特開 2022-133501 電子制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022133501

(43)【公開日】2022-09-14

(54)【発明の名称】電子制御装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/04 20060101AFI20220907BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20220907BHJP

   B62D 6/00 20060101ALI20220907BHJP

   G06F 1/06 20060101ALI20220907BHJP

【ＦＩ】

G06F1/04 303B

B60R16/02 660Q

B62D6/00

G06F1/04 302

G06F1/06 590

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021032201

(22)【出願日】2021-03-02

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】崎川 拓弥

(72)【発明者】

【氏名】倉垣 智

【テーマコード（参考）】

3D232

【Ｆターム（参考）】

3D232CC37

3D232DA03

3D232DA04

3D232DA63

3D232DA64

3D232DA91

3D232DC33

3D232DC34

3D232DD03

3D232DE02

3D232EB04

3D232EB12

3D232EC23

3D232EC37

(57)【要約】

【課題】新たな外部発振器が必要になる、回路実装効率が低下する、発振周波数のキャリブレーションが事前に必要となるといった課題に対応することができる電子制御装置を提供する。
【解決手段】メインクロック制御タスクを実行するためのメインクロックを発生するメインクロック発振器３５と、サブクロック制御タスクを実行するためのサブクロックを発生するサブクロック発振器３６とを内蔵するマイクロコンピュータ３０において、メインクロック発振器に異常を生じると、メインクロック制御タスクをサブクロック発振器のサブクロックで実行する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

クリスタル発振器と、前記クリスタル発振器のクロック信号が入力されるマイクロコンピュータとを備えた電子制御装置であって、
前記マイクロコンピュータは、
前記クリスタル発振器の前記クロック信号に基づいて、メインクロック制御タスクを実行するためのメインクロック信号を発生するメインクロック発振器と、
前記クリスタル発振器の前記クロック信号とは独立した、サブクロック制御タスクを実行するためのサブクロック信号を発生するサブクロック発振器とを備え、
更に前記マイクロコンピュータは、前記メインクロック発振器のメインクロック信号に異常を生じると、前記メインクロック制御タスクを前記サブクロック発振器の前記サブクロック信号で実行するクロック切換手段を備えている
ことを特徴とする電子制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電子制御装置において、
前記メインクロック発振器と前記サブクロック発振器は、前記マイクロコンピュータの内部に作り込まれており、前記サブクロック発振器はＣＲ回路から構成されている
ことを特徴とする電子制御装置。

【請求項3】

請求項２に記載の電子制御装置において、
前記マイクロコンピュータは、時間経過を測定して異常を確定するための異常検出カウンタを備えており、
前記異常検出カウンタの異常確定値は、前記メインクロック信号の場合の前記異常確定値と、前記サブクロック信号の場合の前記異常確定値が、異常確定までの時間が同じになるように決められている
ことを特徴とする電子制御装置。

【請求項4】

請求項２に記載の電子制御装置において、
前記マイクロコンピュータは、前記メインクロック制御タスクとして自動車の操舵アシスト制御を実行しており、
前記マイクロコンピュータの前記クロック切換手段は、前記自動車のイグニッションスイッチがＯＦＦされるまで、前記メインクロック制御タスクを前記サブクロック発振器の前記サブクロック信号で実行する
ことを特徴とする電子制御装置。

【請求項5】

請求項４に記載の電子制御装置において、
前記マイクロコンピュータの前記クロック切換手段が、前記メインクロック制御タスクを前記サブクロック発振器の前記サブクロック信号で実行する場合、
前記マイクロコンピュータは、前記操舵アシスト制御における操舵アシスト力を漸減する機能を実行する
ことを特徴とする電子制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電子制御装置に係り、特にクリスタル発振器のシステムクロックに基づいて種々の制御処理を実行するマイクロコンピュータを備えた電子制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の電子制御装置としては、クリスタル発振器が発生するシステムクロック信号に基づいて制御処理（以下、制御タスクと表記する）を実行する中央演算ユニット（ＣＰＵ）を備えたものが一般的である。このように電子制御装置では、通常はクリスタル発振器が発生するクロック信号をシステムクロック信号として、中央演算ユニットが種々の制御タスクを実行する。例えば、電動パワーステアリング装置や自動操舵装置の操舵アシスト制御を行っている。

【0003】

クリスタル発振器は、高周波数でしかも極めて正確なクロック信号を発生することができる。このため、このクリスタル発振器のクロック信号をシステムクロック信号とすることにより、中央演算ユニットは、各種の制御タスクを迅速にかつ正確に実行することができる。

【0004】

ところで、クリスタル発振器には、何らかの原因、例えば電源電圧の低下によって異常が生じることがあり、このためクロック信号の異常を検出すると、中央演算ユニットは「リセット処理」（初期化処理）を実行している。

【0005】

しかしながら、電子制御装置が、例えば上述した操舵アシスト制御に使用されている場合、クロック信号の異常を検出してリセット処理を実行すると、操舵アシスト制御は「フルアシスト状態」から「アシスト無し状態」となる。このため、電動モータによって操舵操作をアシストするアシスト力が消滅してしまい、運転者による大きな操舵力が必要となり、運転者に違和感を与えることになる。

【0006】

そこで、例えば特開２００１-１９５１４７号公報（特許文献１）には、クリスタル発振器とは別に外部発振器を新たに設け、クリスタル発振器に異常が生じた場合においては、電子制御装置の切換手段によって、外部発振器のクロック信号をシステムクロックとするように切り換えて、中央演算ユニットによる制御タスクを継続的に実行するようにしている。

【0007】

尚、外部発振器としては、例えばＣＲ発振器を利用することが考えられ、このＣＲ発振器はクリスタル発振器に比べて安価であるので、システムクロックの供給源を複数設けることによるコストアップを抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００１-１９５１４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、ＣＲ発振器のような外部発振器を使用する場合、新たな外部発振器が必要になる、新たな発振器が実装されるので制御基板での回路実装効率が低下する、新たな発振器の発振周波数のキャリブレーションが事前に必要となる、といった課題を生じる。
本発明の目的は、少なくとも、新たな外部発振器が必要になる、制御基板上での回路実装効率が低下する、発振周波数のキャリブレーションが事前に必要となる、といった課題の１つ以上の課題に対応することができる電子制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、
少なくとも、クリスタル発振器と、クリスタル発振器のクロック信号が入力されるマイクロコンピュータとを有する電子制御装置であって、
マイクロコンピュータは、
クリスタル発振器のクロック信号に基づいて、メインクロック制御タスクを実行するためのメインクロック信号を発生するメインクロック発振器と、
クリスタル発振器のクロック信号とは独立した、サブクロック制御タスクを実行するためのサブクロック信号を発生するサブクロック発振器とを備え、
更にマイクロコンピュータは、メインクロック発振器のメインクロック信号に異常を生じると、メインクロック制御タスクをサブクロック発振器のサブクロック信号で実行するクロック切換手段を備えている
ことを特徴ととしている。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、新たな外部発振器が必要とならない、制御基板上での回路実装効率が低下しない、発振周波数のキャリブレーションが事前に必要とならない、といった効果の１つ以上の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明が適用される操舵制御装置の構成として、ステア・バイ・ワイヤ方式を例に示した構成図である。

【図2】図１に示す操舵制御装置の電子制御部の構成を示す構成図である。

【図3】本発明の第1の実施形態に使用されるマイクロコンピュータの簡単なクロック発振系の構成を示すブロック図である。

【図4】図３に示すクロックコントローラのクロック発振器のクロック信号を説明する説明図である。

【図5】図３に示すクロックモニタのモニタ動作を説明する説明図である。

【図6】本発明の第１の実施形態になる異常時のクロック信号を切り換える制御フローを説明するフローチャートである。

【図7】操舵制御装置におけるメインクロック信号とサブクロック信号の切り換えに対応した代表的な制御タスクの制御状態を説明する説明図である。

【図8】図７に示すメインクロック信号とサブクロック信号の切り換えに対応した制御タスクの時間経過に基づく制御状態の変化を説明するタイムチャートである。

【図9】本発明の第２の実施形態になるサブクロック信号の異常時の制御フローを説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。

【0014】

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明するが、本発明の具体的な実施形態を説明する前に、本発明が適用されるステア・バイ・ワイヤ方式の操舵制御装置の構成について説明する。尚、本発明は以下に説明する操舵制御装置に限定されるものではない。

【0015】

先ず、ステアリングシャフトを操舵軸から切り離し、ステアリングシャフトの回動角や外乱トルク等を回転角センサや電流センサ等で検出し、これらの検出信号に基づいて操舵アクチュエータの動作量を制御して操舵軸を駆動する、ステア・バイ・ワイヤ方式の操舵制御装置について説明する。尚、操舵機構の構成は省略する。

【0016】

図１において、操舵輪１０はタイロッド１１によって操舵される構成となっており、このタイロッド１１は、操舵軸１７に連結されている。そして、ステアリングホイール１２はステアリングシャフト１３に連結されており、ステアリングシャフト１３には、必要に応じて操舵操作角センサ等を設けることができる。

【0017】

ステアリングシャフト１３は、操舵機構１６の操舵軸(ラックバーということもある)１７に連携されておらず、ステアリングシャフト１３の先端には反力用電動モータ１８が設けられている。つまり、ステアリングシャフト１３は操舵機構１６と機械的に連結されていない構成とされ、結果的にステアリングシャフト１３と操舵機構１６とは分離される形態となっている。反力用電動モータ１８は操舵操作制御装置１９によって駆動される。以下では、反力用電動モータ１８は反力モータ１８と記載する。

【0018】

反力モータ１８には、反力モータ回転角センサ１４が設けられており、反力モータ１８の回転角を検出している。操舵操作量センサは、反力モータ１８の回転角を検出するものであるが、ステアリングシャフトの操舵操作角を検出する操舵操作角センサであっても良く、また、これら以外のステアリングシャフト１３の回転を検出可能なセンサは、操舵操作量センサの範疇である。

【0019】

また、反力モータ１８には、電流センサ１５が設けられており、反力モータ１８のコイルに流れる電流を検出している。この電流は、例えば外乱トルクを推定する場合に使用される。

【0020】

操舵軸１７を含む操舵機構１６には、操舵用電動モータ機構２１が設けられており、この操舵用電動モータ機構２１は操舵軸１７の操舵動作を制御する。尚、操舵アクチュエータとして電動モータを使用しているが、これ以外の形式の電動アクチュエータであっても良いことはいうまでもない。

【0021】

そして、ステアリングホイール１２の回転角を反力モータ１８の反力モータ回転角センサ１４によって検出し、また電流センサ１５によってコイルに流れる電流を検出し、これらの検出信号は電子制御装置１９に入力される。尚、操舵操作制御装置１９には、これ以外に外部センサ２０から種々の検出信号が入力されている。

【0022】

操舵操作制御装置１９は、入力された回転角信号や電流信号に基づいて操舵用電動モータ機構２１の制御量を演算し、更には操舵用電動モータ機構２１を駆動する。尚、操舵用電動モータ機構２１の制御量は、回転角信号や電流信号以外のパラメータも使用することができる。

【0023】

操舵用電動モータ機構２１の回転は、入力側プーリ(図示せず)からベルト(図示せず)を介して、操舵機構１６の出力側プーリ(図示せず)を回転させ、更に操舵ナット(図示せず)によって、操舵軸１６を軸方向にストローク動作して操舵輪１０を操舵する。これらについても、発明の本質ではないので説明は省略する。

【0024】

また、操舵操作制御装置１９は、入力された回転角信号や電流信号に基づいて反力モータ１８の制御量を演算し、更に反力モータ１８を駆動する。尚、反力モータ１８の制御量は、回転角信号や電流信号以外のパラメータも使用することができる。

【0025】

操舵機構１６にはラック位置センサ２２が設けられており、このラック位置センサ２２は、操舵輪１０の実際の操舵量(操舵角)を検出して操舵量信号を出力する。ラック位置センサ２２は操舵軸１７の軸方向の移動量を検出している。操舵量センサとしては、操舵軸１７のストローク量を検出するラック位置センサ２２を示しているが、これ以外に操舵軸１７に操舵力を付与する操舵用電動モータに設けた回転角センサであっても良く、また、これら以外の操舵軸１７の位置(操舵量)を検出可能なセンサは、操舵量センサの範疇である。

【0026】

次に図２は、反力モータ１８と操舵モータ２８を制御する操舵操作制御装置１９の概略の構成を示している。尚、この操舵操作制御装置１９は、反力アクチュエータコントローラと操舵アクチュエータコントローラの両方を示している。

【0027】

ここで、操舵操作制御装置１９はＣＡＮバス２９に接続されており、図示しないＣＡＮコントローラによってＣＡＮバス２９を介して他の電子制御装置１９Ａ…１９Ｎ、例えば内燃機関を制御する電子制御装置、トランスミッションを制御する電子制御装置、ブレーキを制御する電子制御装置等と接続され、互いに制御情報等を入出力している。

【0028】

ステアリングシャフト１３に接続された反力モータ１８には、反力モータ回転角センサ１４、及び電流センサ１５が設けられ、反力モータ１８は、ステアリングシャフト１３を介してステアリングホイール１２と機械的に接続されている。反力モータ回転角センサ１４は、反力モータ１８の回転角を検出するセンサであり、電流センサ１５は反力モータ１８のコイルに流れる電流を検出するセンサである。

【0029】

反力モータ１８は、操舵操作制御装置１９によって制御されるモータドライバ２３を介して、ステアリングシャフト１３に操舵反力を付与する電動モータであり、反力モータ回転角センサ１４の入力を監視し、定められた操舵反力をステアリングシャフ１３に与えている。

【0030】

また、操舵操作制御装置１９は、モータドライバ２４を介して操舵軸１７と機械的に接続された操舵モータ２８に、反力モータ回転角センサ１４や電流センサ１５等の検出信号に応じた駆動信号を与えている。

【0031】

操舵操作制御装置１９には、反力モータ回転角センサ１４から回転角信号が与えられ、電流センサ１５から電流信号が与えられ、更には、車速センサ２５やヨーレートセンサ２６等の走行状態センサから、操舵に影響する車両の走行状態検出信号が与えられている。また、操舵操作制御装置１９には、操舵軸１７を覆うハウジングの途中部分に取り付けられたラック位置センサ２２(図１参照)から、操舵軸１７の移動位置の検出信号が与えられている。

【0032】

ここで、ラック位置センサ２２は操舵軸１７の位置を検出するものであるが、操舵軸１７はタイロッド１１に直接的に接続されていることから、ラック位置センサ２２の検出値によって、操舵輪１０の操舵角を検出することが可能となる。このように、ラック位置センサ２２は、操舵輪１０の操舵角検出器として機能する。

【0033】

また、操舵操作制御装置１９には、自動操舵システム(ＡＤＡＳシステム)２７からの外部操舵指令値が入力されている。外部操舵指令値は、自動操舵システム２７で演算された指令値であり、レーンキープ制御によって、車両が道路上の白線から逸脱した場合や障害物を回避する場合に、操舵機構１６によって操舵輪１０を操舵させるためのものである。

【0034】

操舵操作制御装置１９は、反力モータ回転角センサ１４、電流センサ１５、ラック位置センサ２２、走行状態センサ２５、２６、及び自動操舵システム２７から与えられる、回転角、電流、ラック位置、走行状態量の検出信号、及び外部操舵指令値等を、所定のサンプリング周期で取り込み、取り込まれた検出信号や外部操舵指令値を適宜組み合せて、操舵軸１７に加えるべき操舵量を求め、この操舵量を得るために操舵モータ３５に通電すべきコイル電流を算出し、この算出結果に応じた制御信号をモータドライバ２４に与えている。

【0035】

同様に、操舵操作制御装置１９は、回転角、電流、ラック位置、走行状態量の検出信号、及び外部操舵指令値等を適宜組み合せて、ステアリングホイール１２に加えるべき操舵反力を求め、この操舵反力を得るために反力モータ１８に通電すべきコイル電流を算出し、この算出結果に応じた制御信号をモータドライバ２３に与えている。

【0036】

このような操舵制御装置の操舵操作制御装置（電子制御装置）１９においては、クロック信号の異常を検出してリセット処理を実行すると、操舵アシスト制御は「フルアシスト状態」から「アシスト無し状態」となる。このため、電動モータによって操舵操作をアシストする操舵アシスト力が消滅してしまい、運転者による大きな操舵力が必要となり、運転者に違和感を与えることになる。

【実施例0037】

次に、本発明の第１の実施形態になるマイクロコンピュータの構成について、図３～図５に基づいて説明する。図３は、本実施形態に使用されるマイクロコンピュータの簡単なクロック信号発振系の構成を示すブロック図であり、図４はクロックコントローラのクロック発振器で生成されるクロック信号を説明する説明図であり、図５はクロックモニタのモニタ動作を説明する説明図である。

【0038】

先ず、本実施形態で使用されるマイクロコンピュータのクロック信号について説明する。図３にある通り、本実施形態で使用されるマイクロコンピュータ３０は、中央演算ユニット３１、クロックコントローラ３２、及びクロックモニタ３３を備えている。クロックコントローラ３２は、メインクロック信号とサブクロック信号を生成しており、クロックモニタ３３は、メインクロック信号、或いはサブクロック信号の異常状態をモニタしている。また、マイクロコンピュータのＸ１端子、Ｘ２端子には、クリスタル発振器３４が接続されている。

【0039】

図４にあるように、クロックコントローラ３２は、メインクロック発振器３５、及びサブクロック発振器３６を備えている。これらは、マイクロコンピュータ３０の内部に作り込まれたオンチップクロック発振器である。

【0040】

メインクロック発振器３５は、マイクロコンピュータ３０の内部に作り込まれており、クリスタル発振器３４からクロック信号が供給されている。メインクロック発振器３５は、フェーズロックループ回路（ＰＬＬ回路）によって、高精度で安定した高い周波数のクロック信号を生成することができる。このメインクロック信号は、主に中央演算ユニット３１で実行されるメインクロック制御タスクの動作クロックとして使用されている。

【0041】

また、サブクロック発振器３６は、クリスタル発振器３４のクロック信号とは独立した、サブクロック制御タスクを実行するためのサブクロック信号を発生する内部発振器（Internal Oscillator、或いはOn Chip Oscillator）であり、これもマイクロコンピュータ３０の内部に作り込まれている。内部発振器はＣＲ回路から構成されており、１つの周波数のサブクロック信号を生成しており、キャリブレーションによって、発振周波数が微調整されている。このサブクロック信号は、主に周辺回路のサブクロック制御タスクの動作クロックとして使用されている。尚、これ以外のサブクロック制御タスクにも使用されることはいうまでもない。

【0042】

次に、クロックモニタ（請求項でいうクロック切換手段である）３３の動作について、図５を用いて説明する。クロックモニタ３３は、クロック発振器３５、３６の発振動作が正常に行われているか否かをモニタするものである。クロックモニタ３３は、ソフト的な判断処理によってクロック発振器３５、３６の発振動作をモニタするものであり、図５においては、メインクロック信号の発振動作をモニタしている。

【0043】

メインクロック信号が入力されると、ステップＳ１０によって、メインクロック発振器３５に異常が発生しているかどうかが判断される。この異常は、メインクロック信号の設定発振周波数が上限周波数閾値を上回っているか、或いは下限周波数閾値を下回っているかの判断を実行している。

【0044】

ステップＳ１０で、異常が発生していないと判断されるとエンドに抜け、次の起動タイミングの到来で再びステップＳ１０の判断を行うことになる。一方、ステップＳ１０で、異常が発生していると判断されるとステップＳ２０に移行して、メインクロック信号をサブクロック信号に切り換え、今までメインクロック信号によって、動作されていたメインクロック制御タスクをサブクロック信号によって動作させる処理を実行する。

【0045】

次に、上述したステップＳ１０とステップＳ２０の更に詳細な制御フローを、図６に基づいて説明する。

【0046】

≪ステップＳ３０≫
ステップＳ３０においては、現時点でサブクロック信号によって、メインクロック制御タスクが実行されているかどうかの判断を実行する。この判断は、後述するステップＳ３９の処理で実行されたサブクロック切換フラグを参照して判断している。

【0047】

このステップＳ３０での判断で、サブクロック切換フラグが「０」であれば、メインクロック信号でメインクロック制御タスクが実行されている、としてステップＳ３１に移行する。一方、サブクロック切換フラグが「１」であれば、サブクロック信号でメインクロック制御タスクが実行されている、としてステップＳ４１に移行する。

【0048】

≪ステップＳ３１≫
ステップＳ３０で、メインクロック信号でメインクロック制御タスクが動作されていると判断しているので、ステップＳ３１ではメインクロック信号の周波数値を取り込む。周波数値は、例えば所定時間内のメインクロック数を測定することで求めることができる。メインクロック信号の周波数値を求めるとステップＳ３２に移行する。

【0049】

≪ステップＳ３２≫
ステップＳ３２においては、ステップＳ３１で求めたメインクロック信号の周波数値と、予め定めた上限閾値（周波数値）とを比較する。これは、現在のメインクロック信号の周波数値が、何らかの原因で上限閾値を超えていることを検出するものである。
比較結果が得られるとステップＳ３３に移行する。

【0050】

≪ステップＳ３３≫
ステップ３３においては、ステップＳ３２で求められた比較結果から、現在のメインクロック信号の周波数値が設定された上限閾値よりも高いかどうか判断する。メインクロック信号の周波数値が設定された上限閾値より低いと、メインクロック信号は、高周波数側では正常と見做してステップＳ３４に移行する。一方、メインクロック信号の周波数値が設定された上限閾値より高いと、メインクロック信号が高周波数側に遷移しているとしてステップＳ３７に移行する。

【0051】

≪ステップＳ３４≫
ステップＳ３３で、メインクロック信号は、高周波数側では正常と見做しているので、このステップＳ３４においては、ステップＳ３１で求めたメインクロック信号の周波数値と、予め定めた下限閾値（周波数値）とを比較する。これは、現在のメインクロック信号の周波数値が、何らかの原因で下限閾値を超えていることを検出するものである。
比較結果が得られるとステップＳ３５に移行する。

【0052】

≪ステップＳ３５≫
ステップ３５においては、ステップＳ３４で求められた比較結果から、現在のメインクロック信号の周波数値が設定された下限閾値よりも低いかどうか判断する。メインクロック信号の周波数値が設定された下限閾値より高いと、メインクロック信号は、低周波数側では正常と見做してステップＳ３６に移行する。一方、メインクロック信号の周波数値が設定された下限閾値より低いと、メインクロック信号が低周波数側に遷移しているとしてステップＳ３７に移行する。

【0053】

≪ステップＳ３６≫
ステップＳ３３とステップＳ３５の判断処理によって、現時点のメインクロック信号の周波数値が、予め設定された周波数管理範囲内で発振されているものと見做している。したがって、ステップＳ３６では、現時点のメインクロック信号が正常であるので、メインクロック制御タスクを動作させる動作クロックとしてメインクロック信号を維持して「終了」に抜けて次の起動タイミングまで待機する。

【0054】

≪ステップＳ３７≫
ステップＳ３３で、メインクロック信号が高周波数側に遷移していると判断され、また、ステップＳ３５でメインクロック信号が低周波数側に遷移していると判断されている。したがって、現時点のメインクロック信号の周波数値が、予め設定された周波数管理範囲の外で発振されているものと見做し、メインクロック信号に異常が発生していると確定する。異常を確定するとステップＳ３８に移行する。

【0055】

尚、異常が確定すると、この異常情報は別に設定されたＲＡＭ領域の異常コード格納エリアに格納される。更にこの異常格納エリアの異常コード情報は、不揮発性メモリに記憶され、ＣＡＮバスを介して故障診断ツールで読み取ることができる。

【0056】

また、異常が確定すると運転者に報知（音声や画像）を行って、後述するリンプアサイド処理を実行することを周知させ、運転者の違和感を和らげる措置を講じることもできる。

【0057】

≪ステップＳ３８≫
ステップＳ３８においては、異常と確定されたメインクロック発振器３５のメインクロック信号に代えて、バックアップとしてサブクロック発振器３６のサブクロック信号に切り換える。したがって、これ以降は、メインクロック信号は使用されず、サブクロック信号がメインクロック制御タスクの動作クロックとなる。クロック信号が切り換えられると、ステップＳ３９に移行する。

【0058】

≪ステップＳ３９≫
ステップＳ３９においては、サブクロック信号に切り換えられたことを示すサブクロック切換フラグに「１」をセットする。このサブクロック切換フラグは、最初に説明したステップＳ３０での判断に使用され、これによって、サブクロック信号を動作クロックとして継続するかどうかを決めている。サブクロック切換フラグは、マイクロコンピュータ３０がリセット処理を実行すると、「０」にセットされる。サブクロック切換フラグがセットされるとステップＳ４０に移行する。

【0059】

≪ステップＳ４０≫
ステップＳ４０においては、今までメインクロック信号で動作されていたメインクロック制御タスクを、サブクロック信号で動作するように切り換える。これによって、以後は、サブクロック信号によってメインクロック制御タスクが動作される。

【0060】

この時、メインクロック制御タスクで実行される制御タスク、ここでは操舵アシスト制御においては、サブクロック信号の周期に変更（一般的には周期は長くなる）されるので、これに合わせて、演算に必要な定数や、時間に関係する閾値等を変更する必要がある。これについては後述する。

【0061】

サブクロック信号によってメインクロック制御タスクが動作されると、「終了」に抜けて次の起動タイミングまで待機する。

【0062】

≪ステップＳ４１≫
ステップＳ３０に戻って、ステップＳ３９でサブクロック切換フラグが「１」にセットされていると、現時点のクロック信号がサブクロック信号であるので、ステップＳ４１に移行する。そして、ステップＳ４１では、サブクロック信号を動作クロックとするメインクロック制御タスクを継続する。メインクロック制御タスクを継続するとステップＳ４２に移行する。

【0063】

≪ステップＳ４２≫
ステップＳ４２においては、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）がＯＦＦされたか否かが判断される。イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）がＯＦＦされていない、つまり、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）がＯＮの状態だと、「終了」に抜けて次の起動タイミングまで待機する。このように、ステップＳ４０で、サブクロック信号によってメインクロック制御タスクが動作される状態に変更された後においては、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）がＯＮであれば、この制御状態を継続する。一方、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）がＯＦＦされていると、ステップＳ４３に移行する。

【0064】

≪ステップＳ４３≫
ステップＳ４３においては、イグニッションスイッチがＯＦＦされて制御が停止されるので、マイクロコンピュータ３０のリセット処理を実行する。この場合、イグニッションスイッチがＯＦＦされた後で、電源がシャットダウンされるまでは所定の時間が確保されており、この所定時間の間にリセット処理が実行される。リセット処理が実行され、所定時間が終了すると電源がシャットダウンされる。

【0065】

このように、本実施形態では、マイクロコンピュータは、クリスタル発振器のクロック信号に基づいて、メインクロック制御タスクを実行するためのメインクロック信号を発生するメインクロック発振器と、クリスタル発振器のクロック信号とは独立した、サブクロック制御タスクを実行するためのサブクロック信号を発生するサブクロック発振器とを備え、マイクロコンピュータは、メインクロック発振器のメインクロック信号に異常を生じると、メインクロック制御タスクをサブクロック発振器のサブクロック信号で実行するクロック切換手段を備えている。

【0066】

これによれば、新たな外部発振器が必要とならない、制御基板上での回路実装効率が低下しない、発振周波数のキャリブレーションが事前に必要とならない、といった効果の１つ以上の効果を奏することができる。

【0067】

更に、以下に説明するが、マイクロコンピュータは、メインクロック制御タスクとして自動車の操舵アシスト制御を実行している場合、マイクロコンピュータのクロック切換手段は、自動車のイグニッションスイッチがＯＦＦされるまで、メインクロック制御タスクをサブクロック発振器のサブクロック信号で実行している。このため、自動車が走行中に操舵操作における操舵力の急変を抑制できる。

【0068】

次に本実施形態になる電子制御装置を操舵操作制御装置に搭載した時のメインクロック処理タスクの変更項目について説明する。このように変更項目を設けるのは、メインクロック信号とサブクロック信号による動作クロックの周期の差によって制御結果が異なってくるからである。

【0069】

図７は、制御タスクの種類とクロック信号の種類による制御タスクの実行の有無と、制御定数や異常検出カウンタの閾値等の変更項目を示している。ただ、これらは一例であって、これ以外の制御タスクも当然存在することはいうまでもない。

【0070】

図7において、通常状態でメインクロック信号によって動作される制御タスクとしては、（１）初期設定、（２）モータアシスト（アシスト力を与える）、（３）モータ制御、（４）フェールセーフ、（５）ＣＡＮ通信、（６）診断処置、（７）センサ通信等の制御タスクがある。

【0071】

そして、メインクロック信号が正常な場合は、全ての制御タスクは設計通りの制御が実行される。一方、メインクロック信号に異常が発生してサブクロック信号に切り換えられると、（５）ＣＡＮ通信の制御タスクが停止されるが、これ以外の制御タスクは実行される。

【0072】

ただし、この時、メインクロック信号とサブクロック信号は周波数が異なっているので、メインクロック信号によるメインクロック制御タスクと、サブクロック信号によるメインクロック制御タスクとでは、制御結果が異なってくる。このため、メインクロック制御タスクにおける制御定数や時間に関係する異常検出カウンタ値を、サブクロック信号にあわせて変更する必要がある。

【0073】

例えば（１）初期設定では夫々のクロック信号に対応して初期値が設定され、（２）モータアシストではフィルタ定数を切り換える処理を実行し、（４）フェールセーフでは異常確定までのカウント値を切り換える処理を実行し、（６）診断処理では診断用ＣＡＮ通信は、サブクロック信号に切り換えた時も実行する、といった変更がなされる。

【0074】

図８においては、上述の制御のタイムチャートを示しており、（Ａ）に示すように、イグニッションスイッチ（ＩＧＮ）が、「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に移行され、その途中でメインクロック信号の異常が発生し、その後に「ＯＮ」から「ＯＦＦ］に移行され、再び「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に移行されたときの変更状態を示している。

【0075】

これにあわせて、（Ｂ）に示すように、サブクロック切換フラグは、「ＯＮ」からメインクロックに異常を発生するまでは「０」（正常）であり、メインクロックに異常を発生してから「ＯＦＦ」するまでは「１」（異常発生）にセットされ、そして「ＯＦＦ」から再び「ＯＮ」されると「０」（正常）となる。このように、サブクロック切換フラグは、異常が発生してからイグニッションスイッチ（ＩＧＮ）が「ＯＦＦ」になるまで、「１」（異常発生）にセットされたままで、リセット処理は実行されない。

【0076】

そして（Ｃ）に示すように、操舵力をアシストする電動モータの制御は、サブクロック切換フラグが「０」の時はメインクロック信号の場合の設定値にセットされ、サブクロック切換フラグが「１」の時はサブクロック信号の場合の設定値にセットされる。具体的には、（Ｄ）に示すように、メインクロック信号の場合はフルアシスト値に設定され、サブクロック信号の場合はリンプアサイド値に設定される。このリンプアサイド値は、徐々に操舵アシスト力を漸減する方向に決められている。

【0077】

このように、マイクロコンピュータのクロック切換手段が、メインクロック制御タスクをサブクロック発振器のサブクロック信号で実行する場合、マイクロコンピュータは、操舵アシスト制御における操舵アシスト力を漸減する機能を実行する。

【0078】

更に（Ｅ）に示すように、時間経過を測定して種々の異常を確定するための異常検出カウンタの異常確定値（閾値）は、サブクロック切換フラグが「０」の時はメインクロック信号の場合の異常確定値にセットされ、サブクロック切換フラグが「１」の時はサブクロック信号の場合の異常確定値にセットされる。これによって、メインクロック信号の異常前と同等の異常検出時間とすることができる。

【0079】

更に（Ｄ）に示すように、ＣＡＮ通信設定定数は、サブクロック切換フラグが「０」の時はメインクロック信号の場合の設定値にセットされ、サブクロック切換フラグが「１」の時はサブクロック信号の場合の設定値にセットされる。これによって、メインクロック信号に異常が発生した後に、他の異常が発生した場合においても、メインクロック信号の異常発生前と同等のＣＡＮ通信が可能となる。

【0080】

このように、本実施形態になる電子制御装置を搭載した操舵操作制御装置においては、メインクロック信号が異常となってもリセット処理を実行せず、サブクロック信号でメインクロック処理タスクを実行するので、「アシスト無し状態」とならずに「リンプアサイド状態」となる。このため、電動モータによって操舵操作をアシストする操舵アシスト力が消滅することがなくなり、運転者に違和感を与えることが抑制される。

【0081】

これに加えて、「リンプアサイド状態」では、電動モータによって操舵操作をアシストする操舵アシスト力が漸減する形態で減少されるため、運転者は舵アシスト力が大きく変化することを感じ難くなり、違和感を抑制することができる。

【0082】

更に、種々の異常を検出するための異常検出カウンタの異常確定値を、サブクロック信号への切り換えに合わせて異常検出時間が変化しないように変更しているので、異常検出動作をメインクロック信号の場合と同様に実行することができる。

【実施例0083】

次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図６に示す制御フローでは、イグニッションスイッチが「ＯＦＦ」になるまでは、リセット処理を実行しない実施形態であったが、本実施形態では、メインクロック信号に加えてサブクロック信号にも異常が発生した場合は、リセット処理を実行する制御を提案している。

【0084】

図８は、本実施形態の制御フローを示しており、図６と同じ制御ステップは同じ参照番号を付している。したがって、この場合はすでに説明しているので、特にステップ３１～ステップＳ４２までの詳細な説明は省略する。そして、ステップＳ４２でイグニッションスイッチが「ＯＦＦ」でないと判断されると、以下に説明する新たな制御ステップが実行される。

【0085】

≪ステップＳ５０≫
ステップＳ３０で、サブクロック信号でメインクロック制御タスクが動作されていると判断しているので、ステップＳ５０ではサブクロック信号の周波数値を取り込む。周波数値は、例えば所定時間内のサブクロック数を測定することで求めることができる。サブクロック信号の周波数値を求めるとステップＳ５１に移行する。

【0086】

≪ステップＳ５１≫
ステップＳ５１においては、ステップＳ５０で求めたサブクロック信号の周波数値と、予め定めた上限閾値（周波数値）とを比較する。これは、現在のサブクロック信号の周波数値が、何らかの原因で上限閾値を超えていることを検出するものである。比較結果が得られるとステップＳ５２に移行する。

【0087】

≪ステップＳ５２≫
ステップ５２においては、ステップＳ５１で求められた比較結果から、現在のサブクロック信号の周波数値が設定された上限閾値よりも高いかどうか判断する。サブクロック信号の周波数値が設定された上限閾値より低いと、サブクロック信号は、高周波数側では正常と見做してステップＳ５３に移行する。一方、サブクロック信号の周波数値が設定された上限閾値より高いと、サブクロック信号が高周波数側に遷移しているとしてステップＳ５６に移行する。

【0088】

≪ステップＳ５３≫
ステップＳ５２で、サブクロック信号は、高周波数側では正常と見做しているので、このステップＳ５３においては、ステップＳ５０で求めたサブクロック信号の周波数値と、予め定めた下限閾値（周波数値）とを比較する。これは、現在のサブクロック信号の周波数値が、何らかの原因で下限閾値を超えていることを検出するものである。比較結果が得られるとステップＳ５４に移行する。

【0089】

≪ステップＳ５４≫
ステップ５４においては、ステップＳ５３で求められた比較結果から、現在のサブクロック信号の周波数値が設定された下限閾値よりも低いかどうか判断する。サブクロック信号の周波数値が設定された下限閾値より高いと、サブクロック信号は、低周波数側では正常と見做してステップＳ５５に移行する。一方、サブクロック信号の周波数値が設定された下限閾値より低いと、サブクロック信号が低周波数側に遷移しているとしてステップＳ５６に移行する。

【0090】

≪ステップＳ５５≫
ステップＳ５２とステップＳ５４の判断処理によって、現時点のサブクロック信号の周波数値が、予め設定された周波数管理範囲内で発振されているものと見做している。したがって、ステップＳ５５では、現時点のサブクロック信号が正常であるので、メインクロック制御タスクを動作させる動作クロックとしてサブクロック信号を維持して「終了」に抜けて次の起動タイミングまで待機する。

【0091】

≪ステップＳ５６≫
ステップＳ５２で、サブクロック信号が高周波数側に遷移していると判断され、また、ステップＳ５４でサブクロック信号が低周波数側に遷移していると判断されている。したがって、現時点のサブクロック信号の周波数値が、予め設定された周波数管理範囲の外で発振されているものと見做し、サブクロック信号に異常が発生していると確定する。異常を確定するとステップＳ５７に移行する。

【0092】

≪ステップＳ５７≫
ステップＳ５７においては、メインクロック信号に加えてサブクロック信号にも異常が発生しているので、もはやバックアップするクロック信号源がないことから、リセット処理を実行する。リセット処理を実行すると、「終了」に抜けて次の起動タイミングまで待機する。このように、メインクロック信号に加えてサブクロック信号にも異常が発生している場合は、リセット処理を実行して早期に制御タスクを正常に戻すようにしている。

【0093】

以上の通り本発明においては、マイクロコンピュータは、クリスタル発振器のクロック信号に基づいて、メインクロック制御タスクを実行するためのメインクロック信号を発生するメインクロック発振器と、クリスタル発振器のクロック信号とは独立した、サブクロック制御タスクを実行するためのサブクロック信号を発生するサブクロック発振器とを備え、更にマイクロコンピュータは、メインクロック発振器のメインクロック信号に異常を生じると、メインクロック制御タスクをサブクロック発振器のサブクロック信号で実行するクロック切換手段を備えている。

【0094】

これによれば、新たな外部発振器が必要とならない、制御基板上での回路実装効率が低下しない、発振周波数のキャリブレーションが事前に必要とならない、といった効果の１つ以上の効果を奏することができる。

【0095】

尚、本発明は上記したいくつかの実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。各実施例の構成について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。