車載電子制御装置のリレー駆動回路
【課題】車載電子制御装置におけるマイクロコンピュータを周辺ＩＣとの通信により監視するシステムで、シリアル通信時の通信異常が生じた時でもその異常を検出して迅速かつ確実にフェールセーフリレーを遮断し得る車載電子制御装置のリレー駆動回路を得る。
【解決手段】マイクロコンピュータ３０と、周辺ＩＣ２０とを備えた車載電子制御装置１０において、周辺ＩＣ２０のシリアル通信バッファ２２とマイクロコンピュータ３０のシリアル通信部３４でデータのシリアル通信を行い、その際通信異常が発生するとその異常をマイクロコンピュータ３０で検出して特別なＷＤパルス信号を生成し、これを周辺ＩＣ２０のＷＤ監視部２４へ送り、その信号を受信すると、リレー駆動部２１へ信号を送り、ソレノイド用リレー４２を遮断するように構成し、迅速、確実にフェールセーフリレーを作動させるようにリレー駆動回路を構成したものである。
【解決手段】マイクロコンピュータ３０と、周辺ＩＣ２０とを備えた車載電子制御装置１０において、周辺ＩＣ２０のシリアル通信バッファ２２とマイクロコンピュータ３０のシリアル通信部３４でデータのシリアル通信を行い、その際通信異常が発生するとその異常をマイクロコンピュータ３０で検出して特別なＷＤパルス信号を生成し、これを周辺ＩＣ２０のＷＤ監視部２４へ送り、その信号を受信すると、リレー駆動部２１へ信号を送り、ソレノイド用リレー４２を遮断するように構成し、迅速、確実にフェールセーフリレーを作動させるようにリレー駆動回路を構成したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両のブレーキ装置を制御する車載電子制御装置のリレー駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のブレーキ装置を制御する車載電子制御装置（ＥＣＵ）は、車両の走行状態や液圧回路の液圧等の各種センサからの信号に基づいて制御信号を出力するマイクロコンピュータによる電子制御回路と、入力側の各種センサ、監視回路等と、出力側の電磁弁、液圧ポンプ、リレー等の電気的な機能部材の電気、電子部品を集約してＩＣ化した周辺ＩＣとから成る。このようなＥＣＵを備えた例として特許文献１に「電子制御装置内のマイクロコンピュータ監視方法」が開示されている。この公報による監視方法の目的は、２つのマイクロコンピュータを用いることなく、マイクロコンピュータから周辺ＩＣへデータ通信を行い、このデータ通信に基づいてマイクロコンピュータの異常を監視することである。
【０００３】
上記マイクロコンピュータ監視方法に用いられるＥＣＵは、ブレーキ装置の液圧回路においてＡＢＳ制御（アンチロック制御）する方式を対象とし、電子制御回路のマイクロコンピュータ、電磁弁のソレノイドをオン、オフするソレノイド駆動ドライバ、入力側の車輪速信号、スイッチ信号を受ける入力バッファ、シリアル通信バッファ、内部発振回路（クロック）、ＷＤ（ウオッチドッグ）監視部、リレー駆動部、電源出力回路等の周辺ＩＣを備えている。このＥＣＵでは、マイクロコンピュータと周辺ＩＣとの監視はマイクロコンピュータから周辺ＩＣへの通信によって実施しているが、複数のソレノイド回路へ電源を供給する電源ラインに設けられたフェールセーフのためのソレノイド用リレーのオン、オフは、マイクロコンピュータの出力部から周辺ＩＣに設けられたリレー駆動部を結ぶ専用信号線で実施している。
【０００４】
しかし、上記リレーのオン、オフを制御する方式では、各種センサの入力信号からマイクロコンピュータでの演算によるソレノイド、ポンプモータの電源回路への指令など一連の制御信号系のいずれかに通信異常が生じた場合、その異常はマイクロコンピュータのシリアル通信部から周辺ＩＣのシリアル通信バッファに送られる信号をシリアル信号監視部で監視して異常を検出し、その検出信号によりマイクロコンピュータが異常状態を受信した結果によりリレー駆動部の専用信号線を経由してリレー信号を停止させ、リレーを遮断することとなる。このため、上記異常が生じても直ちにリレーを遮断することができず、リレー遮断が遅れる場合がある。
【特許文献１】特開２００１−３１２３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、上記の問題に留意して、車載電子制御装置におけるマイクロコンピュータを周辺ＩＣとの通信により監視するシステムで、シリアル通信時の信号異常が生じた時でもその異常を検出して迅速かつ確実にフェールセーフリレーを遮断し得る車載電子制御装置のリレー駆動回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記課題を解決する手段として、車両のブレーキ装置を制御するマイクロコンピュータ３０と、その入力側の信号の処理、監視、遮断及び／又は禁止を行う周辺ＩＣ２０とを備え、前記周辺ＩＣ２０はマイクロコンピュータからデータのシリアル通信を行い、その通信時に通信異常が生じると、マイクロコンピュータ３０から特別のＷＤ異常パルス信号を出力し、その検出信号に基づいてフェールセーフリレーのソレノイド用リレー４２を遮断するように構成した車載電子制御装置のリレー駆動回路としたのである。
【０００７】
上記構成のこの発明による車載電子制御装置のリレー駆動回路によれば、車輪速度センサや液圧回路の圧力センサ等の車両の走行状態を表わす各種センサからの検出信号が演算回路を有するマイクロコンピュータの入力部に入力されると、それらの信号に基づいてブレーキ装置の制御に必要な演算をマイクロコンピュータは行って種々の制御信号を演算部で算出し、出力部から電磁弁のソレノイド等の電気的負荷の作動を制御する信号が送り出され、これらの演算、制御が正常に行なわれているかを周辺ＩＣのシリアル通信バッファへ送られて来るデータやＷＤ（ウオッチドッグ）監視部等で監視が行なわれる。
【０００８】
このようなマイクロコンピュータを周辺ＩＣで監視する際に、通常状態ではマイクロコンピュータのシリアル通信部から演算データの監視をするために周辺ＩＣのシリアル通信バッファへデータ信号を送り、そのデータを監視すると共に、上記リレー駆動回路のフェールセーフリレーを作動させるためこのシリアル通信ラインを経由してリレー駆動信号を送信し、周辺ＩＣでこのリレー駆動信号を受信するとリレー駆動部を介してフェールセーフリレーをオンにする。従って、この構成ではマイクロコンピュータからリレー駆動部へのリレー専用信号線は省略される。
【０００９】
上記リレー駆動回路によりフェールセーフリレーをオンにした状態でシリアル通信において通信異常が発生すると、その通信による信号が周辺ＩＣからマイクロコンピュータへ送り返されることでマイクロコンピュータが通信異常を検出する。この通信異常をマイクロコンピュータが検出すると、予め準備された特別のＷＤ異常パルス信号をマイクロコンピュータから意図的に周辺ＩＣのＷＤ監視部へ送る。ＷＤ監視部がこの特別のＷＤ異常パルス信号を受信すると、ＷＤ監視部は直接にリレー駆動部へ遮断信号（オフ）を送り、この信号に基づいてフェールセーフリレーをオフとして遮断する。このため、リレー専用信号線を介することなく迅速、確実にフェールセーフリレーを作動させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の車載電子制御装置のリレー駆動回路は、マイクロコンピュータの作動を監視する周辺ＩＣのシリアル通信バッファ間での通信異常をマイクロコンピュータで検出すると、ＷＤ異常パルス信号を意図的に周辺ＩＣへ送り、リレー駆動回路により直接リレーを遮断するようにしたから、マイクロコンピュータの通信異常を検出してリレー遮断を迅速、確実に行うことができ、フェールセーフリレーの信頼性を向上することができると共に、マイクロコンピュータと周辺ＩＣ間のリレー専用信号線を省略し、回路の複雑化を簡略化し、コスト低減を図ることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は実施形態のリレー駆動回路を含む車載電子制御装置（以下ＥＣＵと略称する）１０の概略ブロック図である。図示のＥＣＵ１０は、後述するＡＢＳ制御を行うブレーキ装置の例に適用される場合について説明する。ＥＣＵ１０は、図示のように、入力側の周辺ＩＣ２０、マイクロコンピュータ３０を含む電子制御回路、ソレノイド用リレー４２（ポンプモータ用のリレーは省略）、ソレノイド４１ａ，４１ｂ・・・を駆動する駆動ドライバ４０ａ，４０ｂ・・・等を有する出力側の周辺ＩＣ４０を含んでいる。
【００１２】
入力側の周辺ＩＣ２０は、ソレノイドの電源ラインのリレーを駆動するリレー駆動部２１、シリアル通信バッファ２２、ＣＰＵ監視部２３、ＷＤ監視部２４、リセット制御部２５、電源監視部２６、内部クロック監視部２７等を含み、さらに車輪速センサＳ1 ，Ｓ2 、踏力センサＰH （図２参照）等の各種センサからの車両の走行状態を表わす信号を波形処理して出力する信号処理部等（図１では図示せず）が含まれている。なお、図中の実線は制御系のライン、破線は監視系のライン、一点鎖線は禁止、又は遮断系のラインを示す。但し、この実施形態に必要以外のラインは省略している。
【００１３】
上記周辺ＩＣ２０では、マイクロコンピュータ３０からシリアル通信線ｌS を経て送られて来るソレノイド用リレー４２のオン、オフ情報のデータをシリアル通信バッファ２２で受信し、その受信情報をＣＰＵ監視部２３で監視すると共に、シリアル通信バッファ２２の出力をリレー駆動部２１へ送り、このリレー駆動部２１の指令によりソレノイド用リレー４２のオン、オフが制御される。ＷＤ（ウオッチドッグ）監視部２４は、マイクロコンピュータから送られて来る演算周期のデータに基づくＷＤパルス信号によりその演算が適正であるかを監視している。なお、ＷＤ監視部２４にはシリアル通信時に通信異常が生じると、マイクロコンピュータ３０のＷＤ出力端子から後述する特別のＷＤ異常パルス出力が送信されるようになっている。
【００１４】
リセット制御部２５は、ＷＤ監視部２４及び／又は電源監視部２６からリセット信号が入力されると、マイクロコンピュータ３０のリセット端子ＲＳＴへリセット信号を送り出すようになっている。内部クロック監視部２７は、シリアル通信バッファ２２や電源監視部２６で使用される内部クロック信号を形成し、それぞれに適合するタイミングのクロック信号を選択して用いることにより監視を行っている。周辺ＩＣ２０には上記以外にも、電源出力回路や、過熱保護回路、温度監視部などが設けられているが、図示簡略化のため省略している。
【００１５】
次に、マイクロコンピュータ３０は、入力部３１、演算部（ＣＰＵ）３２、出力部３３を備え入力部３１に前述した車輪速センサ等の各種センサからの信号が入力されると、これらの各種情報に基づいてＡＢＳ制御プログラムに従って必要な演算を行い、その演算結果に基づいて出力部３３からＡＢＳ制御に必要な制御信号を出力側の周辺ＩＣ４０内のソレノイドの駆動ドライバ４０ａ，４０ｂ・・・に送り、ＡＢＳ制御を行うように構成されている。又、マイクロコンピュータ３０には、シリアル通信部３４が設けられ、演算部３２による演算で得られたＡＢＳ制御信号のような各種データ信号をシリアル化して入力側の周辺ＩＣ２０のシリアル通信バッファ２２へ送るようにしている。
【００１６】
又、マイクロコンピュータ３０は、ＷＤ端子からＷＤパルス信号を送り出すようになっており、演算部３２における入力信号に基づく各種演算が適正に行なわれているかをＷＤパルス信号として送り出す。このＷＤパルス信号は、例えば演算が適正に行なわれていれば０と１が交互に反転する周期信号として出力され、演算が適正でなければ前述した周辺ＩＣ２０のＷＤ監視部２４からの出力によりリセット制御部２５からリセット信号をマイクロコンピュータ３０のリセット端子へ送り、マイクロコンピュータ内の演算における各値をリセット（０）状態にする。
【００１７】
又、マイクロコンピュータ３０は、シリアル通信線を経由するシリアル通信において異常が発生すると、周辺ＩＣ２０のシリアル通信バッファ２２で異常を検出し、その異常検出をマイクロコンピュータ３０の入力部３１から受信して通信異常を検出すると、演算部（ＣＰＵ）３２は予めプログラム化された特別なＷＤ異常パルス信号を意図的に出力するようになっている。特別なＷＤ異常パルス信号とは、０と１を周期的に繰り返す信号列ではなく、例えば１バイトの信号が全て１のＨｉ信号列のような特別な信号列である。
【００１８】
これは、演算部３２による演算は正常であっても、シリアル通信による監視ラインに異常が生じると監視ができなくなるため、このような場合には特別な信号を意図的に出力しなければ、通信異常によりリレー遮断をするまでに時間が掛り、フェールセーフリレーの作動が遅れるからである。このようなＷＤ異常パルス信号が周辺ＩＣ２０のＷＤ監視部２４へ送られた場合の作用については後で説明する。
【００１９】
出力側の周辺ＩＣ４０にはソレノイド４１ａ，４１ｂ・・・用の駆動ドライバ４０ａ，４０ｂ・・・が設けられている。駆動ドライバ４０ａ，４０ｂ・・・は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタのような半導体スイッチング素子が用いられ、図示していないが、各駆動ドライバ４０ａ，４０ｂ・・・への制御信号は、マイクロコンピュータ３０の出力部３３からの出力信号と、各駆動ドライバへの通電状態を監視する出力監視部からの信号とが入力されるアンド回路からの出力信号により与えられるようになっている。
【００２０】
上記の車載電子制御装置（ＥＣＵ）によれば、ソレノイド用リレー４２を駆動するリレー駆動回路は、通信異常時に極めて迅速に、かつ確実にリレー遮断を実施できる。車両のイグニッションスイッチＳＷが投入され、ＥＣＵ１０が起動されてＥＣＵ１０による制御が開始されると、ＥＣＵ１０では、マイクロコンピュータ３０を監視する入力側の周辺ＩＣ２０へシリアル通信線ｌS を経由してマイクロコンピュータ３０から演算部３２による演算結果のデータをシリアル通信により送信し、シリアル通信バッファ２２、ＣＰＵ監視部２３により監視をする。ソレノイド用のリレー４２は、シリアル通信バッファ２２での受信が正常である限り、シリアル通信バッファ２２からの出力によりオンとされ、ソレノイド４１ａ，４１ｂ・・・へ電源が供給される。
【００２１】
しかし、このシリアル通信における通信異常がＣＰＵ監視部２３により検出されると、その通信異常をマイクロコンピュータ３０も検出し、この検出結果に基づいて特別なＷＤ異常パルス信号が生成され、かつ周辺ＩＣ２０のＷＤ監視部２４へマイクロコンピュータ３０から意図的に送られる。このＷＤ異常パルス信号をＷＤ監視部２４が受信すると、リレー遮断のための信号をＷＤ監視部２４からリレー駆動部２１へ直接送り、これによりソレノイド用リレー４２をオフとする。これにより通信異常が生じた場合であっても迅速、かつ確実にリレーを遮断してフェールセーフリレーを作動させることができることとなる。
【００２２】
上記のような通信異常でなく、マイクロコンピュータ３０の演算部３２における演算周期等が適正でない場合には、通常のＷＤパルス信号の異常をＷＤ監視部２４が受信することによりリレーの遮断信号をリレー駆動部２１へ送り、通信異常の場合と同様にリレーを遮断できることは言うまでもない。このようなリレー駆動回路とすることにより、従来はマイクロコンピュータ３０の出力部３３に接続されていた出力端子とリレー駆動部２１とを接続するリレー専用信号線、端子を設けていたものが不要となり、かつフェールセーフリレーの作動が速くなり、かつ信頼性が向上する。
【００２３】
上記実施形態のリレー駆動回路を含む車載電子制御装置（ＥＣＵ）１０を適用する液圧ブレーキ装置Ａの一例を図２に示す。図示の液圧ブレーキ装置Ａは、ＡＢＳ制御を実施する機能を有する装置であり、従来より公知のものであるから、以下その概略構成について簡単に説明する。なお、ホイールシリンダ４及びその液圧回路は簡略化のため（ａ）図ではＸ配管による２系統のうちの１系統の２輪（ＦＬ，ＲＲ）についてのみ示しているが、（ｂ）図に示すように、同様な部材によるもう１系統の配管系が設けられている。又、図２に示すＸ配管による２系統の配管に限定されず他の配管方式でも良い。車輪（ＦＬ，ＲＲ）にはホイールシリンダ４が設けられ、ブレーキペダル１の操作力に応じたブレーキ液圧をマスタシリンダ２で発生させ、２位置制御弁３ａ（図中では３ａF ，３ａR と表示しているが、添字F 、R を省略した３ａで代表させている）を経由して液圧がホイールシリンダ４へ供給される。
【００２４】
上記２位置制御弁３ａの上下流間には逆止弁５を含むバイパス管路が接続され、又、ホイールシリンダ４には２位置制御弁３ｂ（図中では３ｂF ，３ｂR と表示しているが、添字F 、R を省略した３ｂで代表させている）を介してホイールシリンダから排出された作動液を蓄える低圧リザーバ６が接続され、リザーバ６への経路にモータで駆動されるポンプ７及び逆止弁８が接続され、その配管はリザーバ６から作動液を汲み上げてマスタシリンダ２と２位置制御弁３ａとの間の液圧回路に接続されている。
【００２５】
上記２位置制御弁３ａ（加圧用電磁切換弁），３ｂ（減圧用電磁切換弁）は、連通位置と遮断位置を有するソレノイド駆動による常開、常閉の２位置制御弁であり、ソレノイド４１ａ，４１ｂ・・・への通電により連通位置と遮断位置を切換えることができる。図示の例では、２位置制御弁３ａはソレノイド４１ａへの通電オフで液圧を連通する位置に設定して用いられる。車輪（ＦＬ，ＲＲ）の回転は車輪速度センサＳ1 ，Ｓ2 からの検出信号、又ブレーキペダル１の踏込状態は踏力センサＰH からの検出信号を前述したＥＣＵ１０の周辺ＩＣ２０へ送って検出される。
【００２６】
上記車輪速度センサＳ1 ，Ｓ2 、踏力センサＰH 等からの検出信号に基づいてＥＣＵ１０は、車輪速度を検出し、その値から車体推定速度を演算し、その演算結果に基づいてＡＢＳ制御に必要な各種の制御信号を生成して、ソレノイド４１ａ，４１ｂ・・・、液圧ポンプ７のモータ、フェールセーフリレーのソレノイド用リレー４２を駆動し、ＡＢＳ制御を行なう。ＡＢＳ制御方法自体は公知の制御であるが、上記ＡＢＳ制御動作を前述した実施形態のリレー駆動回路を含む車載電子制御装置（ＥＣＵ）１０により実施する。
【００２７】
なお、上記車載電子制御装置のリレー駆動回路は、図２の液圧ブレーキ制御装置Ａに対して適用する例を示したが、図示以外の液圧ブレーキ制御装置、例えば特開２００３−２０５８３８号公報に示された液圧回路によるブレーキバイワイヤシステムのような他のシステムによる液圧ブレーキ制御装置を制御する電子制御装置のリレー駆動回路にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
この発明の車載電子制御装置のリレー駆動回路は、マイクロコンピュータと周辺ＩＣの通信異常時に迅速、確実にリレーを遮断できるものであり、液圧ブレーキ制御装置を制御する各種の電子制御装置に広く利用される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態のリレー駆動回路を含む車載電子制御装置の全体外観ブロック図
【図２】同上の車載電子制御装置を適用する液圧ブレーキ制御装置の（ａ）液圧回路の１系統の概略系統図、（ｂ）全体配管系の略図
【符号の説明】
【００３０】
１０ 車載電子制御装置
２０ 周辺ＩＣ
２１ リレー駆動部
２２ シリアル通信バッファ
２３ ＣＰＵ監視部
２４ ＷＤ監視部
２５ リセット制御部
２６ 電源監視部
２７ 内部クロック監視部
３０ マイクロコンピュータ
３１ 入力部
３２ 演算部
３３ 出力部
３４ シリアル通信部
４０ 周辺ＩＣ
４１ａ，４１ｂ ソレノイド
４２ ソレノイド用リレー
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両のブレーキ装置を制御する車載電子制御装置のリレー駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のブレーキ装置を制御する車載電子制御装置（ＥＣＵ）は、車両の走行状態や液圧回路の液圧等の各種センサからの信号に基づいて制御信号を出力するマイクロコンピュータによる電子制御回路と、入力側の各種センサ、監視回路等と、出力側の電磁弁、液圧ポンプ、リレー等の電気的な機能部材の電気、電子部品を集約してＩＣ化した周辺ＩＣとから成る。このようなＥＣＵを備えた例として特許文献１に「電子制御装置内のマイクロコンピュータ監視方法」が開示されている。この公報による監視方法の目的は、２つのマイクロコンピュータを用いることなく、マイクロコンピュータから周辺ＩＣへデータ通信を行い、このデータ通信に基づいてマイクロコンピュータの異常を監視することである。
【０００３】
上記マイクロコンピュータ監視方法に用いられるＥＣＵは、ブレーキ装置の液圧回路においてＡＢＳ制御（アンチロック制御）する方式を対象とし、電子制御回路のマイクロコンピュータ、電磁弁のソレノイドをオン、オフするソレノイド駆動ドライバ、入力側の車輪速信号、スイッチ信号を受ける入力バッファ、シリアル通信バッファ、内部発振回路（クロック）、ＷＤ（ウオッチドッグ）監視部、リレー駆動部、電源出力回路等の周辺ＩＣを備えている。このＥＣＵでは、マイクロコンピュータと周辺ＩＣとの監視はマイクロコンピュータから周辺ＩＣへの通信によって実施しているが、複数のソレノイド回路へ電源を供給する電源ラインに設けられたフェールセーフのためのソレノイド用リレーのオン、オフは、マイクロコンピュータの出力部から周辺ＩＣに設けられたリレー駆動部を結ぶ専用信号線で実施している。
【０００４】
しかし、上記リレーのオン、オフを制御する方式では、各種センサの入力信号からマイクロコンピュータでの演算によるソレノイド、ポンプモータの電源回路への指令など一連の制御信号系のいずれかに通信異常が生じた場合、その異常はマイクロコンピュータのシリアル通信部から周辺ＩＣのシリアル通信バッファに送られる信号をシリアル信号監視部で監視して異常を検出し、その検出信号によりマイクロコンピュータが異常状態を受信した結果によりリレー駆動部の専用信号線を経由してリレー信号を停止させ、リレーを遮断することとなる。このため、上記異常が生じても直ちにリレーを遮断することができず、リレー遮断が遅れる場合がある。
【特許文献１】特開２００１−３１２３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、上記の問題に留意して、車載電子制御装置におけるマイクロコンピュータを周辺ＩＣとの通信により監視するシステムで、シリアル通信時の信号異常が生じた時でもその異常を検出して迅速かつ確実にフェールセーフリレーを遮断し得る車載電子制御装置のリレー駆動回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記課題を解決する手段として、車両のブレーキ装置を制御するマイクロコンピュータ３０と、その入力側の信号の処理、監視、遮断及び／又は禁止を行う周辺ＩＣ２０とを備え、前記周辺ＩＣ２０はマイクロコンピュータからデータのシリアル通信を行い、その通信時に通信異常が生じると、マイクロコンピュータ３０から特別のＷＤ異常パルス信号を出力し、その検出信号に基づいてフェールセーフリレーのソレノイド用リレー４２を遮断するように構成した車載電子制御装置のリレー駆動回路としたのである。
【０００７】
上記構成のこの発明による車載電子制御装置のリレー駆動回路によれば、車輪速度センサや液圧回路の圧力センサ等の車両の走行状態を表わす各種センサからの検出信号が演算回路を有するマイクロコンピュータの入力部に入力されると、それらの信号に基づいてブレーキ装置の制御に必要な演算をマイクロコンピュータは行って種々の制御信号を演算部で算出し、出力部から電磁弁のソレノイド等の電気的負荷の作動を制御する信号が送り出され、これらの演算、制御が正常に行なわれているかを周辺ＩＣのシリアル通信バッファへ送られて来るデータやＷＤ（ウオッチドッグ）監視部等で監視が行なわれる。
【０００８】
このようなマイクロコンピュータを周辺ＩＣで監視する際に、通常状態ではマイクロコンピュータのシリアル通信部から演算データの監視をするために周辺ＩＣのシリアル通信バッファへデータ信号を送り、そのデータを監視すると共に、上記リレー駆動回路のフェールセーフリレーを作動させるためこのシリアル通信ラインを経由してリレー駆動信号を送信し、周辺ＩＣでこのリレー駆動信号を受信するとリレー駆動部を介してフェールセーフリレーをオンにする。従って、この構成ではマイクロコンピュータからリレー駆動部へのリレー専用信号線は省略される。
【０００９】
上記リレー駆動回路によりフェールセーフリレーをオンにした状態でシリアル通信において通信異常が発生すると、その通信による信号が周辺ＩＣからマイクロコンピュータへ送り返されることでマイクロコンピュータが通信異常を検出する。この通信異常をマイクロコンピュータが検出すると、予め準備された特別のＷＤ異常パルス信号をマイクロコンピュータから意図的に周辺ＩＣのＷＤ監視部へ送る。ＷＤ監視部がこの特別のＷＤ異常パルス信号を受信すると、ＷＤ監視部は直接にリレー駆動部へ遮断信号（オフ）を送り、この信号に基づいてフェールセーフリレーをオフとして遮断する。このため、リレー専用信号線を介することなく迅速、確実にフェールセーフリレーを作動させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の車載電子制御装置のリレー駆動回路は、マイクロコンピュータの作動を監視する周辺ＩＣのシリアル通信バッファ間での通信異常をマイクロコンピュータで検出すると、ＷＤ異常パルス信号を意図的に周辺ＩＣへ送り、リレー駆動回路により直接リレーを遮断するようにしたから、マイクロコンピュータの通信異常を検出してリレー遮断を迅速、確実に行うことができ、フェールセーフリレーの信頼性を向上することができると共に、マイクロコンピュータと周辺ＩＣ間のリレー専用信号線を省略し、回路の複雑化を簡略化し、コスト低減を図ることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は実施形態のリレー駆動回路を含む車載電子制御装置（以下ＥＣＵと略称する）１０の概略ブロック図である。図示のＥＣＵ１０は、後述するＡＢＳ制御を行うブレーキ装置の例に適用される場合について説明する。ＥＣＵ１０は、図示のように、入力側の周辺ＩＣ２０、マイクロコンピュータ３０を含む電子制御回路、ソレノイド用リレー４２（ポンプモータ用のリレーは省略）、ソレノイド４１ａ，４１ｂ・・・を駆動する駆動ドライバ４０ａ，４０ｂ・・・等を有する出力側の周辺ＩＣ４０を含んでいる。
【００１２】
入力側の周辺ＩＣ２０は、ソレノイドの電源ラインのリレーを駆動するリレー駆動部２１、シリアル通信バッファ２２、ＣＰＵ監視部２３、ＷＤ監視部２４、リセット制御部２５、電源監視部２６、内部クロック監視部２７等を含み、さらに車輪速センサＳ1 ，Ｓ2 、踏力センサＰH （図２参照）等の各種センサからの車両の走行状態を表わす信号を波形処理して出力する信号処理部等（図１では図示せず）が含まれている。なお、図中の実線は制御系のライン、破線は監視系のライン、一点鎖線は禁止、又は遮断系のラインを示す。但し、この実施形態に必要以外のラインは省略している。
【００１３】
上記周辺ＩＣ２０では、マイクロコンピュータ３０からシリアル通信線ｌS を経て送られて来るソレノイド用リレー４２のオン、オフ情報のデータをシリアル通信バッファ２２で受信し、その受信情報をＣＰＵ監視部２３で監視すると共に、シリアル通信バッファ２２の出力をリレー駆動部２１へ送り、このリレー駆動部２１の指令によりソレノイド用リレー４２のオン、オフが制御される。ＷＤ（ウオッチドッグ）監視部２４は、マイクロコンピュータから送られて来る演算周期のデータに基づくＷＤパルス信号によりその演算が適正であるかを監視している。なお、ＷＤ監視部２４にはシリアル通信時に通信異常が生じると、マイクロコンピュータ３０のＷＤ出力端子から後述する特別のＷＤ異常パルス出力が送信されるようになっている。
【００１４】
リセット制御部２５は、ＷＤ監視部２４及び／又は電源監視部２６からリセット信号が入力されると、マイクロコンピュータ３０のリセット端子ＲＳＴへリセット信号を送り出すようになっている。内部クロック監視部２７は、シリアル通信バッファ２２や電源監視部２６で使用される内部クロック信号を形成し、それぞれに適合するタイミングのクロック信号を選択して用いることにより監視を行っている。周辺ＩＣ２０には上記以外にも、電源出力回路や、過熱保護回路、温度監視部などが設けられているが、図示簡略化のため省略している。
【００１５】
次に、マイクロコンピュータ３０は、入力部３１、演算部（ＣＰＵ）３２、出力部３３を備え入力部３１に前述した車輪速センサ等の各種センサからの信号が入力されると、これらの各種情報に基づいてＡＢＳ制御プログラムに従って必要な演算を行い、その演算結果に基づいて出力部３３からＡＢＳ制御に必要な制御信号を出力側の周辺ＩＣ４０内のソレノイドの駆動ドライバ４０ａ，４０ｂ・・・に送り、ＡＢＳ制御を行うように構成されている。又、マイクロコンピュータ３０には、シリアル通信部３４が設けられ、演算部３２による演算で得られたＡＢＳ制御信号のような各種データ信号をシリアル化して入力側の周辺ＩＣ２０のシリアル通信バッファ２２へ送るようにしている。
【００１６】
又、マイクロコンピュータ３０は、ＷＤ端子からＷＤパルス信号を送り出すようになっており、演算部３２における入力信号に基づく各種演算が適正に行なわれているかをＷＤパルス信号として送り出す。このＷＤパルス信号は、例えば演算が適正に行なわれていれば０と１が交互に反転する周期信号として出力され、演算が適正でなければ前述した周辺ＩＣ２０のＷＤ監視部２４からの出力によりリセット制御部２５からリセット信号をマイクロコンピュータ３０のリセット端子へ送り、マイクロコンピュータ内の演算における各値をリセット（０）状態にする。
【００１７】
又、マイクロコンピュータ３０は、シリアル通信線を経由するシリアル通信において異常が発生すると、周辺ＩＣ２０のシリアル通信バッファ２２で異常を検出し、その異常検出をマイクロコンピュータ３０の入力部３１から受信して通信異常を検出すると、演算部（ＣＰＵ）３２は予めプログラム化された特別なＷＤ異常パルス信号を意図的に出力するようになっている。特別なＷＤ異常パルス信号とは、０と１を周期的に繰り返す信号列ではなく、例えば１バイトの信号が全て１のＨｉ信号列のような特別な信号列である。
【００１８】
これは、演算部３２による演算は正常であっても、シリアル通信による監視ラインに異常が生じると監視ができなくなるため、このような場合には特別な信号を意図的に出力しなければ、通信異常によりリレー遮断をするまでに時間が掛り、フェールセーフリレーの作動が遅れるからである。このようなＷＤ異常パルス信号が周辺ＩＣ２０のＷＤ監視部２４へ送られた場合の作用については後で説明する。
【００１９】
出力側の周辺ＩＣ４０にはソレノイド４１ａ，４１ｂ・・・用の駆動ドライバ４０ａ，４０ｂ・・・が設けられている。駆動ドライバ４０ａ，４０ｂ・・・は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタのような半導体スイッチング素子が用いられ、図示していないが、各駆動ドライバ４０ａ，４０ｂ・・・への制御信号は、マイクロコンピュータ３０の出力部３３からの出力信号と、各駆動ドライバへの通電状態を監視する出力監視部からの信号とが入力されるアンド回路からの出力信号により与えられるようになっている。
【００２０】
上記の車載電子制御装置（ＥＣＵ）によれば、ソレノイド用リレー４２を駆動するリレー駆動回路は、通信異常時に極めて迅速に、かつ確実にリレー遮断を実施できる。車両のイグニッションスイッチＳＷが投入され、ＥＣＵ１０が起動されてＥＣＵ１０による制御が開始されると、ＥＣＵ１０では、マイクロコンピュータ３０を監視する入力側の周辺ＩＣ２０へシリアル通信線ｌS を経由してマイクロコンピュータ３０から演算部３２による演算結果のデータをシリアル通信により送信し、シリアル通信バッファ２２、ＣＰＵ監視部２３により監視をする。ソレノイド用のリレー４２は、シリアル通信バッファ２２での受信が正常である限り、シリアル通信バッファ２２からの出力によりオンとされ、ソレノイド４１ａ，４１ｂ・・・へ電源が供給される。
【００２１】
しかし、このシリアル通信における通信異常がＣＰＵ監視部２３により検出されると、その通信異常をマイクロコンピュータ３０も検出し、この検出結果に基づいて特別なＷＤ異常パルス信号が生成され、かつ周辺ＩＣ２０のＷＤ監視部２４へマイクロコンピュータ３０から意図的に送られる。このＷＤ異常パルス信号をＷＤ監視部２４が受信すると、リレー遮断のための信号をＷＤ監視部２４からリレー駆動部２１へ直接送り、これによりソレノイド用リレー４２をオフとする。これにより通信異常が生じた場合であっても迅速、かつ確実にリレーを遮断してフェールセーフリレーを作動させることができることとなる。
【００２２】
上記のような通信異常でなく、マイクロコンピュータ３０の演算部３２における演算周期等が適正でない場合には、通常のＷＤパルス信号の異常をＷＤ監視部２４が受信することによりリレーの遮断信号をリレー駆動部２１へ送り、通信異常の場合と同様にリレーを遮断できることは言うまでもない。このようなリレー駆動回路とすることにより、従来はマイクロコンピュータ３０の出力部３３に接続されていた出力端子とリレー駆動部２１とを接続するリレー専用信号線、端子を設けていたものが不要となり、かつフェールセーフリレーの作動が速くなり、かつ信頼性が向上する。
【００２３】
上記実施形態のリレー駆動回路を含む車載電子制御装置（ＥＣＵ）１０を適用する液圧ブレーキ装置Ａの一例を図２に示す。図示の液圧ブレーキ装置Ａは、ＡＢＳ制御を実施する機能を有する装置であり、従来より公知のものであるから、以下その概略構成について簡単に説明する。なお、ホイールシリンダ４及びその液圧回路は簡略化のため（ａ）図ではＸ配管による２系統のうちの１系統の２輪（ＦＬ，ＲＲ）についてのみ示しているが、（ｂ）図に示すように、同様な部材によるもう１系統の配管系が設けられている。又、図２に示すＸ配管による２系統の配管に限定されず他の配管方式でも良い。車輪（ＦＬ，ＲＲ）にはホイールシリンダ４が設けられ、ブレーキペダル１の操作力に応じたブレーキ液圧をマスタシリンダ２で発生させ、２位置制御弁３ａ（図中では３ａF ，３ａR と表示しているが、添字F 、R を省略した３ａで代表させている）を経由して液圧がホイールシリンダ４へ供給される。
【００２４】
上記２位置制御弁３ａの上下流間には逆止弁５を含むバイパス管路が接続され、又、ホイールシリンダ４には２位置制御弁３ｂ（図中では３ｂF ，３ｂR と表示しているが、添字F 、R を省略した３ｂで代表させている）を介してホイールシリンダから排出された作動液を蓄える低圧リザーバ６が接続され、リザーバ６への経路にモータで駆動されるポンプ７及び逆止弁８が接続され、その配管はリザーバ６から作動液を汲み上げてマスタシリンダ２と２位置制御弁３ａとの間の液圧回路に接続されている。
【００２５】
上記２位置制御弁３ａ（加圧用電磁切換弁），３ｂ（減圧用電磁切換弁）は、連通位置と遮断位置を有するソレノイド駆動による常開、常閉の２位置制御弁であり、ソレノイド４１ａ，４１ｂ・・・への通電により連通位置と遮断位置を切換えることができる。図示の例では、２位置制御弁３ａはソレノイド４１ａへの通電オフで液圧を連通する位置に設定して用いられる。車輪（ＦＬ，ＲＲ）の回転は車輪速度センサＳ1 ，Ｓ2 からの検出信号、又ブレーキペダル１の踏込状態は踏力センサＰH からの検出信号を前述したＥＣＵ１０の周辺ＩＣ２０へ送って検出される。
【００２６】
上記車輪速度センサＳ1 ，Ｓ2 、踏力センサＰH 等からの検出信号に基づいてＥＣＵ１０は、車輪速度を検出し、その値から車体推定速度を演算し、その演算結果に基づいてＡＢＳ制御に必要な各種の制御信号を生成して、ソレノイド４１ａ，４１ｂ・・・、液圧ポンプ７のモータ、フェールセーフリレーのソレノイド用リレー４２を駆動し、ＡＢＳ制御を行なう。ＡＢＳ制御方法自体は公知の制御であるが、上記ＡＢＳ制御動作を前述した実施形態のリレー駆動回路を含む車載電子制御装置（ＥＣＵ）１０により実施する。
【００２７】
なお、上記車載電子制御装置のリレー駆動回路は、図２の液圧ブレーキ制御装置Ａに対して適用する例を示したが、図示以外の液圧ブレーキ制御装置、例えば特開２００３−２０５８３８号公報に示された液圧回路によるブレーキバイワイヤシステムのような他のシステムによる液圧ブレーキ制御装置を制御する電子制御装置のリレー駆動回路にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
この発明の車載電子制御装置のリレー駆動回路は、マイクロコンピュータと周辺ＩＣの通信異常時に迅速、確実にリレーを遮断できるものであり、液圧ブレーキ制御装置を制御する各種の電子制御装置に広く利用される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態のリレー駆動回路を含む車載電子制御装置の全体外観ブロック図
【図２】同上の車載電子制御装置を適用する液圧ブレーキ制御装置の（ａ）液圧回路の１系統の概略系統図、（ｂ）全体配管系の略図
【符号の説明】
【００３０】
１０ 車載電子制御装置
２０ 周辺ＩＣ
２１ リレー駆動部
２２ シリアル通信バッファ
２３ ＣＰＵ監視部
２４ ＷＤ監視部
２５ リセット制御部
２６ 電源監視部
２７ 内部クロック監視部
３０ マイクロコンピュータ
３１ 入力部
３２ 演算部
３３ 出力部
３４ シリアル通信部
４０ 周辺ＩＣ
４１ａ，４１ｂ ソレノイド
４２ ソレノイド用リレー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のブレーキ装置を制御するマイクロコンピュータ（３０）と、その入力側の信号の処理、リレー等の監視、遮断及び／又は禁止を行う周辺ＩＣ（２０）とを備え、前記周辺ＩＣ（２０）はマイクロコンピュータからデータのシリアル通信を行い、その通信時に通信異常が生じると、マイクロコンピュータ（３０）から特別のＷＤ異常パルス信号を出力し、その検出信号に基づいてフェールセーフリレーのソレノイド用リレー（４２）を遮断するように構成した車載電子制御装置のリレー駆動回路。
【請求項２】
前記周辺ＩＣ（２０）に、マイクロコンピュータ（３０）のシリアル通信部（３４）とシリアル通信を行うシリアル通信バッファ（２２）と、電気的負荷の電源ライン上のソレノイド用リレー（４２）を駆動するリレー駆動部（２１）と、マイクロコンピュータ（３０）の演算周期パルス等によりマイクロコンピュータの作動を監視するＷＤ監視部（２４）を備え、シリアル通信時の通信異常が生じると、マイクロコンピュータ（３０）でその通信異常を検出してマイクロコンピュータ（３０）で特別のＷＤ異常パルス信号を生成し、そのＷＤ異常パルス信号をＷＤ監視部（２４）へ出力し、ＷＤ監視部（２４）からの信号を直接リレー駆動部（２１）へ送り、リレー駆動部（２１）によりソレノイド用リレー（４２）を遮断するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車載電子制御装置のリレー駆動回路。
【請求項３】
前記ソレノイド用リレー（４２）がブレーキ装置の電磁弁のソレノイド（４１）へ電源を供給する電源ライン上に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車載電子制御装置のリレー駆動回路。
【請求項１】
車両のブレーキ装置を制御するマイクロコンピュータ（３０）と、その入力側の信号の処理、リレー等の監視、遮断及び／又は禁止を行う周辺ＩＣ（２０）とを備え、前記周辺ＩＣ（２０）はマイクロコンピュータからデータのシリアル通信を行い、その通信時に通信異常が生じると、マイクロコンピュータ（３０）から特別のＷＤ異常パルス信号を出力し、その検出信号に基づいてフェールセーフリレーのソレノイド用リレー（４２）を遮断するように構成した車載電子制御装置のリレー駆動回路。
【請求項２】
前記周辺ＩＣ（２０）に、マイクロコンピュータ（３０）のシリアル通信部（３４）とシリアル通信を行うシリアル通信バッファ（２２）と、電気的負荷の電源ライン上のソレノイド用リレー（４２）を駆動するリレー駆動部（２１）と、マイクロコンピュータ（３０）の演算周期パルス等によりマイクロコンピュータの作動を監視するＷＤ監視部（２４）を備え、シリアル通信時の通信異常が生じると、マイクロコンピュータ（３０）でその通信異常を検出してマイクロコンピュータ（３０）で特別のＷＤ異常パルス信号を生成し、そのＷＤ異常パルス信号をＷＤ監視部（２４）へ出力し、ＷＤ監視部（２４）からの信号を直接リレー駆動部（２１）へ送り、リレー駆動部（２１）によりソレノイド用リレー（４２）を遮断するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車載電子制御装置のリレー駆動回路。
【請求項３】
前記ソレノイド用リレー（４２）がブレーキ装置の電磁弁のソレノイド（４１）へ電源を供給する電源ライン上に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車載電子制御装置のリレー駆動回路。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−３１５６２０（Ｐ２００６−３１５６２０Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４２９２９（Ｐ２００５−１４２９２９）
【出願日】平成１７年５月１６日（２００５．５．１６）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【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１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１６日（２００５．５．１６）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【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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