Ｐａ（電動エアコンプレッサ、その他の走行に直接関係しない電動機器が要求する電力）を加算して、出力要求Ｐｗを算出する。
【００３１】
出力要求Ｐｗが、ハイブリッド用バッテリの供給可能電力Ｐｂ（ＳＯＣ等から算出する）未満である場合は、第２モータの動力のみにより走行する（モータ走行）。この場合、ドライバ要求トルクＴｄ＃をギヤ機構のギヤ比で除した値が第２モータ１３０の要求トルクＴｍ＃となる。なお、出力要求Ｐｗを、ハイブリッド用バッテリの供給可能電力Ｐｂではなく、所定の閾値と比較しても構わない。
【００３２】
一方、出力要求Ｐｗがハイブリッド用バッテリの供給可能電力Ｐｂ以上である場合は、エンジン、第１モータ、及び第２モータを駆動して走行を行なう（エンジン／モータ走行）。この場合、まず、出力要求Ｐｗからハイブリッド用バッテリの供給可能電力Ｐｂを差し引いて、エンジン要求動力Ｐｅを算出する。そして、エンジンをエネルギー効率よく運転できる運転ライン（トルクと回転数を要素とする座標を連ねたもの）上で、エンジン要求動力Ｐｅを実現可能な点の座標を、エンジンの目標トルクＴｅ＃、目標回転数Ｎｅ＃とする。
【００３３】
第１モータについては、エンジンの目標回転数Ｎｅ＃と現在のリングギヤの回転数Ｎｒから、目標回転数Ｎｇ＃を次式（１）に基づいて計算する。式中、ρはプラネタリギヤのギヤ比である。
【００３４】
Ｎｇ＃＝｛（１＋ρ）・Ｎｅ＃−Ｎｒ｝／ρ …（１）
【００３５】
そして、第１モータが回転数Ｎｇ＃で駆動されるように、次式（２）のフィードバック制御を行なう。式中、Ｎｇは第１モータの実際の回転数である。また、Ｋ１は比例項のゲインであり、Ｋ２は積分項のゲインである。
【００３６】
Ｔｇ＃＝前回Ｔｇ＃＋Ｋ１・（Ｎｇ＃−Ｎｇ）＋Ｋ２・∫（Ｎｇ＃−Ｎｇ）ｄｔ …（２）
【００３７】
第１モータの目標トルクＴｇ＃が決定されると、エンジンと第１モータの駆動によってリングギヤに出力されるトルク（以下、直達トルクＴｅｒという）を次式（３）により算出し、ドライバ要求トルクＴｄ＃から直達トルクＴｅｒを差し引いたトルクをギヤ機構のギヤ比で除し、第２モータ１３０の目標トルクＴｍ＃を算出する。
【００３８】
Ｔｅｒ＝−Ｔｇ＃／ρ …（３）
【００３９】
メインコンピュータ１０は、このようにエンジンの目標回転数Ｎｅ＃及び目標トルクＴｅ＃、第１モータの目標回転数Ｎｇ＃及び目標トルクＴｇ＃、第２モータの目標トルクＴｍ＃を算出すると、これらをデジタル値又はアナログ値で表現した制御信号を、エンジンＥＣＵやモータＥＣＵ５０に出力する。
【００４０】
［コンピュータの切り替え制御］
電源ＩＣ３０は、メインコンピュータ１０が正常に機能しているか否かを判定するためのＷＤＴ（Watchdog Timer）３２を備える。ＷＤＴ３２は、メインコンピュータ１０により定期的に所定の信号が出力されたか否かを監視し、当該所定の信号が途切れた場合には、電源ＩＣ３０にその旨を示す異常検知信号を出力する。
【００４１】
電源ＩＣ３０は、ＷＤＴ３２が出力する異常検知信号に基づいて、メインコンピュータ１０やサブコンピュータ２０の状態を、スリープ、通常動作状態等から選択して切り替える。
【００４２】
図２は、電源ＩＣ３０によってメインコンピュータ１０やサブコンピュータ２０の状態が切り替えられる様子を示す図である。
【００４３】
電源ＩＣ３０は、例えば、定常状態（図２における時刻ｔ０〜ｔ１）では、メインコンピュータ１０を通常動作状態とすると共にサブコンピュータ２０をスリープ状態としておき、ＷＤＴ３２が異常検知信号を出力し始めると（時刻ｔ１）、サブコンピュータ２０にウエイクアップ信号を出力して起動させる。
【００４４】
そして、ＷＤＴ３２が異常検知信号を所定サイクル以上継続して出力したときに（時刻ｔ２）、メインコンピュータ１０が異常状態となったとの判断を確定し、メインコンピュータ１０にリセット信号を出力すると共にサブコンピュータ２０にメインコンピュータ１０の代替処理を実行させる。
【００４５】
このように、メインコンピュータ１０が異常状態となったという判断が確定する前に、サブコンピュータ２０を起動させるため、サブコンピュータ２０の起動に要する時間によって処理の移行が遅延するという不都合を回避することができる。この結果、メインコンピュータ１０の異常発生時における処理の移行を遅滞なく行わせることができる。
【００４６】
その後、メインコンピュータ１０のリセット処理が終了すると、メインコンピュータ１０は割り込み通知等によって、その旨をサブコンピュータ２０に通知する（時刻ｔ３）、サブコンピュータ２０は、割り込み通知を受けると、代替処理を終了してスリープ状態に移行する（時刻ｔ４）。
【００４７】
［演算結果差分の補正］
ところで、このような構成において、同じセンサの出力値に基づいて同じ算出式を用いて演算を行う場合であっても、メインコンピュータ１０とサブコンピュータ２０の演算結果が異なる場合がある。前述のように、ハイブリッドＥＣＵ１に入力される信号は、デジタル信号である場合もあるし、アナログ信号である場合もあるのであるが、特にアナログ信号の場合、ハイブリッドＥＣＵ１内外の磁場や配線長の差、温度変化等に起因し、メインコンピュータ１０とサブコンピュータ２０で異なる値として認識される場合があり得るからである。
【００４８】
係る現象に対し、本実施例のハイブリッドＥＣＵ１では、出所が同一の入力信号に対して同一の演算結果を行った結果として生じる演算結果の乖離を学習し、サブコンピュータ２０がメインコンピュータ１０の代替処理を行う際には、学習した乖離を打ち消すように補正を行うものとした。
【００４９】
具体的には、ハイブリッドＥＣＵ１は、所定のタイミングで（例えば車両の始動時、所定時間毎等）メインコンピュータ１０とサブコンピュータ２０が、出所が同一の入力信号（実際の信号でもよいし、ダミーの信号を出力するようにしてもよい）に対して同一の演算結果を行い、メインコンピュータ１０とサブコンピュータ２０のいずれかがその演算結果の差分を計算して共有メモリ４０に格納する。ここで、差分は、例えば（メインコンピュータ１０の演算結果）−（サブコンピュータ２０の演算結果）とする。
【００５０】
そして、前述のようにサブコンピュータ２０がメインコンピュータ１０の代替処理を行う際には、サブコンピュータ２０の演算結果に、共有メモリ４０に格納された差分を加算して、モータＥＣＵ５０に出力する。なお、差分が上記の逆数である場合、差分を差し引いてモータＥＣＵ５０に出力すればよい。
【００５１】
共有メモリ４０は、例えばＲＡＭであるが、差分計算の間隔を複数トリップ毎とするような場合は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の不揮発性メモリを用いると好適である。
【００５２】
図３は、メインコンピュータ１０の異常発生時における各コンピュータの演算結果の推移を模式的に示す図である。
【００５３】
図示するように、メインコンピュータ１０に異常が発生すると、予め起動状態となっているサブコンピュータ２０がトルク指令値を算出してモータＥＣＵ５０に出力する。ここで、サブコンピュータ２０は、自己の算出値に対して、予め共有メモリ４０に格納されている差分を加算して補正を行ったトルク指令値をモータＥＣＵ５０に出力するため、代替処理の開始時及び終了時においてトルク指令値にギャップが生じるという不都合を抑制することができる。
【００５４】
なお、サブコンピュータ２０からメインコンピュータ１０に復帰する際に、サブコンピュータ２０の演算結果がメインコンピュータ１０に送信され、なまし処理等の元データとして用いられると好適である。また、サブコンピュータ２０の代替処理開始時においても同様のことがいえる。この場合、図２における時刻ｔ１とｔ２の間に、メインコンピュータ１０の演算結果がサブコンピュータ２０に送信されるものとすればよい。
【００５５】
図４は、本実施例のハイブリッドＥＣＵ１により実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、ハイブリッドＥＣＵ１が搭載された車両が始動された状態である間、所定周期で繰り返し実行される。
【００５６】
まず、メインコンピュータ１０は、差分学習タイミングであるか否かを判定する（Ｓ１００）。差分学習タイミングは、所望のタイミングに定めてよく、例えば、車両の始動時、所定時間毎、所定日数毎、所定週毎等と設定することができる。
【００５７】
差分学習タイミングであると判定した場合は、サブコンピュータ２０にウエイクアップ信号を出力してサブコンピュータ２０を起動させ（Ｓ１０２）、サブコンピュータ２０に対し、タイミングを同期させてメインコンピュータ１０と同一の入力信号に対する同一の演算結果を出力させ（Ｓ１０４）、差分を計算して共有メモリ４０に格納する（Ｓ１０６）。
【００５８】
そして、サブコンピュータ２０にスリープ状態に移行するように指示する（Ｓ１０８）。
【００５９】
電源ＩＣ３０は、ＷＤＴ３２が異常検知信号を出力したか否かを判定する（Ｓ１１０）。ＷＤＴ３２が異常検知信号を出力していないと判定した場合は、後述するカウント値を値０とし（Ｓ１１２）、本フローの１ルーチンを終了する。
【００６０】
ＷＤＴ３２が異常検知信号を出力したと判定した場合は、サブコンピュータ２０がスリープ状態であるか否かを判定する（Ｓ１１４）。係る判定は、例えば電源ＩＣ３０が内蔵するレジスタ等にサブコンピュータ２０の状態を格納しておき、係る状態情報を参照することにより行われる。
【００６１】
サブコンピュータ２０がスリープ状態でないと判定した場合は、サブコンピュータ２０にウエイクアップ信号を出力してサブコンピュータ２０を起動させ、通常動作状態とする（Ｓ１１６）。
【００６２】
そして、カウント値が所定値Ｃ１（例えば値５程度）以上であるか否かを判定する（Ｓ１１８）。このカウント値は、メインコンピュータ１０が異常状態となったとの判断を確定するまでの期間を決定する値であり、電源ＩＣ３０が内蔵するインクリメントカウンタによってカウントされる。なお、デクリメントカウンタを用いてもよく、この場合、Ｓ１１６の判定は「カウント値が所定値以下であるか否かを判定する」と置換される。
【００６３】
カウント値が所定値Ｃ１以上であると判定した場合は、メインコンピュータ１０にリセット信号を出力すると共に（Ｓ１２０）サブコンピュータ２０にメインコンピュータ１０の代替処理を実行させる（Ｓ１２２）。そして、カウント値をリセットして（Ｓ１２４）本フローの１ルーチンを終了する。
【００６４】
カウント値が所定値未満である場合は、カウント値を１インクリメントし（Ｓ１２６）、本フローの１ルーチンを終了する。
【００６５】
以上説明した本実施例のハイブリッドＥＣＵ１によれば、トルク指令値を算出するコンピュータを、メインコンピュータ１０からサブコンピュータ２０に（及びその逆に）切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることができる。
【００６６】
＜第２実施例＞
以下、本発明の第２実施例に係るハイブリッドＥＣＵ２について説明する。構成については、第１実施例と同様であるため、図１を参照することとし、各構成要素についての説明は省略する。
【００６７】
第２実施例のハイブリッドＥＣＵ２が有するメインコンピュータ１０は、トルク指令値の上昇時、低下時等の幾つかの変化パターンにおける変化分の平均値を、予め算出しておき、共有メモリ４０に格納しておく。そしてサブコンピュータ２０は、代替処理を行う際に、メインコンピュータ１０が直前に出力していたトルク指令値を元に、共有メモリ４０に格納された変化パターンを加味してトルク指令値を算出する。
【００６８】
以上説明した本実施例のハイブリッドＥＣＵ２によれば、トルク指令値を算出するコンピュータを、メインコンピュータ１０からサブコンピュータ２０に（及びその逆に）切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることができる。
【００６９】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【００７０】
例えば、発明の制御装置は、ハイブリッド自動車に搭載されたハイブリッドＥＣＵに限定されず、車両等の移動体、プラント等の設備において、機器制御を行うための装置に広く適用することができる。
【００７１】
また、メインコンピュータ１０とサブコンピュータ２０の演算結果の差分を格納するのは、実施例のような共有メモリ４０に限らず、サブコンピュータ２０が有するＲＡＭやフラッシュメモリ等であっても構わない。
【符号の説明】
【００７２】
１、２ ハイブリッドＥＣＵ
１０ メインコンピュータ
２０ サブコンピュータ
３０ 電源ＩＣ
３２ ＷＤＴ
４０ 共有メモリ
５０ モータＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号に基づいて機器制御のための演算を行い、演算結果を制御信号として出力する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等の移動体、プラント等の設備において、機器制御を行うための制御装置が広く用いられている。このような機器制御を行う制御装置では、制御の信頼性についての要求が高いため、演算を行うＣＰＵ等が故障した場合に備えて、ＣＰＵその他の演算手段を多重化しているものが多い。
【０００３】
演算手段の多重化は、例えば同一チップにＣＰＵコアを複数個封入したマルチコア・プロセッサによって実現可能である。また、コンピュータ自体を複数個備えるマルチプロセッサ装置を用いてもよい。更に、ＡＬＵ（Arithmetic Logic Unit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の演算器を複数個備えるものにおいて、演算に用いられる演算器を切り替えるような構成としても構わない。
【０００４】
特許文献１には、このような多重化を実現した２重化制御方式について記載されている。この方式では、主系にて処理を行っている最中に障害が検出された場合は、予備系に切り替えて処理を続行している。
【０００５】
そして、両系の記憶部の内容を同一に保つために、主系記憶部に発生した書き込み内容を、主系ＣＰＵとは独立に動作する記憶制御部によりその内部のバッファへ逐次記憶させ、主系ＣＰＵからの指示により、主系ＣＰＵの記憶部変更内容を別のバッファ領域へ記憶させ始め、並行してバッファ領域の内容通りの変更を予備系の記憶部へ対して行うものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−２１９８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、機器制御のための制御を行う制御装置には、センサやスイッチ等から種々の入力信号が入力される。この入力信号は、通信線における電圧値や電流値の変動によって数値等を表現したアナログ信号を含み、制御装置周辺の磁場や温度、通信線の特性、制御装置に与えられた加速度等の環境が、電圧値や電流値を変動させ、入力信号に影響を及ぼす場合がある。
【０００８】
演算手段を多重化した制御装置においては、演算手段の配置や通信線の長さの違い等により、前述のような入力信号への影響が、演算手段毎に異なるものとなる可能性がある。このため、同一である筈の入力信号を、各演算手段が異なる数値等として認識してしまうという現象が生じうる。
【０００９】
各演算手段が同一である筈の入力信号を異なる数値等として認識してしまうと、それぞれの演算結果が異なるものとなる。この結果、各演算手段の出力する制御信号が乖離したものとなる場合がある。各演算手段の出力する制御信号が乖離したものとなると、有る演算手段の演算を他の演算手段が代替処理する際に、或いは当該代替処理から元の状態に復帰する際に、制御の連続性を損なわれる可能性がある。これによって、例えばモータ制御を行う制御装置の場合、モータの出力するトルクが滑らかに変化せず、不必要な振動等の原因となり得る。
【００１０】
上記特許文献１に記載の方式は、このような現象について何ら考慮されていない。従って、主系から予備系に、或いはその逆に処理を切り替える際に、制御の連続性が損なわれる場合がある。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、演算手段を切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることが可能な制御装置を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
入力信号に基づいて機器制御のための演算を行い、演算結果を制御信号として出力する制御装置であって、
前記入力信号に基づき前記機器制御のための演算を行う第１の演算手段と、
前記入力信号に基づき前記機器制御のための演算を行う第２の演算手段と、
前記第１の演算手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記第１の演算手段が正常に機能していると判定された場合に前記第１の演算手段の演算結果を前記制御信号として出力し、前記判定手段により前記第１の演算手段が正常に機能していないと判定された場合には前記第２の演算手段の演算結果を前記制御信号として出力するように切り替える選択手段と、
所定のタイミングで前記第１の演算手段及び前記第２の演算手段が同一の入力信号に対して同一の演算結果を行った結果の差分が記憶される記憶手段と、を備え、
前記第２の演算手段の演算結果が前記制御信号として出力される際には、前記第２の演算手段の演算結果が前記記憶手段に記憶された差分を用いて補正されることを特徴とする、
制御装置である。
【００１３】
この本発明の一態様によれば、所定のタイミングで第１の演算手段及び第２の演算手段が同一の入力信号に対して同一の演算結果を行った結果の差分が記憶される記憶手段を備え、第１の演算手段が正常に機能していないと判定され、第２の演算手段の演算結果が制御信号として出力される際に、第２の演算手段の演算結果が記憶手段に記憶された差分を用いて補正されるため、演算手段を切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることができる。
【００１４】
本発明の一態様において、
前記判定手段による判定結果は、前記第１の演算手段に異常が発生したことを示す事象が所定期間継続したときに確定し、
前記選択手段は、前記第１の演算手段に異常が発生したことを示す事象が発生した際に、前記所定期間の経過前に、前記第２の演算手段を起動させてスリープ状態から通常動作状態に移行させることを特徴とすると、好適である。
【００１５】
こうすれば、第２の演算手段の起動に要する時間によって処理の移行が遅延するという不都合を回避することができる。この結果、第１の演算手段の異常発生時における処理の移行を遅滞なく行わせることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、演算手段を切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることが可能な制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施例に係るハイブリッドＥＣＵ１のシステム構成例である。
【図２】電源ＩＣ３０によってメインコンピュータ１０やサブコンピュータ２０の状態が切り替えられる様子を示す図である。
【図３】メインコンピュータ１０の異常発生時における各コンピュータの演算結果の推移を模式的に示す図である。
【図４】本実施例のハイブリッドＥＣＵ１により実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００１９】
以下、図面を参照し、本発明の実施例に係る制御装置について説明する。本発明の制御装置は、車両等の移動体、プラント等の設備において、機器制御を行うための装置である。以下の説明では、ハイブリッド自動車に搭載され、車載センサ等から入力される入力信号に基づいて、主にモータのトルク指令値を算出するハイブリッドＥＣＵ（Electronic Control Unit）に適用されたものとして説明する。なお、ＥＣＵとは、特定の制御を行うために構成されたコンピュータユニットである。
【００２０】
＜第１実施例＞
［構成］
図１は、本発明の第１実施例に係るハイブリッドＥＣＵ１のシステム構成例である。ハイブリッドＥＣＵ１は、主要な構成として、メインコンピュータ１０と、サブコンピュータ２０と、電源ＩＣ３０と、共有メモリ４０と、を備える。
【００２１】
ハイブリッドＥＣＵ１には、車載センサから種々の入力信号が入力される。例えば、アクセル開度センサからアクセル開度信号ＡＣが、シフトポジションセンサからシフトポジション信号ＳＰが、エンジンＥＣＵからエンジン回転数Ｎｅが、車速センサから車速信号Ｖが、バッテリＥＣＵからハイブリッド用バッテリの充電率ＳＯＣが、それぞれ入力される。これらの信号は、デジタル信号である場合もあるし、アナログ信号である場合もある。
【００２２】
メインコンピュータ１０及びサブコンピュータ２０は、それぞれが、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のプログラムメモリ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、アナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器等を備えている。なお、それぞれのＣＰＵは、命令フェッチユニット、命令バッファ、命令デコーダ、ＡＬＵ（Arithmetic Logic Unit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の演算回路、ＬＳＵ（Load Store Unit）、レジスタ、キャッシュメモリ、フラッシュメモリ等を備えた構成となっている。
【００２３】
なお、係る構成は、「複数の演算手段」を備える制御装置の代表例であり、本発明の制御装置は、マルチコア・プロセッサ、マルチプロセッサ装置等、種々の態様のコンピュータを採用し得る。
【００２４】
本実施例では、メインコンピュータ１０が正常に機能している間は、メインコンピュータ１０がモータのトルク指令値を算出してモータＥＣＵ５０に出力する。但し、メインコンピュータ１０に異常が生じたときは、サブコンピュータ２０がメインコンピュータ１０と同様の演算を代替して行い、モータＥＣＵ５０に出力する。このための構成として、メインコンピュータ１０とサブコンピュータ２０のプログラムメモリに同じプログラム（コンピュータの仕様に応じて若干異なる部分があってもよい）が格納されてもよいし、メインコンピュータ１０とサブコンピュータ２０がプログラムメモリを共有する構成であってもよい。
【００２５】
［トルク指令値演算］
ここで、メインコンピュータ１０を主系とし、サブコンピュータ２０を予備系として実行されるモータのトルク指令値演算について簡単に説明する。本実施例のハイブリッドＥＣＵ１が搭載される車両は、エンジン、第１モータ、第２モータ、及び車軸がプラネタリギヤによって連結されたシリーズ・パラレル方式（スプリット方式）のハイブリッド車両であるものとする。
【００２６】
係る構成において、プラネタリギヤの中心部材であるサンギヤには、サンギヤ軸を介して第１モータの回転軸が連結される。プラネタリギヤのリングギヤには、リングギヤ軸及び減速機を介して第２モータの回転軸が、更にリングギヤ軸及びギヤ機構を介して車軸が連結されている。
【００２７】
そして、複数のピニオンギヤを連結したキャリアには、ダンパ等を介してエンジンのクランクシャフトが連結されている。なお、係るプラネタリギヤによる動力分割の原理等については、既に種々のものが公知となっているため、詳細な説明は省略する。
【００２８】
第１モータ及び第２モータは、リチウムイオン電池等のハイブリッド用バッテリに接続されている。ハイブリッド用バッテリは、第１モータや第２モータにおいて回生制御が行なわれることにより充電され、第１モータや第２モータにおいて力行制御が行なわれる際にはこれらに電力を供給する。
【００２９】
メインコンピュータ１０（又はサブコンピュータ２０；以下省略）は、上記のように入力されるアクセル開度ＡＣやシフトポジションＳＰ信号、車速Ｖ等に基づいて、ドライバがアクセル操作によって出力要求したドライバ要求トルクＴｄ＃を算出し、これに駆動軸の回転数Ｎｄ、及び所定の係数を乗じて、ドライバ要求動力Ｐｄを算出する。駆動軸の回転数Ｎｄは、例えば第２モータに取り付けられた回転センサ（レゾルバ）からの値に基づいて計算する。
【００３０】
そして、ドライバ要求動力Ｐｄと、外部から入力される補機要求Ｐａ（電動エアコンプレッサ、その他の走行に直接関係しない電動機器が要求する電力）を加算して、出力要求Ｐｗを算出する。
【００３１】
出力要求Ｐｗが、ハイブリッド用バッテリの供給可能電力Ｐｂ（ＳＯＣ等から算出する）未満である場合は、第２モータの動力のみにより走行する（モータ走行）。この場合、ドライバ要求トルクＴｄ＃をギヤ機構のギヤ比で除した値が第２モータ１３０の要求トルクＴｍ＃となる。なお、出力要求Ｐｗを、ハイブリッド用バッテリの供給可能電力Ｐｂではなく、所定の閾値と比較しても構わない。
【００３２】
一方、出力要求Ｐｗがハイブリッド用バッテリの供給可能電力Ｐｂ以上である場合は、エンジン、第１モータ、及び第２モータを駆動して走行を行なう（エンジン／モータ走行）。この場合、まず、出力要求Ｐｗからハイブリッド用バッテリの供給可能電力Ｐｂを差し引いて、エンジン要求動力Ｐｅを算出する。そして、エンジンをエネルギー効率よく運転できる運転ライン（トルクと回転数を要素とする座標を連ねたもの）上で、エンジン要求動力Ｐｅを実現可能な点の座標を、エンジンの目標トルクＴｅ＃、目標回転数Ｎｅ＃とする。
【００３３】
第１モータについては、エンジンの目標回転数Ｎｅ＃と現在のリングギヤの回転数Ｎｒから、目標回転数Ｎｇ＃を次式（１）に基づいて計算する。式中、ρはプラネタリギヤのギヤ比である。
【００３４】
Ｎｇ＃＝｛（１＋ρ）・Ｎｅ＃−Ｎｒ｝／ρ …（１）
【００３５】
そして、第１モータが回転数Ｎｇ＃で駆動されるように、次式（２）のフィードバック制御を行なう。式中、Ｎｇは第１モータの実際の回転数である。また、Ｋ１は比例項のゲインであり、Ｋ２は積分項のゲインである。
【００３６】
Ｔｇ＃＝前回Ｔｇ＃＋Ｋ１・（Ｎｇ＃−Ｎｇ）＋Ｋ２・∫（Ｎｇ＃−Ｎｇ）ｄｔ …（２）
【００３７】
第１モータの目標トルクＴｇ＃が決定されると、エンジンと第１モータの駆動によってリングギヤに出力されるトルク（以下、直達トルクＴｅｒという）を次式（３）により算出し、ドライバ要求トルクＴｄ＃から直達トルクＴｅｒを差し引いたトルクをギヤ機構のギヤ比で除し、第２モータ１３０の目標トルクＴｍ＃を算出する。
【００３８】
Ｔｅｒ＝−Ｔｇ＃／ρ …（３）
【００３９】
メインコンピュータ１０は、このようにエンジンの目標回転数Ｎｅ＃及び目標トルクＴｅ＃、第１モータの目標回転数Ｎｇ＃及び目標トルクＴｇ＃、第２モータの目標トルクＴｍ＃を算出すると、これらをデジタル値又はアナログ値で表現した制御信号を、エンジンＥＣＵやモータＥＣＵ５０に出力する。
【００４０】
［コンピュータの切り替え制御］
電源ＩＣ３０は、メインコンピュータ１０が正常に機能しているか否かを判定するためのＷＤＴ（Watchdog Timer）３２を備える。ＷＤＴ３２は、メインコンピュータ１０により定期的に所定の信号が出力されたか否かを監視し、当該所定の信号が途切れた場合には、電源ＩＣ３０にその旨を示す異常検知信号を出力する。
【００４１】
電源ＩＣ３０は、ＷＤＴ３２が出力する異常検知信号に基づいて、メインコンピュータ１０やサブコンピュータ２０の状態を、スリープ、通常動作状態等から選択して切り替える。
【００４２】
図２は、電源ＩＣ３０によってメインコンピュータ１０やサブコンピュータ２０の状態が切り替えられる様子を示す図である。
【００４３】
電源ＩＣ３０は、例えば、定常状態（図２における時刻ｔ０〜ｔ１）では、メインコンピュータ１０を通常動作状態とすると共にサブコンピュータ２０をスリープ状態としておき、ＷＤＴ３２が異常検知信号を出力し始めると（時刻ｔ１）、サブコンピュータ２０にウエイクアップ信号を出力して起動させる。
【００４４】
そして、ＷＤＴ３２が異常検知信号を所定サイクル以上継続して出力したときに（時刻ｔ２）、メインコンピュータ１０が異常状態となったとの判断を確定し、メインコンピュータ１０にリセット信号を出力すると共にサブコンピュータ２０にメインコンピュータ１０の代替処理を実行させる。
【００４５】
このように、メインコンピュータ１０が異常状態となったという判断が確定する前に、サブコンピュータ２０を起動させるため、サブコンピュータ２０の起動に要する時間によって処理の移行が遅延するという不都合を回避することができる。この結果、メインコンピュータ１０の異常発生時における処理の移行を遅滞なく行わせることができる。
【００４６】
その後、メインコンピュータ１０のリセット処理が終了すると、メインコンピュータ１０は割り込み通知等によって、その旨をサブコンピュータ２０に通知する（時刻ｔ３）、サブコンピュータ２０は、割り込み通知を受けると、代替処理を終了してスリープ状態に移行する（時刻ｔ４）。
【００４７】
［演算結果差分の補正］
ところで、このような構成において、同じセンサの出力値に基づいて同じ算出式を用いて演算を行う場合であっても、メインコンピュータ１０とサブコンピュータ２０の演算結果が異なる場合がある。前述のように、ハイブリッドＥＣＵ１に入力される信号は、デジタル信号である場合もあるし、アナログ信号である場合もあるのであるが、特にアナログ信号の場合、ハイブリッドＥＣＵ１内外の磁場や配線長の差、温度変化等に起因し、メインコンピュータ１０とサブコンピュータ２０で異なる値として認識される場合があり得るからである。
【００４８】
係る現象に対し、本実施例のハイブリッドＥＣＵ１では、出所が同一の入力信号に対して同一の演算結果を行った結果として生じる演算結果の乖離を学習し、サブコンピュータ２０がメインコンピュータ１０の代替処理を行う際には、学習した乖離を打ち消すように補正を行うものとした。
【００４９】
具体的には、ハイブリッドＥＣＵ１は、所定のタイミングで（例えば車両の始動時、所定時間毎等）メインコンピュータ１０とサブコンピュータ２０が、出所が同一の入力信号（実際の信号でもよいし、ダミーの信号を出力するようにしてもよい）に対して同一の演算結果を行い、メインコンピュータ１０とサブコンピュータ２０のいずれかがその演算結果の差分を計算して共有メモリ４０に格納する。ここで、差分は、例えば（メインコンピュータ１０の演算結果）−（サブコンピュータ２０の演算結果）とする。
【００５０】
そして、前述のようにサブコンピュータ２０がメインコンピュータ１０の代替処理を行う際には、サブコンピュータ２０の演算結果に、共有メモリ４０に格納された差分を加算して、モータＥＣＵ５０に出力する。なお、差分が上記の逆数である場合、差分を差し引いてモータＥＣＵ５０に出力すればよい。
【００５１】
共有メモリ４０は、例えばＲＡＭであるが、差分計算の間隔を複数トリップ毎とするような場合は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の不揮発性メモリを用いると好適である。
【００５２】
図３は、メインコンピュータ１０の異常発生時における各コンピュータの演算結果の推移を模式的に示す図である。
【００５３】
図示するように、メインコンピュータ１０に異常が発生すると、予め起動状態となっているサブコンピュータ２０がトルク指令値を算出してモータＥＣＵ５０に出力する。ここで、サブコンピュータ２０は、自己の算出値に対して、予め共有メモリ４０に格納されている差分を加算して補正を行ったトルク指令値をモータＥＣＵ５０に出力するため、代替処理の開始時及び終了時においてトルク指令値にギャップが生じるという不都合を抑制することができる。
【００５４】
なお、サブコンピュータ２０からメインコンピュータ１０に復帰する際に、サブコンピュータ２０の演算結果がメインコンピュータ１０に送信され、なまし処理等の元データとして用いられると好適である。また、サブコンピュータ２０の代替処理開始時においても同様のことがいえる。この場合、図２における時刻ｔ１とｔ２の間に、メインコンピュータ１０の演算結果がサブコンピュータ２０に送信されるものとすればよい。
【００５５】
図４は、本実施例のハイブリッドＥＣＵ１により実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、ハイブリッドＥＣＵ１が搭載された車両が始動された状態である間、所定周期で繰り返し実行される。
【００５６】
まず、メインコンピュータ１０は、差分学習タイミングであるか否かを判定する（Ｓ１００）。差分学習タイミングは、所望のタイミングに定めてよく、例えば、車両の始動時、所定時間毎、所定日数毎、所定週毎等と設定することができる。
【００５７】
差分学習タイミングであると判定した場合は、サブコンピュータ２０にウエイクアップ信号を出力してサブコンピュータ２０を起動させ（Ｓ１０２）、サブコンピュータ２０に対し、タイミングを同期させてメインコンピュータ１０と同一の入力信号に対する同一の演算結果を出力させ（Ｓ１０４）、差分を計算して共有メモリ４０に格納する（Ｓ１０６）。
【００５８】
そして、サブコンピュータ２０にスリープ状態に移行するように指示する（Ｓ１０８）。
【００５９】
電源ＩＣ３０は、ＷＤＴ３２が異常検知信号を出力したか否かを判定する（Ｓ１１０）。ＷＤＴ３２が異常検知信号を出力していないと判定した場合は、後述するカウント値を値０とし（Ｓ１１２）、本フローの１ルーチンを終了する。
【００６０】
ＷＤＴ３２が異常検知信号を出力したと判定した場合は、サブコンピュータ２０がスリープ状態であるか否かを判定する（Ｓ１１４）。係る判定は、例えば電源ＩＣ３０が内蔵するレジスタ等にサブコンピュータ２０の状態を格納しておき、係る状態情報を参照することにより行われる。
【００６１】
サブコンピュータ２０がスリープ状態でないと判定した場合は、サブコンピュータ２０にウエイクアップ信号を出力してサブコンピュータ２０を起動させ、通常動作状態とする（Ｓ１１６）。
【００６２】
そして、カウント値が所定値Ｃ１（例えば値５程度）以上であるか否かを判定する（Ｓ１１８）。このカウント値は、メインコンピュータ１０が異常状態となったとの判断を確定するまでの期間を決定する値であり、電源ＩＣ３０が内蔵するインクリメントカウンタによってカウントされる。なお、デクリメントカウンタを用いてもよく、この場合、Ｓ１１６の判定は「カウント値が所定値以下であるか否かを判定する」と置換される。
【００６３】
カウント値が所定値Ｃ１以上であると判定した場合は、メインコンピュータ１０にリセット信号を出力すると共に（Ｓ１２０）サブコンピュータ２０にメインコンピュータ１０の代替処理を実行させる（Ｓ１２２）。そして、カウント値をリセットして（Ｓ１２４）本フローの１ルーチンを終了する。
【００６４】
カウント値が所定値未満である場合は、カウント値を１インクリメントし（Ｓ１２６）、本フローの１ルーチンを終了する。
【００６５】
以上説明した本実施例のハイブリッドＥＣＵ１によれば、トルク指令値を算出するコンピュータを、メインコンピュータ１０からサブコンピュータ２０に（及びその逆に）切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることができる。
【００６６】
＜第２実施例＞
以下、本発明の第２実施例に係るハイブリッドＥＣＵ２について説明する。構成については、第１実施例と同様であるため、図１を参照することとし、各構成要素についての説明は省略する。
【００６７】
第２実施例のハイブリッドＥＣＵ２が有するメインコンピュータ１０は、トルク指令値の上昇時、低下時等の幾つかの変化パターンにおける変化分の平均値を、予め算出しておき、共有メモリ４０に格納しておく。そしてサブコンピュータ２０は、代替処理を行う際に、メインコンピュータ１０が直前に出力していたトルク指令値を元に、共有メモリ４０に格納された変化パターンを加味してトルク指令値を算出する。
【００６８】
以上説明した本実施例のハイブリッドＥＣＵ２によれば、トルク指令値を算出するコンピュータを、メインコンピュータ１０からサブコンピュータ２０に（及びその逆に）切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることができる。
【００６９】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【００７０】
例えば、発明の制御装置は、ハイブリッド自動車に搭載されたハイブリッドＥＣＵに限定されず、車両等の移動体、プラント等の設備において、機器制御を行うための装置に広く適用することができる。
【００７１】
また、メインコンピュータ１０とサブコンピュータ２０の演算結果の差分を格納するのは、実施例のような共有メモリ４０に限らず、サブコンピュータ２０が有するＲＡＭやフラッシュメモリ等であっても構わない。
【符号の説明】
【００７２】
１、２ ハイブリッドＥＣＵ
１０ メインコンピュータ
２０ サブコンピュータ
３０ 電源ＩＣ
３２ ＷＤＴ
４０ 共有メモリ
５０ モータＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号に基づいて機器制御のための演算を行い、演算結果を制御信号として出力する制御装置であって、
前記入力信号に基づき前記機器制御のための演算を行う第１の演算手段と、
前記入力信号に基づき前記機器制御のための演算を行う第２の演算手段と、
前記第１の演算手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記第１の演算手段が正常に機能していると判定された場合に前記第１の演算手段の演算結果を前記制御信号として出力し、前記判定手段により前記第１の演算手段が正常に機能していないと判定された場合には前記第２の演算手段の演算結果を前記制御信号として出力するように切り替える選択手段と、
所定のタイミングで前記第１の演算手段及び前記第２の演算手段が同一の入力信号に対して同一の演算結果を行った結果の差分が記憶される記憶手段と、を備え、
前記第２の演算手段の演算結果が前記制御信号として出力される際には、前記第２の演算手段の演算結果が前記記憶手段に記憶された差分を用いて補正されることを特徴とする、
制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記判定手段による判定結果は、前記第１の演算手段に異常が発生したことを示す事象が所定期間継続したときに確定し、
前記選択手段は、前記第１の演算手段に異常が発生したことを示す事象が発生した際に、前記所定期間の経過前に、前記第２の演算手段を起動させてスリープ状態から通常動作状態に移行させることを特徴とする、
制御装置。
【請求項１】
入力信号に基づいて機器制御のための演算を行い、演算結果を制御信号として出力する制御装置であって、
前記入力信号に基づき前記機器制御のための演算を行う第１の演算手段と、
前記入力信号に基づき前記機器制御のための演算を行う第２の演算手段と、
前記第１の演算手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記第１の演算手段が正常に機能していると判定された場合に前記第１の演算手段の演算結果を前記制御信号として出力し、前記判定手段により前記第１の演算手段が正常に機能していないと判定された場合には前記第２の演算手段の演算結果を前記制御信号として出力するように切り替える選択手段と、
所定のタイミングで前記第１の演算手段及び前記第２の演算手段が同一の入力信号に対して同一の演算結果を行った結果の差分が記憶される記憶手段と、を備え、
前記第２の演算手段の演算結果が前記制御信号として出力される際には、前記第２の演算手段の演算結果が前記記憶手段に記憶された差分を用いて補正されることを特徴とする、
制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記判定手段による判定結果は、前記第１の演算手段に異常が発生したことを示す事象が所定期間継続したときに確定し、
前記選択手段は、前記第１の演算手段に異常が発生したことを示す事象が発生した際に、前記所定期間の経過前に、前記第２の演算手段を起動させてスリープ状態から通常動作状態に移行させることを特徴とする、
制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１６８６０５（Ｐ２０１２−１６８６０５Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７０１１（Ｐ２０１１−２７０１１）
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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