VEHICLE CONTROL DEVICE

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuervorrichtung mit einer Redundanz.

Einige Fahrzeugsteuervorrichtungen weisen eine Redundanz oder eine redundante Konfiguration auf, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen und die Fahrzeugsicherheit zu verbessern. Zum Beispiel gibt das Patentdokument 1 eine Motorsteuervorrichtung an, die mit zwei Stromwandlungsschaltungssystemen ausgestattet ist. Diese Motorsteuervorrichtung wird auf eine Servolenkvorrichtung angewendet. Wenn in der Servolenkvorrichtung zwei Systeme eine Temperaturdifferenz von nicht weniger als einem vorbestimmten Schwellwert aufweisen, stoppt die Motorsteuervorrichtung den Betrieb eines Wechselrichters in dem System, in dem eine höhere Temperatur erfasst wird, oder reduziert einen Grenzwert für den Strom.

Patentdokument 1: JP2015061458JP2015-61458 AA

Die Fahrzeugsteuervorrichtung mit einer redundanten Konfiguration kann die Fahrzeugsicherheit auch dann verbessern, wenn ein Ausfall oder ein anderes ähnliches Problem in einem System auftritt, kann das ausgefallene System stoppen und kann veranlassen, dass das andere normale System die Steuerung fortsetzt.

Wenn jedoch ein normal betriebener Teil des ausgefallenen Systems, sofern vorhanden, nicht verwendet wird, wird dadurch eine Verschwendung von Hardwareressourcen verursacht.

Die Erfindung nimmt auf die oben geschilderten Umstände Bezug, wobei es eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Fahrzeugsteuervorrichtung vorzusehen, die einen normal betriebenen Teil eines ausgefallenen Systems in einer redundanten Konfiguration verwenden kann.

Eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält eine Anormalzustandsspezifische-Aufgabe-Ausführeinheit, die konfiguriert ist zum, wenn eine Anormalitätsbestimmungseinheit bestimmt, dass eine Anormalität in einer Betätigungseinheit eines Host-systems oder in einem Ausgabesignal eines Sensors derselben aufgetreten ist, Veranlassen einer Steuervariablen-Berechnungseinheit, die Berechnung einer Steuervariable zu stoppen, und zum Veranlassen einer Betriebssteuereinheit, die Betriebssteuerung für eine Betätigungseinheit zu stoppen und dann eine andere Berechnung als die Berechnung der Steuervariable für die Betriebssteuerung der Betätigungseinheit auszuführen.

Gemäß der Erfindung enthält die Fahrzeugsteuervorrichtung mit einer redundanten Konfiguration eine Anormalzustandsspezifische-Aufgabe-Ausführeinheit, sodass ein normal betriebener Teil eines ausgefallenen Systems wenigstens einen Teil der einem normalen System zugewiesenen Funktionen übernehmen kann.

• 1 ist eine Ansicht, die eine schematische Systemkonfiguration einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
• 2 ist eine Vorderansicht, die eine Servolenkvorrichtung zeigt, auf die die Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
• 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Servolenkungs-Steuereinheit (EPS-ECU) in den Konfigurationen von 1 und 2 zeigt.
• 4 ist ein Funktionsblockdiagramm der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 5 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb eines ersten Mikrocontrollers in der Fahrzeugsteuervorrichtung von 4 zeigt.
• 6 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb eines zweiten Mikrocontrollers in der Fahrzeugsteuervorrichtung von 4 zeigt.
• 7 ist ein erläuterndes Kurvendiagramm, das eine Änderung in der Berechnungslast für Mikrocontroller in einer herkömmlichen Fahrzeugsteuervorrichtung zeigt, d.h. eine Änderung zwischen einer während eines normalen Betriebs anfallenden Last und der bei einer bestätigten Anormalität anfallenden Last.
• 8 ist ein erläuterndes Kurvendiagramm, das eine Änderung in der Berechnungslast für Mikrocontroller in der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt, d.h. eine Änderung zwischen einer während eines normalen Betriebs anfallenden Last und der bei einer bestätigten Anormalität anfallenden Last.
• 9 ist ein Flussdiagramm, das ein erstes Beispiel für eine Aufgabenwechselverarbeitung von 5 zeigt.
• 10 ist ein Flussdiagramm, das ein erstes Beispiel für eine Aufgabenwechselverarbeitung von 6 zeigt.
• 11 ist ein Flussdiagramm, das ein zweites Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung von 5 zeigt.
• 12 ist ein Flussdiagramm, das ein zweites Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung von 6 zeigt.
• 13 ist ein Flussdiagramm, das ein drittes Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung von 5 zeigt.
• 14 ist ein Flussdiagramm, das ein drittes Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung von 6 zeigt.
• 15 ist ein Flussdiagramm, das ein viertes Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung von 5 zeigt.
• 16 ist ein Flussdiagramm, das ein viertes Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung von 6 zeigt.
• 17 ist ein Flussdiagramm, das ein fünftes Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung von 5 zeigt.
• 18 ist ein Flussdiagramm, das ein fünftes Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung von 6 zeigt.
• 19 ist ein Flussdiagramm, das ein sechstes Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung von 5 zeigt.
• 20 ist ein Flussdiagramm, das ein sechstes Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung von 6 zeigt.
• 21 ist ein Flussdiagramm, das ein siebtes Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung von 5 zeigt.
• 22 ist ein Flussdiagramm, das ein siebtes Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung von 6 zeigt.

Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

1 ist eine Ansicht, die eine Systemkonfiguration einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1 sind für die Erfindung relevante Hauptteile extrahiert und schematisch dargestellt. An einem Fahrzeug 1 sind eine Motorsteuerungs-Steuereinheit (Motorsteuerungs-ECU) 2, eine Servolenkungs-Steuereinheit (EPS-ECU) 3, eine Stabilitätssteuerungs-Steuereinheit (ESC-ECU) 4 und verschiedene Typen von Fahrzeugeinrichtungen 5-1, 5-2, 5-3 ... montiert. Diese Komponenten sind miteinander über ein Kommunikationsnetz 6 wie etwa ein CAN (Controller Area Network) verbunden.

2 ist eine Vorderansicht, die eine Servolenkvorrichtung, auf die die Fahrzeugsteuervorrichtung angewendet ist, und insbesondere ein Beispiel für einen Elektromotor, der eine entsprechende Fahrzeugeinrichtung für eine Unterstützung der Lenkkraft des Fahrers steuert, zeigt. Eine Servolenkvorrichtung 10 umfasst zum Beispiel ein Stangengehäuse 11, ein Motorgehäuse 12, einen Elektromotor (dreiphasigen, bürstenlosen Motor) 13 mit einem Spulensatz von zwei Systemen, eine Untersetzung 14, ein Ritzel 15, Staubmanschetten 16, 16, Zugstangen 17, 17 und einen Lenkmechanismus 18. In dem Stangengehäuse 11 sind eine Ritzelwelle und eine Zahnstange (nicht gezeigt) sowie ein Teil einer Lenkwelle 19 aufgenommen. Weiterhin sind in dem Motorgehäuse 12 ein Elektromotor 13 und die EPS-ECU 3 aufgenommen. Bei dieser Konfiguration wird eine Drehung des Elektromotors 13 durch die Untersetzung 14 reduziert und zu dem Lenkmechanismus 18 übertragen, um eine Lenkkraft eines Fahrers des Fahrzeugs 1 zu unterstützen.

Der Lenkmechanismus 18 umfasst eine Lenkwelle 19, eine Ritzelwelle und eine Zugstange. Die Lenkwelle 19 dreht sich gemeinsam mit einem Lenkrad. Lenkdrehmomentsensoren 21 und Lenkwinkelsensoren 22 sind an einer Lenkachse 20 als Lenksensoren angebracht, die dazu dienen, zu erfassen, wie der Lenkmechanismus 18 das Lenken steuert. Insbesondere sind ein Lenkdrehmomentsensorpaar 21 und ein Lenkwinkelsensorpaar 22 angebracht. Die Lenkdrehmomentsensoren 21 erfassen ein Lenkdrehmoment (Drehstangendrehmoment), das in dem Lenkmechanismus 18 basierend auf einer Drehgröße der Drehstange erzeugt wird. Die Lenkwinkelsensoren 22 erfassen einen Lenkwinkel während des Lenkens.

Die Ritzelwelle ist mit der Lenkwelle 19 über die Drehstange verbunden. Die Staubmanschetten 16, 16 sind zum Beispiel aus Gummi ausgebildet und weisen eine kreisrunde Balgform auf. Äußere Enden der Staubmanschetten 16, 16 in einer Fahrzeugbreitenrichtung sind an inneren Enden der Zugstangen 17, 17 in der Fahrzeugbreitenrichtung fixiert. Die anderen Enden des Paars von Zugstangen 17, 17 sind mit beiden Enden der Zahnstange verbunden.

3 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer EPS-ECU 3 in den Konfigurationen von 1 und 2 zeigt. Die EPS-ECU 3 enthält eine Logikschaltungseinheit 3a, die an einer Leiterplatte montiert ist, und eine Stromkreiseinheit 3b, die an einer Metallleiterplatte montiert ist. Die Logikschaltungseinheit 3a wird mit einer internen Versorgungsspannung betrieben, die zum Beispiel durch einen Stromversorgungs-IC erzeugt wird. Die Stromsteuereinheit 3b wird mit einer externen Versorgungsspannung von einer Batterie 31 betrieben. Die Stromsteuereinheit 3b nutzt die Metallleiterplatte, um eine Abstrahlung von Wärme zu fördern, die in einer Leistungseinheit erzeugt wird, die eine große Wärmemenge erzeugen kann, und um auch die Zuverlässigkeit von elektronischen Komponenten in Bezug auf die Wärme zu fördern.

Die Logikschaltungseinheit 3a und die Stromkreiseinheit 3b weisen eine redundante Konfiguration einschließlich einer Einheit EPP1 eines ersten Systems und einer Einheit EPP2 eines zweiten Systems auf, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten einer Strichlinie DL liegen. Die Logikschaltungseinheit 3a der Einheit EPP1 in dem ersten System enthält zum Beispiel einen Mikrocontroller (in diesem Beispiel eine Dual-Core-CPU) 32, einen Vortreiber 33, eine CPU-Überwachungseinrichtung 34 und einen Virtuelle-Motorposition-Detektor (Induktivitätsdetektor) 35. Die Stromsteuereinheit 3b der Einheit EPP1 in dem ersten System enthält einen Wechselrichter 40 und eine Dreifach-Shunt-Stromerfassungseinheit 42. Die Stromerfassungseinheit 42 wird als ein Motorphasen-Stromsensor und ein primärer Stromsensor verwendet.

Entsprechend enthält die Logikschaltungseinheit 3a der Einheit EPP2 in dem zweiten System zum Beispiel einen Mikrocontroller (in diesem Beispiel eine Dual-Core-CPU) 36, einen Vortreiber 37, eine CPU-Überwachungseinrichtung 38 und einen Virtuelle-Motorposition-Detektor (Induktivitätsdetektor 39). Die Stromsteuereinheit 3b in dem zweiten System enthält einen Wechselrichter 41 und eine Dreifach-Shunt-Stromerfassungseinheit 43. Die Stromerfassungseinheit 43 wird als ein Motorphasenstromsensor und ein primärer Stromsensor verwendet.

Ein erster Lenksensor 23a (Lenkdrehmomentsensor 21a und Lenkwinkelsensor 22a) der Einheit EPP1 empfängt eine Stromversorgungsspannung von einer internen Betriebsstromversorgung 45 der Logikschaltungseinheit 3a, wobei ein Erfassungsergebnis desselben zu den beiden Mikrocontrollern 32, 36 gesendet wird. Weiterhin empfängt ein zweiter Lenksensor 23b (der Lenkdrehmomentsensor 21b und der Lenkwinkelsensor 22b) der Einheit EPP2 eine Stromversorgungsspannung von einer internen Betriebsstromversorgung 47 der Logikschaltungseinheit 3a, wobei ein Erfassungsergebnis desselben zu den beiden Mikrocontrollern 36, 32 gesendet wird. Dabei können der Lenkdrehmomentsensor 21a und der Lenkwinkelsensor 22a sowie der Lenkdrehmomentsensor 21b und der Lenkwinkelsensor 22bjeweils duale Sensoren sein, die für eine entsprechende Dual-Core-CPU vorgesehen sind. Die Mikrocontroller 32, 36 empfangen eine Stromversorgungsspannung von internen Betriebsstromversorgungen 48, 49. Die Mikrocontroller 32, 36 senden und empfangen ein Statussignal und ein Sensorsignal zu- und voneinander über eine Kommunikation zwischen Mikrocomputern, was nachfolgend als „Mikrocomputer-Interkommunikation“ (CPU-Interkommunikation) bezeichnet wird.

Der Elektromotor 13 enthält Motordrehwinkelsensoren (duale Motorpositionssensoren) 50a, 50b. Motordrehwinkelsensoren 50a, 50b empfangen eine Stromversorgungsspannung von internen Betriebsstromversorgungen 51, 52, die in der Logikschaltungseinheit 3a vorgesehen sind, wobei Erfassungsergebnisse derselben zu den Mikrocontrollern 32, 36 übertragen werden.

Der Mikrocontroller 32 erzeugt ein Pulssignal für das Ausführen einer Pulsbreitenmodulation (PWM)-Steuerung basierend zum Beispiel auf dreiphasigen Strömen, die durch eine Stromerfassungseinheit 42 erfasst werden, einer Drehposition eines Rotors, die durch den Virtuelle-Motorposition-Detektor 35 erfasst wird, und einem Motordrehwinkel, der durch Motordrehwinkelsensoren 50a, 50b erfasst wird. Das aus dem Mikrocontroller 32 ausgegebene Pulssignal wird zu einem Vortreiber 33 übertragen. Weiterhin erzeugt der Mikrocontroller 36 ein Pulssignal für die Ausführung einer PWM-Steuerung basierend auf zum Beispiel den Phasenströmen, die durch die Stromerfassungseinheit 43 erfasst werden, der Drehposition des Rotors, die durch den Virtuelle-Motorposition-Detektor 39 erfasst wird, und dem Motordrehwinkel, der durch die Motordrehwinkelsensoren 50a, 50b erfasst wird. Das von dem Mikrocontroller 36 ausgegebene Pulssignal wird zu dem Vortreiber 37 gesendet.

Der Betrieb des Mikrocontrollers 33 wird durch die CPU-Überwachungseinheit 34 geprüft, und der Betrieb des Mikrocontrollers 36 wird durch die CPU-Überwachungseinheit 38 geprüft. Die CPU-Überwachungseinrichtungen 34, 38 sind zum Beispiel Timer (auch als „Watch-Dog“ bezeichnet) und dienen dazu, kontinuierlich zu überwachen, ob die Mikrocontroller 32, 36 normal betrieben werden.

Das von dem Vortreiber 33 ausgegebene Pulssignal (PWM-Signal) wird zu dem Wechselrichter 40 gesendet, und das von dem Vortreiber 37 ausgegebene Pulssignal (PWM-Signal) wird zu dem Wechselrichter 41 gesendet. Die Wechselrichter 40, 41 betreiben den Elektromotor 13, der Spulensätze 13a, 13b der zwei Systeme aufweist. Stromerfassungseinheiten 42, 43 erfassen jeweils dreiphasige Ströme, die während des Betriebs des Elektromotors 13 erzeugt werden, und senden Erfassungssignale zu den Mikrocontrollern 32, 36 jeweils für eine Regelung Dann berechnen die Mikrocontroller 32, 36 die Gesamtmenge des von der Batterie 31 zugeführten Stroms basierend auf dem dreiphasigen Strom. Weiterhin erfassen Virtuelle-Motorposition-Detektoren 35, 29 jeweils eine Drehposition des Rotors basierend auf einer Spannung an einem neutralen Punkt einer Statorspule und senden Erfassungssignale jeweils an die Mikrocontroller 32, 36. Die Erfassungssignale von Virtuelle-Motorposition-Detektoren 35, 39 werden verwendet, um aus Stromerfassungseinheiten 42, 43 und Motordrehwinkelsensoren 50a, 50b ausgegebene Erfassungsergebnisse zu prüfen, und werden als ein Backup für einen ausgefallenen Sensor verwendet.

4 ist ein Funktionsblockdiagramm der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 zeigt Details des Konfigurationsbeispiels der Mikrocontroller 32, 36 von 3. Die Einheit EPP1 in dem ersten System enthält zum Beispiel einen Sensor 54, einen Mikrocontroller (ersten Mikrocomputer) 32, einen Vortreiber 33, einen Wechselrichter 40 und einen Spulensatz 13a des Elektromotors 13. Weiterhin enthält die Einheit EPP2 in dem zweiten System zum Beispiel einen Sensor 55, einen Mikrocontroller (zweiten Mikrocomputer) 36, einen Vortreiber 37, einen Wechselrichter 41 und einen Spulensatz 13b des Elektromotors 13.

Der Sensor 54 dient dazu, eine Zustandsvariable zu erfassen, die einen Betriebszustand eines Fahrzeugs angibt, und enthält einen Lenkdrehmomentsensor 21 (21a, 21b), einen Lenkwinkelsensor 22 (22a, 22b), einen Motordrehwinkelsensor 50 (50a, 50b) und einen Motorphasenstromsensor/primären Stromsensor (erste Stromerfassungseinheit 42) wie oben beschrieben sowie eine Stromversorgungs-Spannungsüberwachungseinrichtung 81 und einen Temperatursensor 82. Entsprechend dient der Sensor 55 dazu, eine Zustandsvariable zu erfassen, die einen Betriebszustand des Fahrzeugs angibt, und enthält einen Lenkdrehmomentsensor 21 (21a, 21b), einen Lenkwinkelsensor 22 (22a, 22b), einen Motordrehwinkelsensor 50 (50a, 50b) und einen Motorphasenstromsensor/primären Stromsensor (zweite Stromerfassungseinheit) 43 wie oben beschrieben sowie eine Stromversorgungs-Spannungsüberwachungseinrichtung 83.

Der Mikrocontroller 32 steuert den Spulensatz 13a des Elektromotors 13 als eine erste Betätigungseinheit basierend auf einem Ausgabesignal des Sensors 54. Der Mikrocontroller 32 enthält zum Beispiel eine Eingabesignal-Verarbeitungseinheit 61, eine CAN-Kommunikationseinheit 62, eine Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit 63, eine Hilfsbegrenzungseinheit 64, eine Motorsteuereinheit 65, eine Diagnosefunktionseinheit 66, eine Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 und eine Mikrocomputer-Interkommunikationseinheit 68. Entsprechend steuert der Mikrocontroller 36 den Spulensatz 13b des Elektromotors 13 als eine zweite Betätigungseinheit basierend auf einem Ausgabesignal des Sensors 55. Der Mikrocontroller 36 enthält zum Beispiel eine Eingabesignal-Verarbeitungseinheit 71, eine CAN-Kommunikationseinheit 72, eine Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit 73, eine Hilfsbegrenzungseinheit 74, eine Motorsteuereinheit 75, eine Diagnosefunktionseinheit 76, eine Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 und eine Mikrocomputer-Interkommunikationseinheit 78. Die CAN-Kommunikationseinheiten 62, 72 sind mit den anderen ECUs oder Fahrzeugeinrichtungen 5-1, 5-2, 5-3 ... über einen CAN-Bus 53 (Kommunikationsnetz 6) wie in 1 gezeigt verbunden.

Ein Ausgabesignal jedes Sensors in dem Sensor 54 wird in die Eingabesignal-Verarbeitungseinheit (erste Sensorsignaleingabeeinheit) 61 eingegeben und zum Beispiel durch eine A/D-Wandlung zu einem digitalen Signal gewandelt. Ein Ausgabesignal der Eingabesignal-Verarbeitungseinheit 61 wird zu der Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit (ersten Steuervariablen-Berechnungseinheit) 63 gesendet. Die Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit 63 berechnet eine erste Steuervariable für das Steuern des Betriebs des Elektromotors 13 basierend auf dem Ausgabesignal des Sensors 54. Die erste Steuervariable enthält den Grad der Unterstützung für die Lenkkraft eines Fahrers und die Größe der Lenkkraft, die in Reaktion auf einen externen Befehl unabhängig von der Lenkbetätigung des Fahrers zum Beispiel in einem automatischen Einparksystem ausgeübt wird. Ein von der Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit 63 ausgegebenes Signal wird zu der Motorsteuereinheit (ersten Betriebssteuereinheit) 65 über die Hilfsbegrenzungseinheit 64 gesendet. Die Motorsteuereinheit 65 steuert den Betrieb des Elektromotors 13 über den Vortreiber 33 und den Wechselrichter 40 basierend auf der ersten Steuervariable.

Die Diagnosefunktionseinheit (erste Anormalitätsbestimmungseinheit) 66 empfängt die Ausgabesignale der Eingabesignal-Verarbeitungseinheit 61 und der CAN-Kommunikationseinheit 62, um dadurch das Vorhandensein/die Abwesenheit einer Anormalität in dem Vortreiber 33, dem Wechselrichter 40, dem Spulensatz 13a oder einem Ausgabesignal des Sensors 54 zu bestimmen. Ein Ausgabesignal der Diagnosefunktionseinheit 66 wird zu der Hilfsbegrenzungseinheit 64 und der Aufgabenwechselfunktionseinheit (Anormalzustandsspezifische-Aufgabe-Ausführeinheit) 67 gesendet, um dadurch die Unterstützung für eine Lenkkraft durch den Elektromotor 13 zu begrenzen und auch Aufgaben der einzelnen Einheiten zu wechseln. Die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 überwacht ein Anormalität-Bestätigungsflag der Diagnosefunktionseinheit 66 und wechselt Aufgaben zum Beispiel durch das Wechseln eines auszuführenden Programms, wenn das Anormalität-Bestätigungsflag gesetzt ist. Wenn die Diagnosefunktionseinheit 66 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 33, dem Wechselrichter 40, dem Spulensatz 13a oder dem Ausgabesignal des Sensors 54 aufgetreten ist, veranlasst die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 die Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit 63, das Berechnen der ersten Steuervariable zu stoppen, und veranlasst die Motorsteuereinheit 65, die über den Vortreiber 33 und den Wechselrichter 40 ausgeführte Betriebssteuerung für den Elektromotor 13 zu stoppen. Dann veranlasst die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 die Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit 63, eine andere Berechnung als die Berechnung der ersten Steuervariable für die Betriebssteuerung des Elektromotors 13 auszuführen.

Weiterhin wird ein Ausgabesignal jedes Sensors in dem Sensor 55 in eine Eingabesignal-Verarbeitungseinheit (die zweite Sensorsignal-Eingabeeinheit) 71 eingegeben und zum Beispiel durch eine A/D-Wandlung zu einem digitalen Signal gewandelt. Ein Ausgabesignal der Eingabesignal-Verarbeitungseinheit 71 wird zu der Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit (der zweiten Steuervariablen-Berechnungseinheit) 73 gesendet. Die Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit 73 berechnet eine zweite Steuervariable für das Steuern des Betriebs der zweiten Betätigungseinheit des Elektromotors basierend auf dem Ausgabesignal des Sensors 55. Die zweite Steuervariable enthält den Grad der Unterstützung für die Lenkkraft eines Fahrers und die Größe der Lenkkraft, die in Reaktion auf einen externen Befehl unabhängig von der Lenkbetätigung des Fahrers zum Beispiel in einem automatischen Einparksystem ausgeübt wird. Ein von der Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit 73 ausgegebenes Signal wird zu einer Motorsteuereinheit (zweiten Betriebssteuereinheit) 75 über die Hilfsbegrenzungseinheit 74 gesendet. Die Motorsteuereinheit 75 steuert den Betrieb des Elektromotors 13 über einen Vortreiber 37 und einen Wechselrichter 41 basierend auf der zweiten Steuervariable.

Die Diagnosefunktionseinheit (zweite Anormalitätsbestimmungseinheit 76) empfängt die Ausgabesignale der Eingabesignal-Verarbeitungseinheit 71 und der CAN-Kommunikationseinheit 72, um das Vorhandensein/die Abwesenheit einer Anormalität in dem Vortreiber 37, dem Wechselrichter 41, dem Spulensatz 13b oder einem Ausgabesignal des Sensors 55 zu bestimmen. Ein Ausgabesignal der Diagnosefunktionseinheit 76 wird zu der Hilfsbegrenzungseinheit 74 und der Aufgabenwechselfunktionseinheit (der Anormalzustandsspezifische-Aufgabe-Ausführeinheit) 77 gesendet, um dadurch die Unterstützung für eine Lenkkraft durch den Elektromotor 13 zu begrenzen und auch Aufgaben der einzelnen Einheiten zu wechseln. Die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 überwacht ein Anormalität-Bestätigungsflag der Diagnosefunktionseinheit 76 und wechselt Aufgaben durch das Wechseln eines auszuführenden Programms, wenn das Anormalität-Bestätigungsflag gesetzt ist. Wenn die Diagnosefunktionseinheit 76 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 37, dem Wechselrichter 41, dem Spulensatz 13b oder einem Ausgabesignal des Sensors 55 aufgetreten ist, veranlasst die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 die Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit 73, das Berechnen der zweiten Steuervariable zu stoppen, und veranlasst die Motorsteuereinheit 75, die über den Vortreiber 37 und den Wechselrichter 41 ausgeführte Betriebssteuerung für den Elektromotor 13 zu stoppen. Dann veranlasst die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 die Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit 73 eine andere Berechnung als die Berechnung der zweiten Steuervariable für die Betriebssteuerung des Elektromotors 13 auszuführen.

Die Mikrocomputer-Interkommunikationseinheiten (CPU-Interkommunikationseinheiten) 68, 78 erlauben, dass der Mikrocontroller 32 und der Mikrocontroller 36 Signale zu- und voneinander senden und empfangen. Die Mikrocomputer-Interkommunikationseinheit 68 tauscht Daten mit der Diagnosefunktionseinheit 66 und der Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 aus und kommuniziert auch mit den anderen ECUs oder Fahrzeugeinrichtungen über die CAN-Kommunikationseinheit 62 und den CAN-Bus 53. Weiterhin tauscht die Mikrocomputer-Interkommunikationseinheit 78 Daten mit der Diagnosefunktionseinheit 76 und der Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 aus und kommuniziert auch mit den anderen ECUs oder Fahrzeugeinrichtungen über die CAN-Kommunikationseinheit 72 und den CAN-Bus 53.

Die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 empfängt einen Aufgabenwechselbefehl von dem Mikrocontroller 36 über die Mikrocomputer-Interkommunikationseinheiten 78, 68 und sendet Informationen zu dem Abschluss des Aufgabenübergangs zu dem Mikrocontroller 36 über die Mikrocomputer-Interkommunikationseinheiten 68, 78. Weiterhin empfängt die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 einen Aufgabenwechselbefehl von dem Mikrocontroller 32 über die Mikrocomputer-Interkommunikationseinheiten 68, 78 und sendet Informationen zu dem Abschluss des Aufgabenübergangs zu dem Mikrocontroller 32 über die Mikrocomputer-Interkommunikationseinheiten 78, 68.

Wenn weiterhin eine Anormalität in dem Vortreiber 33, dem Wechselrichter 40, dem Spulensatz 13a oder dem Sensor 54 aufgetreten ist, gibt die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 einen Berechnungsstoppbefehl zu der Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit 63, der Hilfsbegrenzungseinheit 64 und der Motorsteuereinheit 65 aus, um die Berechnung zu stoppen. Wenn entsprechend eine Anormalität in dem Vortreiber 37, dem Wechselrichter 41, dem Spulensatz 13b oder dem Sensor 55 aufgetreten ist, gibt die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 einen Berechnungsstoppbefehl zu der Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit 73, der Hilfsbegrenzungseinheit 74 und der Motorsteuereinheit 75 aus, um die Berechnung zu stoppen.

5 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Mikrocontrollers 32 der Einheit EPP1 in dem ersten System der Fahrzeugsteuervorrichtung von 4 zeigt. Die Schritte S1 bis S4 und S8 bis S10 entsprechen einer Operation der Diagnosefunktionseinheit 66, und die Schritte S5 bis S7 und S11 bis S13 entsprechen einer Operation der Aufgabenwechselfunktionseinheit 67. In dem Schritt S1 wird bestimmt, ob der Wert eines in der Diagnosefunktionseinheit 66 integrierten Anormalitätszählers ein vorbestimmter Wert oder größer ist. Wenn das Bestimmungsergebnis angibt, dass der Zählerwert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wird bestimmt, ob eine Anormalität in der Einheit EPP1 erfasst wurde (Schritt S2). Wenn bestimmt wird, dass die Einheit EPP1 keine Anormalität aufweist, wird der Anormalitätszähler für die Einheit EPP1 gelöscht (Schritt S3). Wenn bestimmt wird, dass die Einheit EPP1 eine Anormalität aufweist, wird der Anormalitätszähler für die Einheit EPP1 inkrementiert (Schritt S4).

Dann empfängt die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 einen an den Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 gerichteten Aufgabenstoppbefehl von dem Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 (Schritt S5). Der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1, der den Aufgabenstoppbefehl empfängt, führt eine vorbestimmte Aufgabenstoppverarbeitung durch (Schritt S6). Anschließend sendet der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 Informationen zu dem Abschluss des Aufgabenübergangs an den Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 und wird die Verarbeitung beendet (Schritt S7).

Wenn dagegen in Schritt S1 bestimmt wird, dass der Wert des Anormalitätszählers der vorbestimmte Wert oder größer ist, wird bestimmt, ob die Einheit EPP1 nicht in der Lage ist, kontinuierlich ein Hilfsdrehmoment auszugeben (Schritt S8). Wenn NEIN, wird der Betriebsmodus zu einem sicheren Modus, wenn die Einheit EPP1 mit dem Ausgeben eines Hilfsdrehmoments fortfährt, versetzt und wird die Verarbeitung beendet (Schritt S9). Wenn JA, zum Beispiel weil ein Ausfall in dem Sensor 54, einem internen Speicher des Mikrocontrollers 32, dem Vortreiber 33, dem Wechselrichter 40 oder dem Spulensatz 13a gegeben ist, dann wird der Betriebsmodus zu einem sicheren Modus, wenn die Einheit EPP1 das Ausgeben eines Hilfsdrehmoments stoppt, versetzt (Schritt S10).

Anschließend führt die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 eine Aufgabenwechselverarbeitung durch (Schritt S11). In dem folgenden Schritt S12 sendet der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 einen Aufgabenstoppbefehl zu dem Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2. In dem folgenden Schritt S13 empfängt der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 Informationen zu dem Abschluss des Aufgabenübergangs von dem Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 und wird die Verarbeitung beendet.

6 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Mikrocontrollers 36 der Einheit EPP2 in dem zweiten System der Fahrzeugsteuervorrichtung von 4 zeigt. Die Schritte S21 bis S24 und S28 bis S30 entsprechen einer Operation der Diagnosefunktionseinheit 76, und die Schritte S25 bis S27 und S31 bis S33 entsprechen einer Operation der Aufgabenwechselfunktionseinheit 77. In Schritt S21 wird bestimmt, ob der Wert eines Anormalitätszählers in der Diagnosefunktionseinheit 76 ein vorbestimmter Wert oder größer ist. Wenn das Bestimmungsergebnis kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wird bestimmt, ob eine Anormalität in der Einheit EPP2 erfasst wurde (Schritt S22). Wenn bestimmt wird, dass die Einheit EPP2 keine Anormalität aufweist, wird der Anormalitätszähler für die Einheit EPP2 gelöscht (Schritt S23). Wenn dagegen bestimmt wird, dass die Einheit EPP2 eine Anormalität aufweist, wird der Anormalitätszähler für die Einheit EPP2 inkrementiert (Schritt S24).

Dann empfängt die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 einen von dem Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 zu dem Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 gerichteten Aufgabenstoppbefehl (Schritt S25). Wenn der Aufgabenstoppbefehl empfangen wird, stoppt der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 eine vorbestimmte Aufgabe (Schritt S26). Danach sendet der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 Informationen zu dem Abschluss des Aufgabenübergangs zu dem Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 und wird die Verarbeitung abgeschlossen (Schritt S27).

Wenn dagegen in Schritt S21 bestimmt wird, dass der Wert des Anormalitätszählers der vorbestimmte Wert oder größer ist, wird bestimmt, ob die Einheit EPP2 nicht in der Lage ist, kontinuierlich ein Hilfsdrehmoment auszugeben (Schritt S28). Wenn NEIN, wird der Betriebsmodus zu einem sicheren Modus, wenn die EPP2 mit dem Ausgeben eines Hilfsdrehmoments fortfährt, versetzt und wird die Verarbeitung beendet (Schritt S29). Wenn JA, weil zum Beispiel ein Ausfall in dem Sensor 54, einem internen Speicher des Mikrocontrollers 36, dem Vortreiber 37, dem Wechselrichter 41 oder dem Spulensatz 13b gegeben ist, wird der Betriebsmodus zu einem sicheren Modus, wenn die Einheit EPP2 das Ausgeben eines Hilfsdrehmoments stoppt, versetzt (Schritt S30).

Dann führt die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 eine Aufgabenwechselverarbeitung durch (Schritt S31). In einem folgenden Schritt S32 sendet der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 einen Aufgabenstoppbefehl zu dem Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1. In dem folgenden Schritt S33 empfängt der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 Informationen zu dem Abschluss des Aufgabenübergangs und wird die Verarbeitung beendet.

7 und 8 zeigen dagegen Änderungen in der Rechenlast für einen Mikrocontroller, d.h. Änderungen zwischen einer während eines normalen Betriebs anfallenden Last und der Last, die anfällt, wenn eine Anormalität bestätigt wird, in einer herkömmlichen Fahrzeugsteuervorrichtung und in der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 7 gezeigt, empfangen in der herkömmlichen Fahrzeugsteuervorrichtung der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 und der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 im Wesentlichen gleiche Lasten AA1, AA2, im Wesentlichen gleiche Lasten AB1, AB2 und im Wesentlichen gleiche Lasten AC1, AC2, wenn das System normal betrieben wird. Dabei sind die Lasten AA1, AA2, die Lasten AB1, AB2 und die Lasten AC1, AC2 jeweils in dem Betrieb jedes Mikrocontrollers, in einer Fehlerdiagnose und in einer Steuerung eines auszugebenden Hilfsdrehmoments gegeben.

Wenn zum Beispiel eine Anormalität der zweiten Betätigungseinheit bestätigt wird, ist die Last AC2 für die Steuerung eines auszugebenden Hilfsdrehmoments nicht erforderlich und fällt deshalb nicht an, wobei jedoch die Verarbeitung einer Fehlerdiagnose fortgesetzt wird und die Last AB2 weiterhin anfällt, sodass also Hardwareressourcen verschwendet werden.

Im Gegensatz dazu verwendet wie in 8 gezeigt die Fahrzeugsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Last AC3, die bei der Steuerung eines auszugebenden Hilfsdrehmoments anfällt, für eine Unterstützung der anderen Einheit. Dadurch wird eine Reduktion der Lasten für die Mikrocontroller der Einheit EPP1 und der Einheit EPP2 ermöglicht.

Es ist zu beachten, dass die Aufgabenwechselverarbeitung die Lasten AA1, AA2 für den Betrieb des Mikrocontrollers im Vergleich zu der herkömmlichen Vorrichtung etwas erhöht. Weiterhin ist zum Beispiel während einer Datenaufzeichnung die Last AB2 für die Fehlerdiagnose erhöht, wobei jedoch die Last AB1 durch eine optimierte Verteilung der Rechenverarbeitung vermindert ist. Folglich ist die Gesamtlast der Einheit EPP1 und der Einheit EPP2 kleiner als während eines normalen Betriebs des Systems.

Wenn bei der oben genannten Konfiguration bestimmt wird, dass eine Anormalität in dem Vortreiber, dem Wechselrichter, dem Spulensatz oder einem Ausgabesignal des Sensors einer Einheit aufgetreten ist, wird der Mikrocontroller der anderen Einheit veranlasst, das Berechnen von Steuervariablen zu stoppen, sodass eine unnötige Rechenlast reduziert werden kann und die dadurch eingesparte Kapazität für eine Berechnung für das Ausführen von anderen Aufgaben genutzt werden kann. Auf diese Weise können die begrenzten Berechnungskapazitäten der entsprechenden Mikrocontroller effizient genutzt werden.

Wenn, was die Aufgabenwechselfunktionseinheit betrifft, die Diagnosefunktionseinheit bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber, dem Wechselrichter, dem Spulensatz oder einem Ausgabesignal des Sensors aufgetreten ist, und außerdem die Betriebssteuerung für den Elektromotor nicht fortgesetzt werden kann, kann die Aufgabenwechselfunktionseinheit die Motorsteuereinheit veranlassen, die Betriebssteuerung für den Elektromotor zu stoppen und außerdem eine andere Berechnung als die Berechnung für die Betriebssteuerung des Elektromotors auszuführen.

Wenn bei dieser Konfiguration bestimmt wird, dass die Betriebssteuerung für den Elektromotor nicht fortgesetzt werden kann, wird die Betriebssteuerung für den Elektromotor gestoppt, um dadurch die Sicherheit der Vorrichtung zu verbessern. Weiterhin wird die durch das Stoppen der Berechnung der Steuervariable eingesparte Berechnungskapazität für eine Berechnung für das Ausführen von anderen Aufgaben verwendet und können deshalb die Berechnungskapazitäten der entsprechenden Mikrocontroller effizient verwendet werden.

In einem anderen Berechnungsbeispiel als einer Berechnung für die Betriebssteuerung des Elektromotors kann die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 oder die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 wenigstens einen Teil einer Berechnung für die Diagnosefunktionseinheit 66 und die Diagnosefunktionseinheit 76 ausführen.

Indem die Aufgabenwechselfunktionseinheit wenigstens einen Teil der Berechnung für die erste Diagnosefunktionseinheit oder die zweite Diagnosefunktionseinheit durchführt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung die Genauigkeit der Anormalitätserfassung aufrechterhalten, ohne die Rechenlast für einen normalen Mikrocontroller zu erhöhen.

Weiterhin kann die Aufgabenwechselfunktionseinheit auch wenigstens einen Teil einer Berechnung oder einer Verarbeitung, die der CAN-Kommunikationseinheit zugewiesen ist, ausführen. Durch die Zusammenwirkung mit einer anderen Fahrzeugeinrichtung kann eine Fahrunterstützungsfunktion aufrechterhalten oder verbessert werden, die eine Unterstützung für eine der anderen Fahrzeugeinrichtung zugewiesenen Berechnung, eine kooperative Steuerung mit der Fahrzeugeinrichtung sowie eine Betriebssteuerung für eine normale Betätigungseinheit, die basierend auf Informationen von der Fahrzeugeinrichtung ausgeführt wird, umfasst.

Außerdem kann eine Berechnung, die einer normalen Motorsteuereinheit zugewiesen ist, übernommen werden. Insbesondere ist das Problem gegeben, dass, wenn die Betriebssteuerung für eine Betätigungseinheit in einem System gestoppt ist und weiterhin ein Mikrocontroller des anderen Systems blockiert ist oder zurückgesetzt wird, eine Ziel-Fahrzeugeinrichtung nicht kontinuierlich gesteuert werden kann. Wenn in diesem Fall die Aufgabenwechselfunktion eine der Motorsteuereinheit zugewiesene Berechnung übernimmt, kann die Betriebssteuerung der Fahrzeugsteuervorrichtung fortgesetzt werden.

Im Folgenden werden spezifische Beispiele der Aufgabenwechselverarbeitung (Schritte S11, S31) von 5 und 6 im Detail beschrieben.

9 zeigt ein erstes Beispiel der Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S11 von 5. Insbesondere wenn in diesem Beispiel die Diagnosefunktionseinheit 66 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 33, dem Wechselrichter 40, dem Spulensatz 13a oder einem Ausgabesignal des Sensors 54 aufgetreten ist, führt die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 einen Teil einer dem Mikrocontroller 36 zugewiesenen Berechnung aus und sendet das Berechnungsergebnis zu dem Mikrocontroller 36 über die Mikrocomputer-Interkommunikationseinheiten 68, 78.

Zuerst wird in dem Schritt S41 veranlasst, dass der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 eine Berechnung für die Hilfsdrehmomentsteuerung stoppt. In dem folgenden Schritt S42 wird der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 veranlasst, den Start der Berechnung des Hilfsdrehmoments, die der Einheit EPP2 zugewiesen ist, einzuleiten. In dem folgenden Schritt S43 schließt der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 den Start der Berechnung des Hilfsdrehmoments, die der Einheit EPP2 zugewiesen ist, ab und kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S12 zurück.

10 zeigt ein erstes Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S31 von 6. Ähnlich wie in der Aufgabenwechselverarbeitung in Schritt S11 führt, wenn die Diagnosefunktionseinheit 76 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 37, dem Wechselrichter 41, dem Spulensatz 13b oder einem Ausgabesignal des Sensors 55 aufgetreten ist, die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 einen Teil einer dem Mikrocontroller 32 zugewiesenen Berechnung aus und sendet das Berechnungsergebnis zu dem Mikrocontroller 32 über die Mikrocomputer-Interkommunikationseinheiten 78, 68.

In dem Schritt S44 wird der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 veranlasst, eine Berechnung für das Hilfsdrehmoment zu stoppen. In dem folgenden Schritt S45 wird der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 veranlasst, den Start der Berechnung des Hilfsdrehmoments, die der Einheit EPP1 zugewiesen ist, einzuleiten. In dem folgenden Schritt S46 schließt der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 den Start der Berechnung eines Hilfsdrehmoments, die der Einheit EPP1 zugewiesen ist, ab und kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S32 zurück.

Wenn bei einer derartigen Aufgabenwechselverarbeitung nur die Betätigungseinheit (Spulensatz) in einem System die Steuerung fortsetzen darf, übernimmt die Aufgabenwechselfunktionseinheit des anderen Systems einen Teil der Berechnung (in diesem Beispiel die Berechnung für die Hilfsdrehmomentsteuerung), die dem Mikrocomputer des anderen Systems zugewiesen ist, um dadurch die Rechenlast für den Mikrocomputer des anderen Systems zu reduzieren und die Zuverlässigkeit der durch das Betätigungsglied des anderen Systems ausgeführten Steuerung zu verbessern.

11 zeigt ein zweites Beispiel der Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S11 von 5. Insbesondere wenn in diesem Beispiel die Diagnosefunktionseinheit 66 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 33, dem Wechselrichter 40, dem Spulensatz 13a oder einem Ausgabesignal des Sensors 54 aufgetreten ist, führt die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 wenigstens einen Teil einer der Mikrocomputer-Interkommunikationseinheit 68 zugewiesenen Berechnung oder Verarbeitung aus.

Zuerst wird in Schritt S51 der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 veranlasst, eine Berechnung für das Hilfsdrehmoment zu stoppen. In dem folgenden Schritt S52 wird der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 veranlasst, den Start der Verbesserung der Berechnungsfunktionalität für die Mikrocomputer-Interkommunikation, die der Einheit EPP2 zugewiesen ist, einzuleiten. In dem folgenden Schritt S53 schließt der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 den Start der Verbesserung der Berechnungsfunktionalität für die Mikrocomputer-Interkommunikation, die der Einheit EPP2 zugewiesen ist, ab und kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S12 zurück.

12 zeigt ein zweites Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S31 von 6. Ähnlich wie bei der Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S11, führt, wenn die Diagnosefunktionseinheit 76 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 37, dem Wechselrichter 41, dem Spulensatz 13b oder einem Ausgabesignal des Sensors 54 aufgetreten ist, die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 wenigstens einen Teil der Berechnung oder Verarbeitung, die der Mikrocomputer-Interkommunikationseinheit 78 zugewiesen ist, aus.

In dem Schritt S54 wird der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 veranlasst, eine Berechnung für das Hilfsdrehmoment zu stoppen. In dem folgenden Schritt S55 wird der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 veranlasst, den Start der Verbesserung der Berechnungsfunktionalität für die Mikrocomputer-Interkommunikation, die der Einheit EPP1 zugewiesen ist, einzuleiten. In dem folgenden Schritt S56 schließt der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 den Start der Verbesserung der Berechnungsfunktionalität für die Mikrocomputer-Interkommunikation, die der Einheit EPP1 zugewiesen ist, ab und kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S32 zurück.

Bei einer derartigen Aufgabenwechselverarbeitung führt die Aufgabenwechselfunktionseinheit in einem System einen Teil der Berechnung, die der Mikrocomputer-Interkommunikationseinheit des anderen Systems zugewiesen ist, aus, wodurch die durch die Mikrocomputer-Interkommunikation ausgetauschte Informationsmenge vergrößert werden kann und Informationen des Mikrocontrollers in dem einen System zu dem Mikrocontroller des anderen Systems gesendet werden können. Folglich kann die Betätigungseinheit des Mikrocontrollers des anderen Systems die Steuerung mit einer größeren Zuverlässigkeit fortsetzen.

13 zeigt ein drittes Beispiel der Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S11 von 5. Insbesondere wenn in diesem Beispiel die Diagnosefunktionseinheit 66 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 33, dem Wechselrichter 40, dem Spulensatz 13a oder einem Ausgabesignal des Sensors 54 aufgetreten ist, führt die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 wenigstens einen Teil der Berechnung oder Verarbeitung, die der Diagnosefunktionseinheit 66 oder der Diagnosefunktionseinheit 76 zugewiesen ist, aus.

Zuerst wird in dem Schritt S61 der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 veranlasst, eine Berechnung für die Hilfsdrehmomentsteuerung zu stoppen. In dem folgenden Schritt S62 wird der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 veranlasst, den Start der Verbesserung der Überwachungs-/Diagnosefunktionalität, die der Einheit EPP2 zugewiesen ist, einzuleiten. In dem folgenden Schritt S63 schließt der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 den Start der Verbesserung der Überwachungs-/Diagnosefunktionalität, die der Einheit EPP2 zugewiesen ist, ab und kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S12 zurück.

14 zeigt ein drittes Beispiel der Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S31 von 6. Ähnlich wie in der Aufgabewechselverarbeitung in dem Schritt S11 führt, wenn die Diagnosefunktionseinheit 76 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 37, dem Wechselrichter 41, dem Spulensatz 13b oder einem Ausgabesignal des Sensors 55 aufgetreten ist, die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 wenigstens einen Teil der Berechnung oder Verarbeitung, die der Diagnosefunktionseinheit 66 oder der Diagnosefunktionseinheit 76 zugewiesen ist, aus.

In dem Schritt S64 wird der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 veranlasst, eine Berechnung für die Hilfsdrehmomentsteuerung zu stoppen. In dem folgenden Schritt S65 leitet der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 den Start der Verbesserung der Überwachungs-/Diagnosefunktionalität, die der Einheit EPP1 zugewiesen ist, ein. In dem folgenden Schritt S66 schließt der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 den Start der Verbesserung der Überwachungs-/Diagnosefunktionalität, die der Einheit EPP1 zugewiesen ist, ab und kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S32 zurück.

Wenn die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 oder die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 wenigstens eine der Diagnosefunktionseinheit 66 oder der Diagnosefunktionseinheit 76 zugewiesene Berechnung wie oben ausführt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung die Genauigkeit der Anormalitätserfassung aufrechterhalten, ohne die Rechenlast für den Mikrocontroller 32 oder 36 zu erhöhen.

Es ist zu beachten, dass in einer Konfiguration, in welcher die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 oder die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 wenigstens einen Teil einer der Diagnosefunktionseinheit 66 oder der Diagnosefunktionseinheit 76 zugewiesenen Berechnung ausführt, ein Zustand des Sensors 54, des Vortreibers 33, des Wechselrichters 40, des Spulensatzes 13a oder des Mikrocontrollers 32 in dem internen Speicher der Diagnosefunktionseinheit 66 oder in einem externen Speicher (nicht gezeigt) aufgezeichnet werden kann.

Indem Informationen zu dem Mikrocontroller, dem Sensor und der Betätigungseinheit und insbesondere dazu, wie eine Anormalität in einem Host-System aufgetreten ist, aufgezeichnet werden, können die aufgezeichneten Informationen für das Analysieren der Nutzung während einer Wartung verwendet werden.

15 zeigt ein viertes Beispiel der Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S11 von 5. Insbesondere führt in diesem Beispiel, wenn die Diagnosefunktionseinheit 66 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 33, dem Wechselrichter 40, dem Spulensatz 13a oder einem Ausgabesignal des Sensors 54 aufgetreten ist, die Aufgabewechselfunktionseinheit 67 wenigstens einen Teil einer Berechnung oder Verarbeitung, die einer anderen Fahrzeugeinrichtung zugewiesen ist, aus.

Zuerst wird in dem Schritt S71 der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 veranlasst, eine Berechnung für eine Hilfsdrehmomentsteuerung zu stoppen. In dem folgenden Schritt S72 leitet der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 den Start der Übernahme einer Berechnung, die der anderen Fahrzeugeinrichtung in dem Fahrzeug zugewiesen ist, ein. In dem folgenden Schritt S73 schließt der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 den Start der Übernahme der Berechnung, die der anderen Fahrzeugeinrichtung in dem Fahrzeug zugewiesen ist, ab und kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S12 zurück.

16 zeigt ein viertes Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S31 von 6. Ähnlich wie bei der Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S11, führt, wenn die Diagnosefunktionseinheit 76 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 37, dem Wechselrichter 41, dem Spulensatz 13b oder einem Ausgabesignal des Sensors 55 aufgetreten ist, die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 wenigstens einen Teil einer Berechnung oder Verarbeitung, die einer anderen Fahrzeugeinrichtung zugewiesen ist, aus.

In dem Schritt S74 wird der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 veranlasst, eine Berechnung für eine Hilfsdrehmomentsteuerung zu stoppen. In dem folgenden Schritt S75 leitet der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 den Start der Übernahme Berechnung, die der anderen Fahrzeugeinrichtung in dem Fahrzeug zugewiesen ist, ein. In dem folgenden Schritt S76 schließt der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 den Start der Übernahme der Berechnung, die der anderen Fahrzeugeinrichtung in dem Fahrzeug zugewiesen ist, ab und kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S32 zurück.

Bei einer derartigen Aufgabenwechselverarbeitung führt die Aufgabenwechselfunktionseinheit wenigstens einen Teil der Berechnung, die der anderen Fahrzeugeinrichtung zugewiesen ist, aus, um die Funktionalität des gesamten Fahrzeugs zu verbessern, ohne die Rechenlast für die andere Fahrzeugeinrichtung zu erhöhen.

17 zeigt ein fünftes Beispiel der Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S11 von 5. Insbesondere gibt in diesem Beispiel, wenn die Diagnosefunktionseinheit 66 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 33, dem Wechselrichter 40, dem Spulensatz 13a oder einem Ausgabesignal des Sensors 54 aufgetreten ist, die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 ein Bremskraftbefehlssignal zu einer Bremskraftsteuervorrichtung wie z.B. der ESC-ECU 4 von 1 aus, die verschiedene Bremskräfte auf ein Paar von sich drehenden Rädern ausüben kann, um eine Betriebssteuerung der Bremskraftsteuervorrichtung durchzuführen, die verschiedene Bremskräfte auf das Paar von sich drehenden Rädern ausübt und dadurch eine Drehbewegung des Fahrzeugs veranlasst.

Zuerst wird in dem Schritt S81 der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 veranlasst, eine Berechnung für die Hilfsdrehmomentsteuerung zu stoppen. In dem folgenden Schritt S82 leitet der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 den Start der Berechnung für einen ESC-Betriebsbefehl, die der ESC-ECU 4 von 1 zugewiesen ist, ein. In dem folgenden Schritt S83 schließt der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 den Start der Berechnung für einen ESC-Betriebsbefehl ab und kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S12 zurück.

18 zeigt ein fünftes Beispiel der Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S31 von 6. Ähnlich wie bei der Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S11, gibt, wenn die Diagnosefunktionseinheit 76 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 37, dem Wechselrichter 41, dem Spulensatz 13b oder einem Ausgabesignal des Sensors 55 aufgetreten ist, die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 ein Bremskraftbefehlssignal zu einer Bremskraftsteuervorrichtung wie z.B. der ESC-ECU 4 von 1 aus, die verschiedene Bremskräfte auf das Paar von sich drehenden Rädern ausüben kann, um eine Betriebssteuerung der Bremskraftsteuervorrichtung auszuführen, die verschiedene Bremskräfte auf das Paar von sich drehenden Rädern ausübt und dadurch eine Drehbewegung des Fahrzeugs veranlasst.

In dem Schritt S84 wird der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 veranlasst, eine Berechnung für die Hilfsdrehmomentsteuerung zu stoppen. In dem folgenden Schritt S85 leitet der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 den Start einer Berechnung für einen ESC-Betriebsbefehl, der durch die ESC-ECU 4 von 1 ausgeführt wird, ein. In dem folgenden Schritt S86 schließt der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 die Berechnung für einen ESC-Betriebsbefehl ab und kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S32 zurück.

Wenn bei einer derartigen Aufgabenwechselverarbeitung eine Anormalität in der Servolenkvorrichtung aufgetreten ist, erzeugt die ESC (Bremskraftsteuervorrichtung) ein Drehmoment des Fahrzeugs, um eine unzureichende Lenkkraft zu kompensieren und dadurch die Lenksteuerfähigkeit und Sicherheit zu verbessern, wenn eine Anormalität erfasst wird.

19 zeigt ein sechstes Beispiel der Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S11 von 5. Insbesondere gibt in diesem Beispiel, wenn die Diagnosefunktionseinheit 66 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 33, dem Wechselrichter 40, dem Spulensatz 13a oder einem Ausgabesignal des Sensors 54 aufgetreten ist, die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 ein Motorsteuerbefehlssignal zu zum Beispiel der Motorsteuerungs-ECU (Motorsteuereinrichtung) 2 von 1 aus, die die Verbrennung eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs steuert, um dadurch die Verbrennungsbedingung des Verbrennungsmotors gemäß einem Ausgabesignal des ersten Lenksensors oder des zweiten Lenksensors einzustellen.

Zuerst wird in dem Schritt S91 der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 veranlasst, eine Berechnung für eine Hilfsdrehmomentsteuerung zu stoppen. In dem folgenden Schritt S92 leitet der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 den Start einer Berechnung für einen zu einer Motorsteuerungs-ECU 2 auszugebenden Befehl ein. In dem folgenden Schritt S93 schließt der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 den Start der Berechnung für einen zu der Motorsteuerungs-ECU 2 auszugebenden Befehl ab und kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S12 zurück.

20 zeigt ein sechstes Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S31 von 6. Ähnlich wie bei der Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S11 gibt, wenn die Diagnosefunktionseinheit 76 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 37, dem Wechselrichter 41, dem Spulensatz 13b oder einem Ausgabesignal des Sensors 55 aufgetreten ist, die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 ein Motorsteuerbefehlssignal zu zum Beispiel der Motorsteuerungs-ECU 2 von 1 aus, die die Verbrennung durch den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs steuert, um dadurch die Verbrennungsbedingung des Verbrennungsmotors gemäß einem Ausgabesignal des ersten Lenksensors oder des zweiten Lenksensors einzustellen.

In dem Schritt S94 wird der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 veranlasst, eine Berechnung für eine Hilfsdrehmomentsteuerung zu stoppen. In dem folgenden Schritt S95 leitet der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 den Start einer Berechnung für einen zu der Motorsteuerungs-ECU 2 auszugebenden Befehl ein. In dem folgenden Schritt S96 schließt der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 den Start der Berechnung für den zu der Motorsteuerungs-ECU 2 auszugebenden Befehl ab und kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S32 zurück.

Wenn bei einer derartigen Aufgabenwechselverarbeitung eine Anormalität in der Servolenkvorrichtung aufgetreten ist und erfasst wird, dass eine Lenksteuerung durch den Lenkmechanismus gemäß einem Ausgabesignal des ersten oder zweiten Lenksensors für das Erfassen der Lenkbedingung des Lenkmechanismus ausgeführt wird, wird eine Motorsteuerung durch ein Motorbremsen für das Reduzieren der Motordrehzahl durchgeführt, sodass eine Last auf die als Lenkräder dienenden Vorderräder ausgeübt wird. Durch diese Operation kann eine unzureichende Lenkkraft kompensiert werden und kann die Lenksteuerfähigkeit und Sicherheit bei einer erfassten Anormalität verbessert werden.

Es ist zu beachten, dass die Aufgabenwechselfunktion (Anormalzustandsspezifische-Aufgabe-Ausführeinheit) konfiguriert sein kann zum, wenn die Diagnosefunktionseinheit (Anormalitätsbestimmungseinheit) in einem System bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber, dem Wechselrichter, dem Spulensatz oder einem Ausgabesignal des Sensors aufgetreten ist, Senden zu dem Mikrocontroller des anderen Systems eines Signals, das veranlasst, dass der Motor mit einem variierenden Hilfsdrehmoment betrieben wird.

Wenn der Motor bei einer erfassten Anormalität mit einem variierenden Hilfsdrehmoment betrieben wird, fühlt ein Fahrer ein Vibrieren des Lenkrads und kann somit auf die Anormalität der Vorrichtung aufmerksam werden. Weiterhin führt die Anormalzustandsspezifische-Aufgabe-Ausführeinheit eine Berechnung für das Erzeugen der Vibrationen durch, um eine Erhöhung der Rechenlast für den Mikrocomputer zu verhindern und einen Fahrer auf eine Anormalität aufmerksam zu machen.

21 zeigt ein siebtes Beispiel der Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S11 von 5. Insbesondere führt in diesem Beispiel, wenn die Diagnosefunktionseinheit 66 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 33, dem Wechselrichter 40, dem Spulensatz 13a oder einem Ausgabesignal des Sensors 54 aufgetreten ist, die Aufgabenwechselfunktionseinheit 67 eine Verarbeitung aus, um eine Sendung zu einer anderen Fahrzeugeinrichtung über die CAN-Kommunikationseinheit 62 zu erlauben.

Zuerst wird in dem Schritt S101 der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 veranlasst, eine Berechnung für eine Hilfsdrehmomentsteuerung zu stoppen. In dem folgenden Schritt S102 leitet der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 den Start einer Verarbeitung von CAN-Sendungsfehlerinformationen ein. In dem folgenden Schritt S103 schließt der Mikrocontroller 32 der Einheit EPP1 den Start der Verarbeitung der CAN-Sendungsfehlerinformationen ab und kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S12 zurück.

22 zeigt ein siebtes Beispiel für die Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S31 von 6. Ähnlich wie bei der Aufgabenwechselverarbeitung in dem Schritt S11, führt, wenn die Diagnosefunktionseinheit 76 bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber 37, dem Wechselrichter 41, dem Spulensatz 13b oder einem Ausgabesignal des Sensors 55 aufgetreten ist, die Aufgabenwechselfunktionseinheit 77 eine Verarbeitung aus, um eine Sendung zu einer anderen Fahrzeugeinrichtung über die CAN-Kommunikationseinheit 72 zu erlauben.

In dem Schritt S104 wird der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 veranlasst, eine Berechnung für eine Hilfsdrehmomentsteuerung zu stoppen. In dem folgenden Schritt S105 leitet der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 den Start der Verarbeitung von CAN-Sendungsfehlerinformationen ein. In dem folgenden Schritt S106 schließt der Mikrocontroller 36 der Einheit EPP2 den Start der Verarbeitung der CAN-Sendungsfehlerinformationen ab und kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S32 zurück.

Wie zuvor beschrieben, werden durch die Diagnosefunktionseinheit erfasste Informationen so wie sie sind zu einer Form verarbeitet, die über das CAN gesendet werden kann und durch eine andere Fahrzeugeinrichtung, die die Informationen empfangen soll, verarbeitet werden kann. Diese Verarbeitung ermöglicht es, Anormalitätsinformationen einer bestimmten Fahrzeugeinrichtung in geeigneter Weise mit der anderen Fahrzeugeinrichtung zu teilen, ohne die Rechenlast für die andere Fahrzeugeinrichtung zu erhöhen.

Es ist zu beachten, dass die andere Fahrzeugeinrichtung die Informationen zu einer Anormalität in dem Vortreiber, dem Wechselrichter, dem Spulensatz oder einem Ausgabesignal des Sensors zu außerhalb des Fahrzeugs senden kann.

Wenn zum Beispiel die Anormalitätsinformationen zu einem Kfz-Servicecenter oder einem Fahrverwaltungsunternehmen gesendet werden, kann ein Fahrbefehl korrekt zu dem Fahrzeug gesendet werden, kann ein Abschlepp- oder Pannenfahrzeug organisiert werden oder kann eine andere folgende Problembehandlungsaktion durchgeführt werden.

Und wenn die Diagnosefunktionseinheit in einem System bestimmt, dass eine Anormalität in dem Vortreiber, dem Wechselrichter, dem Spulensatz oder einem Ausgabesignal des Sensors aufgetreten ist, kann die Aufgabenwechselfunktionseinheit diese Anormalitätsinformationen und Informationen zu dem Status eines entsprechenden Mikrocontrollers in einem Speicher der Diagnosefunktionseinheit des anderen Systems oder eines externen Speichers (nicht gezeigt) aufzeichnen.

Indem die Anormalitätsinformationen mit der anderen Fahrzeugeinrichtung geteilt werden und auch in dem Mikrocontroller aufgezeichnet werden, kann eine Zustandsanalyse mit einer hohen Genauigkeit während einer Wartung durchgeführt werden.

Es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, die auf verschiedene Weise modifiziert werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Zum Beispiel enthalten in den oben beschriebenen Ausführungsformen die ersten und zweiten Mikrocontroller jeweils eine Aufgabenwechselfunktionseinheit, wobei aber auch nur einer derselben eine Aufgabenwechselfunktionseinheit enthalten kann.

Weiterhin können zwei oder mehr der Aufgabenwechselverarbeitungen 1 bis 7 frei gewählt und in einer Kombination verwendet werden.

13

Elektromotor (erste, zweite Betätigungseinheit)

32

Mikrocontroller (erster Mikrocomputer)

36

Mikrocontroller (zweiter Mikrocomputer)

54

Sensor (erster Sensor)

55

Sensor (zweiter Sensor)

61

Eingabesignal-Verarbeitungseinheit (erste Sensorsignal-Eingabeeinheit)

63

Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit (erste Steuervariablen-Berechnungseinheit)

65

Motorsteuereinheit (erste Betriebssteuereinheit)

66

Diagnosefunktionseinheit (erste Anormalitätsbestimmungseinheit)

67

Aufgabenwechselfunktionseinheit (Anormalzustandsspezifische-Aufgabe-Ausführeinheit)

68, 78

Mikrocomputer-Interkommunikationseinheit

71

Eingabesignal-Verarbeitungseinheit (zweite Sensorsignal-Eingabeeinheit)

73

Hilfssteuerung/Externbefehl-Steuereinheit (zweite Steuervariablen-Berechnungseinheit)

75

Motorsteuereinheit (zweite Betriebssteuereinheit)

76

Diagnosefunktionseinheit (zweite Anormalitätsbestimmungseinheit)

77

Aufgabenwechselfunktionseinheit (Anormalzustandsspezifische-Aufgabe-Ausführeinheit)

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