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技術 変速機制御装置

出願人 日立オートモティブシステムズ株式会社
発明者 清水政博綿引貴央冨田悠貴
出願日 2016年9月28日 (4年4ヶ月経過) 出願番号 2016-188991
公開日 2018年4月5日 (2年10ヶ月経過) 公開番号 2018-053979
状態 特許登録済
技術分野 車両用電気・流体回路 伝動装置(歯車、巻掛け、摩擦)の制御
主要キーワード 監視マイコン イグニッションスイッチ状態 リレーコントロール 機能安全 CANドライバ オフポジション ON指示 強制遮断
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年4月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

イグニッションスイッチスタックを検出した際に、変速機制御装置において、消費電力が大きいリニアソレノイド駆動用ドライバへの電源強制遮断することで、変速機制御装置の消費電力を極力抑える。

解決手段

変速機制御装置10において、前記メイン制御部30は、前記半導体リレー50を制御するリレー制御部43と、外部のソレノイド100を制御するためのソレノイド制御部34と、変速機制御装置に入力されるイグニッションスイッチ3のスタックを検知する診断部35とを有し、前記診断部において、イグニッションスイッチのスタック状態を検知すると、前記リレー制御部から前記半導体リレーを停止させるための信号を出力し、前記半導体リレーを停止させることによって、前記ソレノイド駆動ドライバへの供給電源遮断するように制御する。

概要

背景

変速機制御装置において、メインマイコンの異常を監視する監視マイコン装備し、メインマイコンが異常と判定された場合には、監視マイコンから半導体リレーを停止させることにより、ソレノイド駆動ドライバへの電源遮断することで、変速機の制御で使用されるリニアソレノイド強制的にデフォルト状態にする技術が知られている。これは主に車両の機能安全上装備された技術である。

また車両のイグニッションスイッチがOFFとなった場合は、変速機の制御は不要となるため、半導体リレーを停止させることにより、確実にリニアソレノイドをデフォルト状態にすることにも利用されている。

たとえば、下記の特許文献1には、車両停止時にイグニッションスイッチがオフ状態とされた直後にプーリベルト挟圧力が一時的に過剰になることを抑制することに加え、車両走行中にイグニッションスイッチがオフ状態とされた場合にベルト挟圧力が不足してベルト滑りが生じることを抑制可能なベルト式無段変速機用制御装置を提供することを目的として、「CVT_ECU10は、イグニッションスイッチがオフ状態とされてから所定の通電維持期間αに亘ってリニアソレノイド弁SLSへの通電を継続する。また、CVT_ECU10は、通電維持期間α内に設けられた保持期間βにおいて、リニアソレノイド弁SLSへの指示電流値Asを通電維持期間αよりも前の指示電流値Asよりも低い電流値に保持し、保持期間βが終了してから所定時間後に、リニアソレノイド弁SLSへの通電を遮断する。」と記載されている(要約参照)。

概要

イグニッションスイッチのスタックを検出した際に、変速機制御装置において、消費電力が大きいリニアソレノイド駆動用ドライバへの電源を強制遮断することで、変速機制御装置の消費電力を極力抑える。変速機制御装置10において、前記メイン制御部30は、前記半導体リレー50を制御するリレー制御部43と、外部のソレノイド100を制御するためのソレノイド制御部34と、変速機制御装置に入力されるイグニッションスイッチ3のスタックを検知する診断部35とを有し、前記診断部において、イグニッションスイッチのスタック状態を検知すると、前記リレー制御部から前記半導体リレーを停止させるための信号を出力し、前記半導体リレーを停止させることによって、前記ソレノイド駆動ドライバへの供給電源を遮断するように制御する。

目的

また半導体リレー停止後の車両のイグニッションスイッチ状態を監視し、OFF状態からONとなるタイミングで変速機制御装置の初期化を行い、正常動作を行うことを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

メイン制御部と監視部と半導体リレーソレノイド駆動ドライバを備えた変速機制御装置において、前記メイン制御部は、前記半導体リレーを制御するリレー制御部と、外部のソレノイドを制御するためのソレノイド制御部と、変速機制御装置に入力されるイグニッションスイッチスタックを検知する診断部とを有し、前記診断部において、イグニッションスイッチのスタック状態を検知すると、前記リレー制御部から前記半導体リレーを停止させるための信号を出力し、前記半導体リレーを停止させることによって、前記ソレノイド駆動ドライバへの供給電源遮断するように制御することを特徴とする変速機制御装置。

請求項2

請求項1に記載の変速機制御装置において、前記メイン制御部は、周期信号発生部を備えるとともに、前記監視部は周期信号監視部を備え、前記周期信号発生部より出力された周期信号が前記周期信号監視部において異常と判定された場合に、前記周期信号監視部より、前記メイン制御部に対し初期化するための信号が出力され、前記メイン制御部を初期化することを特徴とする変速機制御装置。

技術分野

0001

本発明は変速機制御装置におけるイグニッションスイッチスタック状態監視して、イグニッションスイッチのスタック発生時に、半導体リレーを停止させることで、ソレノイド駆動ドライバへの電力供給遮断し、変速機制御装置の消費電力を抑える。また半導体リレー停止後の車両のイグニッションスイッチ状態を監視し、OFF状態からONとなるタイミングで変速機制御装置の初期化を行い、正常動作を行うことを目的とする。

背景技術

0002

変速機制御装置において、メインマイコンの異常を監視する監視マイコン装備し、メインマイコンが異常と判定された場合には、監視マイコンから半導体リレーを停止させることにより、ソレノイド駆動ドライバへの電源を遮断することで、変速機の制御で使用されるリニアソレノイド強制的にデフォルト状態にする技術が知られている。これは主に車両の機能安全上装備された技術である。

0003

また車両のイグニッションスイッチがOFFとなった場合は、変速機の制御は不要となるため、半導体リレーを停止させることにより、確実にリニアソレノイドをデフォルト状態にすることにも利用されている。

0004

たとえば、下記の特許文献1には、車両停止時にイグニッションスイッチがオフ状態とされた直後にプーリベルト挟圧力が一時的に過剰になることを抑制することに加え、車両走行中にイグニッションスイッチがオフ状態とされた場合にベルト挟圧力が不足してベルト滑りが生じることを抑制可能なベルト式無段変速機用制御装置を提供することを目的として、「CVT_ECU10は、イグニッションスイッチがオフ状態とされてから所定の通電維持期間αに亘ってリニアソレノイド弁SLSへの通電を継続する。また、CVT_ECU10は、通電維持期間α内に設けられた保持期間βにおいて、リニアソレノイド弁SLSへの指示電流値Asを通電維持期間αよりも前の指示電流値Asよりも低い電流値に保持し、保持期間βが終了してから所定時間後に、リニアソレノイド弁SLSへの通電を遮断する。」と記載されている(要約参照)。

先行技術

0005

特開2014−126053号公報

発明が解決しようとする課題

0006

一般に変速機制御装置の駆動は自動車のイグニッションスイッチに連動していることが多く、またイグニッションスイッチのON状態を変速機制御装置の電源としている場合がある。このシステムでは、イグニッションスイッチが固着(スタック)した場合や、イグニッションスイッチの配線上のどこかがショートし、変速機制御装置の電源が常時ONとなる故障が想定される。その場合、車両上はイグニッションスイッチOFF状態にも関わらず、変速機制御装置のみがイグニッションスイッチONとして制御を継続することになる。この場合車両上は、変速機の入力源であるエンジン停止状態のため、車両上の安全は確保されるが、変速機制御装置の動作はON状態を継続し、その間バッテリ電力消費を続けることになり、最悪バッテリ上がりが発生し、次回イグニッションスイッチON時に車両の再始動が出来なくなる可能性がある。

0007

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、イグニッションスイッチのスタックを検出した際に、変速機制御装置において、消費電力が大きいリニアソレノイド駆動用ドライバへの電源を強制遮断することで、変速機制御装置の消費電力を極力抑えることにある。またイグニッションスイッチの情報を直接入力ではなく、車載ネットワークCAN等の別系統から入手することによって、車両のイグニッションスイッチON状態を識別し、変速機制御装置におけるイグニッションスイッチがスタック状態においても、車両上のイグニッションスイッチONを認識し、変速機制御装置を正しいタイミングで再起動リセット)させることが出来る。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するため、本発明の請求項1に係る変速機制御装置は、メイン制御部と監視部と半導体リレーとソレノイド駆動ドライバを備えた変速機制御装置において、
前記メイン制御部は、
前記半導体リレーを制御するリレー制御部と、外部のソレノイドを制御するためのソレノイド制御部と、変速機制御装置に入力されるイグニッションスイッチのスタックを検知する診断部とを有し、
前記診断部において、イグニッションスイッチのスタック状態を検知すると、前記リレー制御部から前記半導体リレーを停止させるための信号を出力し、前記半導体リレーを停止させることによって、前記ソレノイド駆動ドライバへの供給電源を遮断するように制御する。

0009

また本発明の請求項2に係る変速機制御装置は、前記メイン制御部は、周期信号発生部を備えるとともに、前記監視部は周期信号監視部を備え、前記周期信号発生部より出力された周期信号が前記周期信号監視部において異常と判定された場合に、前記周期信号監視部より、前記メイン制御部に対し初期化するための信号が出力され、前記メイン制御部を初期化する。

発明の効果

0010

本発明では、変速機制御装置に入力されるイグニッションスイッチのスタック状態を検知し、異常を検知した場合は、半導体リレーを強制的に停止し、ソレノイド駆動ドライバへの電源供給を遮断することで、前記変速制御装置の消費電力を抑えることが可能となる。またイグニッションスイッチがスタック状態と検知された後は、CAN等の情報によりイグニッションスイッチ情報モニタし、車両のイグニッションスイッチがOFFからONになったタイミングで前記変速機制御装置を正しく再起動(リセット)させることができる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の実施形態を示すシステム構成の一例を示す図である。
電力供給ON・OFFを行うリレー診断手順監視機能の診断の一例のWDT機能診断手順を示すフローチャートである。
IGNSW ON復帰時の方法について説明するための図である。

0012

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。

0013

以下において、詳細に説明するが、変速機制御装置に入力されるイグニッションスイッチが固着(スタック)した場合や、イグニッションスイッチの配線上のどこかがショートし、変速機制御装置の電源が常時ONとなった場合、車両上はイグニッションスイッチOFF状態にも関わらず、変速機制御装置のみがイグニッションスイッチONとして制御を継続することになり、その間バッテリの電力消費を続けることにより、最悪バッテリ上がりが発生し、次回イグニッションスイッチONによる車両の再始動が出来なくなる可能性がある。

0014

そこで、本実施例では、変速機制御装置に、メイン制御部と監視部と半導体リレーとソレノイド駆動ドライバを備え、前記メイン制御部は、前記半導体リレーを制御するリレー制御部と、外部のソレノイドを制御するためのソレノイド制御部と、変速機制御装置に入力されるイグニッションスイッチのスタックを検知する診断部とを持ち、前記診断部において、イグニッションスイッチのスタック状態を検知すると、前記リレー制御部から前記半導体リレーを停止させるため信号を出力し、前記半導体リレーを停止させることによって、前記ソレノイド駆動ドライバへの供給電源を遮断することができる。

0015

以下、図1を用いて本発明の実施例について説明する。
図1に車両の自動変速機を制御する変速機制御装置全体のブロック図を示す。
変速機制御装置10には電源IC20、メイン制御部30とメイン制御部30を監視する監視部40と半導体リレー50とSOL駆動ドライバ51とCANドライバ60とを備えている。

0016

最初に、変速機制御装置の起動及び停止動作について説明する。
電源IC20には、IGNSW3を経由してバッテリ1からの電力が供給される経路と、IGNSW3を経由せずに電源リレー2からの電力が供給される経路とがそれぞれ接続されている。IGNSW3を経由した経路からは、運転者によりキーポジションイグニッションポジション遷移した時、IGNSW3のONによりバッテリ1からの電力が供給され、En端子200がEnableとなり、Vin端子201を経由して電源IC20に電力供給され、Vcc204の供給が開始される。Vcc204から電力が供給されることによってメイン制御部30及び監視部40が起動する。メイン制御部30が起動すると、電源リレーコントロール203へON指示をし、バッテリ1と変速機制御装置10の間の電源リレー2をONする。電源リレー2がONすると電源IC20のVin端子201の他、半導体リレー50にも電力供給される。

0017

一方、変速機制御装置10の停止動作は、運転者によりキーポジションをオフポジションに遷移させた時、IGNSW3はOFFし、IGNSW3を経由した経路からの電力供給はされなくなるが、電源リレー2から電力供給される経路から変速機制御装置10に電力供給されるため、処理の継続が可能でありIGNSW OFF後の終了時処理に使用される。終了時処理が完了すると、電源リレーコントロール203へOFF指示をし、電源リレー2がOFFとなることで、電源IC20への電源供給が停止し、変速機制御装置10が完全停止する。

0018

次にメイン制御部30の監視方法について説明する。
監視部40は演算監視部42を備えており、これはメイン制御部30の演算部32との例題演算出題回答通信により、例題演算209を送受信し、その結果でメイン制御部30の正しさを判断する。演算監視部42において異常と判断した場合は、リレー制御部43により半導体リレー50をOFFする。これによってSOL駆動ドライバ51への電源供給を遮断することが出来、メイン制御部の異常時にはリニアSOL100をデフォルト制御にすることで安全に車両を停止することが可能となる。

0019

またもう一つの監視方法として、メイン制御部30の周期信号発生部31により周期信号208を出力し、その信号の周期を監視部40の周期信号監視部41で監視し、周期信号208の周期の異常を周期監視部41が判断したした場合は、RESET205の信号をOFFすることで、メイン制御部30をリセットさせ、再起動させることが出来る。

0020

次にリニアソレノイドの駆動について説明する。
メイン制御部30のリレー制御部33のリレーコントロール210をONすることにより、半導体リレー50がONする。これによりSOL駆動ドライバ51への電源が供給される。その後、ソレノイド制御部34よりCANからの必要情報に応じて、適切な制御値をリニアSOLコントロール211に出力する。この信号はSOL駆動ドライバ51を通してリニアSOL100をコントロールする。SOL駆動ドライバ51とリニアSOL100は複数存在し、それぞれ独立した制御を行うことが可能である。

0021

次にCAN信号の送受信について説明する。
車両のCANネットワーク300より、変速機制御装置10のCANドライバ60を通してメイン制御部30でCAN信号の送受信を行う。受信する信号はリニアソレノイドを適切に制御するための車速情報油温等の情報である。

0022

次にイグニッションスイッチのスタックを検知する診断方法について説明する。
メイン制御部30のIGNSWスタック診断部35の入力情報は、IGNSW電圧モニタ206とCANからのIGNSW情報207である。この2つの情報より診断を実施し、異常と判定された場合は、リレー制御部33に対し半導体リレー50をOFFするために、リレーコントロール210にOFFを出力する。これによって半導体リレー50が停止し、SOL駆動ドライバ51への電源供給を遮断することができる。

0023

この動作を図2のフローチャートを用いて説明する。
テップS201においてIGNSW入力情報によりON/OFFを識別する。OFFの場合はステップS205のセルフシャットオフ処理を実行する。ONの場合は、次のステップS202のIGNSW入力以外のIGNSW情報で、IGNSWのON/OFFを識別する。IGNSW入力以外とは、例えばCAN通信による他のコントロールユニットからの情報でIGNSWの状態を判別してもよい。この結果がOFFの場合は、変速機制御装置10におけるIGNSW3の固着、またはIGNSW配線のショート等が考えられる。その後ステップS203において、所定時間が経過した場合、ステップS205においてIGNSWスタック診断をNGと判断する。その後はステップS206において、半導体リレーをOFFする。

0024

以上の通り、本実施例の変速機制御装置はメイン制御部30と監視部40と半導体リレー50とソレノイド駆動ドライバ51を備えている。そして、メイン制御部30は、半導体リレー50を制御するリレー制御部43と、外部のソレノイド100を制御するためのソレノイド制御部34と、変速機制御装置に入力されるイグニッションスイッチのスタックを検知する診断部35とを有する。そして、メイン制御部30は、診断部35において、イグニッションスイッチのスタック状態を検知すると、リレー制御部43から半導体リレー50を停止させるための信号を出力し、半導体リレー50を停止させることによって、ソレノイド駆動ドライバ51への供給電源を遮断するように制御する。

0025

これによりイグニッションスイッチのスタックにより、変速機制御装置10への電源供給は継続されるが、消費電力の大きいSOL駆動ドライバ51を停止させることが出来、変速機制御装置10全体の消費電力を抑制することが可能となる。

0026

また、図3においてIGNSW ON復帰時の方法について説明する。
車両のイグニッションスイッチがOFFの場合でも、変速機制御装置10のみは、IGNSWがON状態で動作しているので、メイン制御部30と監視部40は継続して動作している状態である。そこで図3のステップS301において、IGNSWスタック診断NGかつIGNSW入力以外のIGNSWでONを受信した場合には、車両のIGNSWがOFFからONに変化したと認識し、ステップS302の周期信号停止を実行する。この周期信号停止は、図1のメイン制御部30の周期信号発生部31より周期信号208を停止させることで、監視部40の周期信号監視部41にて異常を検知し、RESET205によりメイン制御部30の初期化を実行することが出来る。

0027

以上の通り、本実施例の変速機制御装置において、メイン制御部30は、周期信号発生部31を備えるとともに監視部40は周期信号監視部41を備え、周期信号発生部31より出力された周期信号が周期信号監視部41において異常と判定された場合に、周期信号監視部41より、メイン制御部30に対し初期化するための信号が出力され、メイン制御部30を初期化する。

実施例

0028

これにより、車両自体の起動と変速機制御装置10の起動タイミングを合わせることができ、その後の動作を正しく実行することが可能となる。

0029

1…バッテリ、2…電源リレー、3…IGNSW、10…変速機制御装置、20…電源IC、30…メイン制御部、31…周期信号発生部、32…演算部、33…リレー制御部、34…ソレノイド制御部、35…IGNSWスタック診断部、40…監視部、41…周期信号監視部、42…演算監視部、43…リレー制御部、50…半導体リレー、51…SOL駆動ドライバ、60…CANドライバ、100…リニアSOL、200…En端子、201…Vin端子、203…電源リレーコントロール、204…Vcc、205…RESET信号、206…IGNSW電圧モニタ、207…IGNSW情報、208…周期信号、209…例題演算、210…リレーコントロール、211…リニアSOLコントロール、300…CANネットワーク

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