0.0001秒の攻防！？快適な運転を支えるリアルタイム制御と組み込みエンジニアの実践知【DENSO Tech Night 第四夜】

2025年9月12日に開催されたイベントの資料となります。

1. CONFIDENTIALCONFIDENTIALPUBLIC
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浜田英嗣
鬼頭勇二
長野雄二
株式会社デンソー
2025/09/12
0.0001秒の攻防！？
快適な運転を支\?\?\?\?\?\?\?O?\?
組み込みエンジニアの実践知

2. CONFIDENTIALCONFIDENTIALPUBLIC
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1.デンソーパワートレイン製品の紹介～電動化ソフトウェアの歴史 ：浜田
2.制御実現に向けた実装技術 ：浜田
3.見\?\^\k\?\??\e\u\?\^W ] ：鬼頭
4.安心安全のための技術 ：長野
Agenda：全体
DENSO Tech Night / Sep. 12, 2025第四夜 資料
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3. CONFIDENTIALCONFIDENTIALPUBLIC
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はまだ ひでつぐ
浜田 英嗣
株式会社デンソー ソフトウェア技術3 部部長
【出身】
三重県紀北町（旧海山町）
【経歴】
1993年よりパワートレイン系 ECUソフト開発，主に 電動化ユニットのソフトウェア 開発に従事。
2021年デンソーに入社、インバータ (MG)ソフトなど電動化ユニットの車載ECU ソフトウェア開発に従事。
【趣味】
ミステリー小説を読むこと、旅行、ソロキャンプなど。
・自己紹介
DENSO Tech Night / Sep. 12, 2025第四夜 資料
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・デンソーのパワートレイン ECU開発の歴史：電動化製品
デンソーの自動車部品製品
●エンジン /電動化関係製品
エンジンマネジメントシステム
HEV制御システム
MG制御システム
電池制御システム
スタータ、オルタネータ、ラジエータなど
カークーラ、カーヒータ、カーエアコン、
コンプレッサ、エアコン用各種センサ など
●空調関係製品
●ボデー関係製品
コンビネーションメータ、 ワイパーモータ、ワイヤレスドアロック
ＩＣフラッシャ、ホーン など
●走行・安全関係製品
アンチロックブレーキシステム (ABS)、
トラクションコントロールシステム、
クルーズコントロールシステム、
エアバッグセンシングシステム、
ビークルスタビリティコントロールシステム (VSC) など
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5. CONFIDENTIALCONFIDENTIALPUBLIC
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・デンソーのパワートレイン ECU開発の歴史：年表
1970年代 1980年代 1990年代 2000年代 2010年代 2020年代
規制動向 排ガス規制開始 米国加州規制強化
米国燃費規制
加州OBD
規制
加州ULEV,ZEV 規制,
欧州規制
米国LEVⅡ 規制
CO2規制
ISO26262発行
ZEV規制強化
CS/SU法規
EURO7
中国規制強化
パワートレイン
動向 キャブレター主流
規制対応で Eng
性能Z]\?
EFI普及
Eng性能向上
パワー競争
EFI化率飽和
低コスト化競争
代替燃料
HEV開発
HEV普及
FCHV登場
環境意識の高まり
プラグインHEV 普
及
BEV拡大
制御方式
噴射独立制御 集中制御
（噴射・ 点火等）
総合制御
（エンジン制御
+トランスミッション ）
THS
車両統合制御
THSⅡ
- -
電子技術 アナログIC 8～12bitマイコン 16bit～
32bitマイコン
システムLSI セキュアマイコン
マルチコア
マイコン大容量化
ソフトウェア - 機能分割
4～12kbyte
構造化
RTOS
32～96kbyte
128～1 Mbyte
ネットワーク
分散アーキテクチャ 機能安全
サイバーセキュリティ
AUTOSAR
OTA
THS：T
OYOTA Hybrid System
CS：Cyber Security
SU：Software Update
OTA：Over The Air
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1990年代 2000年代 2010年代 2020年代
・デンソーのパワートレイン ECU開発の歴史：電動化ソフト
モータ制御ECUソフト
ハイブリッド制御ECU ソフト
▲’07 レクサスLSハイブリッド
電池制御ECU ソフト
▲’97 プリウス(初代)
現在、日本国内はもとより、
北米・南米、欧州、アジア各国向けに
ECUや電動化ユニットとともに、
ソフトウェアを設計・実装して OEMに供給。
適用例
2000 2005 2010 2015 2020 2025CY
1.0
処理性能約30倍
搭載容量約40倍
電動化ECUの処理性能と容量
性能指標
容量指標
昨今のセキュリティや OTAや法規要件など、
車両やユニットに求められる機能E\q\E 使用している MCUの性能や容量は加速度的に増加。
MCUをうまく使いこなす技術を担保する。
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浜田英嗣
ソフトウェア統括部
ソフトウェア技術 3部
2025/9/12
制御実現に向けた実装技術
～ リアルタイム性を担保するソフトウェア ～

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1.車載ソフトの特徴 ：クルマをソフトで動かすということ
2.リアルタイム性① ：1sec～10msという時間
3.リアルタイム性② ：モータ制御の話
4.リアルタイム性③ ：高速周回の実現
Agenda
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クルマをソフトウェアで動かすとはどういうことでしょうか？
人間\?\?\?\??\e\s\?\g\?3要素は次の通りです。
１．認知 センサなどからの入力をする
２．判断 次の指令のための演算をする
３．操作 その指令をアクチュエータに 出力する
これらをコンピュータを使って実現すること\U NECU 」の役割であ?~? ???\?\?\?\?\?\?\?O?特徴です。
ここでは車載ECUのソフトウェア実装や制御実現に焦点を当てて、難しさや楽しさをお伝\q\y\^\??\^\?\s\F
1. 車載ソフトの特徴：クルマをソフトで動かすということ
車載ECU
MCU
センサ
アクチュ
エータ入力回路 出力回路
認知 判断 操作
認知 判断 操作
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10. CONFIDENTIALCONFIDENTIALPUBLIC
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鉄板
濡れた状態では 滑る
滑ると制御不能→車両停止に至る
1sec後 1sec後
2. リアルタイム性①： 1sec～10msという時間
100ms\?\???\?\??\^\?\?10ms\?\???\s\?
お客様の不安・不満につな\?
応答できる
設計?C
鉄板
アクセルを踏んで・離してを繰り返した場合
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3. リアルタイム性②：モータ制御の話
モータ制御の概要について
•サラサラ回す
•キャリア同期で正弦波制御
•回転全域
•キャリア10kHzでFB周期100μs
•SWロス低減
•角度同期で矩形波制御
•低回転? ( 振動)
•高回転域で FB周期約100μs
正弦波
10kHz
矩形波
回転角度同期
0.5～1ms で回転変動
検出?\g\??/
回転角度
360deg
0deg
10kHz
三角波
PWM
出力
電流
100μs
1ms@34km/h
回転数や出力に応\? ?I\~\?\?\N\?\??:
正弦波
10kHz
急激な回転数低下
→矩形波のままでは振動
または過電流で制御停止
u:< ? ?\q\?
矩形波制御に移行
20km/hのとき10msで
モータ軸360deg進む(1回転する)
100μsの短い周期で制御周回できる設計
スムーズな動作
(サラサラ回る)
効率のよい動作
(SWロスｴ^)
急激な状況変化でも 振動や車両停止に至らない
回転数
MCU
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12. CONFIDENTIALCONFIDENTIALPUBLIC
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高速周回を実現するための手法の例
4. リアルタイム性③：高速周回の実現
電流
センサ
入力
角度
入力
制御 演算
(高)
Duty
出力
100μs
処理
通信 入力
制御 演算
(低)
★
通信 出力センサ
入力
100μs処理
★の中身
100μs
100μs
処理
★
100μs
処理
★
100μs
処理
★
100μs 100μs
自己 診断部品 保護
100μs×100回=10ms
100μsを全て使ってしまうと
他の処理?\e\?\^
ADC起動
DMA起動
転送
演算
処理A
演算
処理B
ソフト処理
ハード処理
センサ値や通信信号を
使わない処理
センサ値や通信データを 使う処理
AD変換4μs×6ch=24μs、
DMA転送1Mbpsで100バイトならば 800μs、
合計824μs ? ti\?\g\?\F
★の一つ40μsとすると★の合計は 4ms。
そのうちの824μs は約21%となり決して少なくない。変換
→★のようなスキマ?C
10m処理
車載ECUのソフトウェアプラットフォームとは・・・
電流
センサ
入力
角度
入力
制御 演算
(高)
Duty
出力
割込トリガでADCとDMA起動
→そのタイミングの角度 と電流を入力
AD変換
DMA転送
ハード処理
制御 演算
(高)
ソフト処理
変換＆転送
完了したら実行
Duty
出力
100μs処理の中で角度を算出
この角度を5回積算すれば 500μs回転数定? できる！
→差分をとれば急激な回転変動を認識できる！
(スリップ・グリップに対応できる )
MCUの特徴を把握し、より高精度や高分解能で制御を周回させ、製品の品質や性能向上につなげる
アイデアと実現方法\?\?\?\?W\?\?y?\G\G\G?
クルマを運転して体感すればさらに快感・・・！
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鬼頭勇二
ソフトウェア統括部
ソフトウェア技術 5部
2025年9 月12日
見\?\^\k\?\??\e\u\?\^W ]
～ バッテリーを守るソフトウェア ～

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1.電池は便利
2.電池の安全と BMS
3.電池をうまく使う
4.電池を燃やさない
5.デンソーのBMS開発
6.BMSソフトウェア開発
Agenda
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自己紹介
1998年デンソー入社。産業用ロボットのメカ開発に従事
2002年 電動化製品のソフトウェア開発に従事。
現在は主に BMSのソフトウェア開発を担当。
デンソーで新事業の立ち上げに取り組んできました
きとう ゆう
鬼頭 勇二
株式会社デンソー ソフトウェア技術５部 室長
経歴
趣味
テニス、筋トレ、ドラマ・映画鑑賞
最近は、家族とお出e\k\q\y\?\EJ\?\i\~\?\j
の?\q\?\?\s
出身
愛知県名古屋市
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電池は便利
電池のおかげで快適なドライブ・車室内空間
電池は地球環境維持に貢献
とても静か
少ない振動
豊富な電源
広い空間
アクセルOFF/ブレーキ→発電機によりバッテリへ回生
電池活用で環境課題解決に貢献
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電池の安全と BMS（バッテリーマネジメントシステム）
■電池の不安全な使用による発火リスク
＜危険な利用＞
・(1つの電池セルでも )過充電
・衝撃による破損したままの利用
・外部での短絡( ショート)
■バッテリー・ユーザを守る BMS
＜BMSの安全機能＞
・電池セルの電圧・電流・温度を監視 ・電池容量を算出q\E2?\G?=A?\?(?\??? ・電池の異常を検知。異常時は即、電池利用を遮断
電池・クルマ・ユーザの安全・安心を BMSで提供。電池を絶対に燃やさない
電池パック
危険な利用により
発火のリスク有
＜BMS＞
多数の電池セルの状態を
常時・全て監視し、
異常を検知する
システム・コンピュータ
＜電池パック＞
多数の電池セルで車両電
力を供給するユニット
充電器
発電機
過充電
衝撃・ 外部短絡
電池を安全に監視しきること BMSの使命
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電池をうまく使う ー 電池利用の課題
✓航続距離の限界
現在主流のリチウムイオン電池は、ガソリンに比べて
エネルギー密度ｴi\E??o\?x?\F
解決手段
（制御視点）
その他、原材料の価格変動・資源採掘による環境・
リサイクルと廃棄 など
✓充電時間の長さ
急速充電技術は進化しています\E??\?\q\?\?\?
リン補給に比べて時間\e\e\?\F
✓低温・高温環境での性能劣化
電池は温度に?感。??地や? wで性能>
✓電池寿命と劣化
充放電を繰り返すことで劣化し、経年で容量p ?\F
✓電池コストの高さ
EVで多数の電池を積むことで車両コスト増。
✓劣化・不良による熱暴走リスク
劣化・使用不備により、最悪発煙・発火
電池の性能の使い切り
電池の劣化を防ぐ
電池をうまく使う
電池を安全に使用する
異常時は電池利用を遮断
電池を燃やさない
バッテリーマネジメントシステム(BMS) 技術にて電池を安全に、最大限活用する
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電池をうまく使う ー 電池の原理と性能
電池は生もの。
性能を発揮し、劣化させないために
は、適切に管理し、快適にしてあl\?
・最適動作温度 20～30℃
・充電可能温度 0～40℃
低温では充電効率s\^
・放電可能温度 -10～50℃
高温では劣化?\?\?
負極
正極
C
充電
C
６Li
ﾘﾁｳﾑ金属
複合酸化物
リチウムイオン
正極
集電体
（Al）
負極
集電体
（Cu）
セパレータ
放電
充電
Li
+
カーボン
■リチウム電池の構造概念図
電池の充放電は化学反応により行われる
■電池の容量
◆充電
正極からリチウムイオンAt?\??\}\???\???
負極に、リチウムイオン \?\?\?\?
電子は外部回路を通って負極に流れる
◆放電
負極からリチウムイオンN され、正極に?動
電子は外部回路を通って、正極に流れる
10Ahセル
SOC80%
残存容量
：８Ah
SOC = State Of Charge（電池充電状態）
：満充電容量に対する残存容量を百分率で表したもの
SOH（State of Health：電池の健全性）
：リチウムイオン電池の劣化状態を示す指標
満充電容量（Ah ）
残存容量（Ah ）
×100（％）SOC ＝
■電池の適温（一般例）
新品時の容量（Ah ）
現在の容量（Ah ）
×100（％）SOH ＝
電解液
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電池をうまく使う ー 劣化抑制
電池マネジメントにより劣化を防ぐ
◆劣化の要因
負極正極
充電
リチウムイオン
放電
充電
Li
+
・高電圧での充電
・正極材料??国?
(酸素原子から脱離・構造崩壊
・金属イオンの溶出等）
・高温環境
・電解液の分解・ガス発生によるセル膨張 ・負極被膜成長による Li減少
・正極材料の不安定化 ・電極材料の膨張・収縮による亀裂
・過放電
・負極被膜の破壊 ・正極結晶構造の崩壊
・満充電での保管
・正極材料??国?
・電解液の酸化( ガス発生)
・可動リチウムの減少
電池セルの電圧、温度、容量等を BMSにて正確に管理?C
抵抗増加
容量低下抵抗増加
容量低下抵抗増加
容量低下
抵抗増加
DENSO Tech Night 第四夜 資料 / Sep. 12, 2025
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電池を燃やさない
電池は使い方を間違\?\?\G\G\G BMSで、絶対に電池を燃やさない
◆熱暴走メカニズム
・過充電
・衝撃
・短絡 等
電解液の
分解
セパレータ
の溶融
内部短絡
可燃性ガス発生
異常発熱 の引き金
急激な温度上昇
熱暴走
可燃性ガスと酸素
と着火源により、、、
過充電、異常検知により、即時電池使用定?\?\?\?\?\?\`\E BMSにてリアルタイムに監視
BMSにより電池セルの状態( 電圧・
温度・電流) を常時モニタリング
異常状態に至らせない。
異常あ?\?4\?W?
温度
時間
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BMS（バッテリーマネジメントシステム）とは
電池セル全ての状態を監視し、電池を適切・安全に管理
インバータ
充電器
＜BMS構成＞
電流
リレー
電池パック
電池
セル
機能
電池状態監視
電池状態制御
セルバランシング
電流センサ
電源リレー制御
セル電圧・電池温度
通信
… …
BMU
電池パック
…
…
制御
通信
監視IC
監視IC
監視IC
μC
電池の電圧
等を計測
電源供給
・遮断
ex.)100個のセル
の電圧を計測
電池状態
演算
SOC
時間
SOC
SOH
電池異常
検知
車両の電池パック内に、主に①電池セルの状態検知センサ入力と、②容量管理するコンピュータ、③電源供給・ 遮断するリレーで構成される
①
③
②
②
電池容量管理で過充電等による劣化防止
全てのセルをモニタして
容量・異常を検知
BMU：
バッテリーマネジメントユニット。
BMSのコンピュータ
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BMSとは ー 使用可能容量の維持
車両では、電池セルを直列に多数つないで高電圧を実現
電流
・・・
電圧
充電
容量
平均容量
満充電
容量
０容量
12 3
9899100
各電池セルの容量
過充電を
起こす電池
過放電を 起こす電池
組電池を構築した場合、
電池特性上、自己放電・充
電効率・電池劣化により
①電池容量のばらつき、
②電池劣化のばらつき?
E^\s\?\F
A?\?\?\Ec HA\GcNA
バラツキの抑制?C
電池を最大限活用でき、かつセル過充電・劣化を BMSセルバランシングにて抑止
充電
容量
平均容量
満充電
容量
０容量
12 3
9899100
過充電・過放電を抑制
電池使用範囲を拡大
＜BMSによるセルバランシング＞
電池
監視
IC
バランシング回路
…
…
…
監視IC
監視IC
監視IC
μC
電池セルの
容量を調整
1セルの電圧
＝3.6V
100セル直列
＝360V
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…
…
…
…
制御
通信
監視IC
監視IC
監視IC
μC
BMSソフトウェア開発
基本機能：数10ms オーダーの車両・電池制御
安全機能：数ms オーダーの安全担保
電池監視：μs オーダーのセル監視技術
・SOC推定・表示
・充放電量コントロール
・電池異常・システム故障検知
・過充電・過昇温・過電流監視
・電力遮断、故障検知
・セル電圧・電流・温度監視
・デバイス制御・ ASIC通信
・セルバランシング
基本機能・安全機能( 数10～数ms) 成立のため、 usオーダーの電池監視技術?C
SOC
電流
リ レー
電池パック
電池
セル
機能
電池状態監視
電池状態制御
セルバランシング
BMU
電流セ ンサ
電源リレー制御
セ ル 電圧・電池温度
通信
… …
数10ms
数ms
μs
SOC算出G?? 充放電量コントロール
過電圧・過昇温
・過電流監視
電力遮断
セル電圧・電流・温度監視、デバイス制御・通信
ユーザ体感に直接つな\?O?
安全を常に監視し、即応する制御
ユーザ体感・安全制御を下支\s\?O?
100セル
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…
…
通信
監視IC
監視IC
監視IC
μC
BMSソフトウェア開発 ー セル監視技術（μs オーダー）
システム・ハード構成 IC制御レイアウト設計 (通信+IC 動作) 制御通信コマンド成立性検証
IC内部動作で並行
処理可能な機能は
同時実施
通信・ASIC内部動作・マイコンDMA 等、並列処理により最短での通信を実現
マイコンでは、DMA・割込み
を使い処理を同時ハード的
に同時実行実行で処理
成立性不足時は
レイアウト見直し
IC並列駆動 マイコン並列処理
・・・
IC診断
駆動A
駆動A
駆動A
駆動B 駆動C
IC診断 駆動B 駆動C
診断1
駆動A
IC診断
駆動B 駆動C
診断2 診断3 診断4
診断2
駆動A
IC診断 駆動B 駆動C
診断3
診断5
IC診断 駆動B 駆動C
診断ｎ
・・
制御コマンドを規定時間内に詰め込み
時間
Step
一連のコマンドH?\???\s\?\e\EIC動作・通信
時間・ソフト処理・ハード処理バラつき含めマージン確保
出来ているかバラつきを検証
難しさ
μC
通信並列処理
バラつき検証
規程時間内に制御成立!
100個のセルの状態を、 ICを制御することにより監視。多数の制御コマンドを送受信して規定時間内に制御しきる
100セル
1ms刻み でコマンド配置。
通信量:12byte/ ms+IC駆動時間
8μs～ /コマンド
＋IC駆動時間
+通信時間
+ハードばらつき
5IC
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BMSソフトウェア開発 ー セル監視技術の実現
BMSでは車載ECUとして多数の機能の実現?C
時間遅れ無し、情報破損検知、により正確なセル状態検知で安全を担保
サービスツール ・Reprogramming
セキュリティ対策
車両ネットワーク
充電制御
■多数のECUタスク動作上のリアルタイム設計
タスクシーケンス
処理時間
タスクB
タスクA
タスクZ
…
時間
最優先
＜機能( タスク) タイミング設計＞
全てのタスクを規定時間内に終わらせる
必要あ?
最優先の処理（セル監視機能）は最高優先度で実行
■電池状態の正確な検知
…
…
監視IC
監視IC
監視IC
μC
断線
正確な検知の
阻害要因
ノイズ
故障
＜対策＞
・・・
IC診断
駆動A
駆動A
駆動A
駆動B 駆動C
IC診断 駆動B 駆動C
診断1
駆動A
IC診断
駆動B 駆動C
診断2 診断3 診断4
診断2
駆動A
IC診断 駆動B 駆動C
診断3
診断5
IC診断 駆動B 駆動C
診断ｎ
・・
✓断線・故障の常時診断 ✓通信信頼性診断
制御コマンド 信頼性情報
通信コマンド詳細
ハード・データ
破損していないか
リアルタイムにチェック
制御コマンド[\q\^\e\?\?\?\?
計測制御しつつ診断も実施
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28. CONFIDENTIALCONFIDENTIALPUBLIC
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まとめ
・ユーザ体感
長い航続距離、電池残量を見\??\E
電池を劣化させない、燃やさない、
安心・安全で快適な移動空間を提供します
・車両制御と安全設計
SOC推定他BMS 技術により、電池状態を検知し、
異常は即座に対応する、安全設計で実現します
・電池監視制御
マイコン・回路・IC性能を引き出q\GO?\q\E
リアルタイムに電池状態を監視します。
ソフトウェア技術により、地球環境維持・ユーザへの安心・安全に貢献します
…
…
…
…
制御
通信
監視IC
監視IC
監視IC
μC
・・・
IC診断
駆動A
駆動A
駆動A
駆動B 駆動C
IC診断 駆動B 駆動C
診断1
駆動A
IC診断
駆動B 駆動C
診断2 診断3 診断4
診断2
駆動A
IC診断 駆動B 駆動C
診断3
診断5
IC診断 駆動B 駆動C
診断ｎ
・・
電流
リ レー
電池パック
電池
セル
機能
電池状態監視
電池状態制御
セルバランシング
BMU
電流セ ンサ
電源リレー制御
セ ル 電圧・電池温度
通信
… …
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長野雄二
ソフトウェア統括部
ソフトウェア技術 3部
2025/9/12
安心安全のための技術
～ データを保証するソフトウェア ～

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1.自己紹介
2.電動車の頭脳を担うパワートレイン ECUのソフトウェア、HEV車の仕組み
3.HEV制御ソフトウェアにおける重要な役割
•機能安全の監視
•通信データの監視
4.結び
•車載ECU ・ソフトウェアの将来展望
•車載ソフトウェアで得られる楽しさ
Agenda
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1. 自己紹介
な\? ゆう
長野 雄二
株式会社デンソー ソフトウェア技術3 部第3設計室 4課課長
【出身】
三重県 津市
【経歴】
2006年デンソー中途入社、パワートレインの車載ECU ソフトウェア開発に従事。
ダイアグや通信などプラットフォーム設計を幅広く担当。
【趣味】
・美味しい物とお酒を楽しむ
・旅行、温泉：大阪万博いきました 。次回 奥日光の温泉へ行く予定。
・麻雀：日々精進
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2. 電動車の頭脳を担うパワートレイン ECUのソフトウェア、HEV 車の仕組み
HEVシステム開発の背景
環境問題への関心
石油の枯渇
地球温暖化
公害
低燃費
CO
2削減
低排ガス化
２
Parallel-Series HEV (シリーズ・パラレル) Parallel HEV（パラレル） Series HEV（シリーズ）
システム
特徴
ENG,MG/1,2ともに駆動源となる モータは駆動アシストとして使用 ＥＮＧは発電のみ使用
メリット ＳＨＶとＰＨＶのメリットを生かす
燃費向上効果◎、走行性能〇
エンジン, モータの小容量化
燃費向上効果〇、走行性能〇
エンジンを効率よい領域で使用
燃費向上効果〇、走行性能 △
デメリット システムの複雑化 エミッション,燃費向上効果小 モータの大型化
モーター
エンジン
インバータ
バッテリ
インバータ
ジェネレータ
ﾃﾞﾌ
エンジン
モーター
バッテリ
インバータ
ﾃﾞﾌ
BEV
FCEV
PHEV
HEV
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2. 電動車の頭脳を担うパワートレイン ECUのソフトウェア、HEV 車の仕組み
HEV制御とは、
①センサおよび他 ECUから得られるシステム情報（回転数、温度、バッテリ電流/ 電圧，SOC etc）に基づいて
② ドライバの要求（シフトポジション、アクセル開度etc ）を実現するための
③ 各コンポーネント（ MG1、MG2、エンジンetc）への指令値を決定する
ドライバの要求
（ｼﾌﾄﾎﾟｼﾞｼｮﾝ、 ｱｸｾﾙ開度etc ）
システム情報
（MG1/MG2/ ｴﾝｼﾞﾝ回転数,
温度､ﾊﾞｯﾃﾘ電流/電圧､SOC etc）
（ｾﾝｻ､他ECU から）
HEV-ECU
MG1/2
ﾄﾙｸ指令
ｴﾝｼﾞﾝ
ﾊﾟﾜｰ指令
指令トルクを実現
（MGECU+ ｲﾝﾊﾞｰﾀ+ ﾓｰﾀ）
指令パワーを実現
（ｴﾝｼﾞﾝECU+ ｴﾝｼﾞﾝ）
演算処理
*** HEV ECUに求められる性能要件 ***
○ ドライバの要求を満たす（動力性能、ドラビリ (駆動力の連続性など) ）
○ 燃費\?\i\?\?\?\`\?\?]\?\N\?]\?\?9(?\s\?
○ コンポーネントの使用制限を満足する（MG 、バッテリ、エンジンほか）
周辺機器への
出力要求
各種ECU へ指示
（周辺機器ECU+ 各種出力）
HEV-
ECU
■HEV パワートレイン制御 構成図 ■HEV制御 概念図
今回、性能を満たすために重要な、ソフトウェアによる監視：機能安全と通信データの 2つについて紹介
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3. HEV制御ソフトウェアにおける重要な役割：機能安全の監視
■機能安全とは
踏切、センサによる故障検知/ 侵入検知や
警告など多様な手段で安全対策を取る
メモリ破壊
ECC ※
メモリチェック
レジスタ
リフレッシュ
監視マイコン ダイアグ
コーディング ルール
機能安全 プロセス準拠
致命的
状況
プロセス・ルール ソフトウェアハードウェア
故障・欠陥
■車載ECU 設計における機能安全
多層防御により安全性と説明性を確保
橋脚などで危険性自体を取り除く対策は
本質安全であ?\E?\?\?
※ Error check and correct
安全機能や安全対策によって、許容できないリスクから免れるための技術の総称
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3. HEV制御ソフトウェアにおける重要な役割：機能安全の監視
フォルト 故障
（フォルトW \F?\? ?8?
検知 処置 安全状態 リスクのあ? ?8
FTTI※安全状態移行時間
処理時間 処理時間
車両?? ?8\?\?\?\?\?\??
（ECU外の時間）
故障により車両+g\? ?8\??\??
※Fault Tolerant Time Interval
メモリ破壊
ECC
メモリチェック
レジスタ リフレッシュ
監視マイコン ダイアグ
コーディング ルール
機能安全 プロセス準拠
致命的
状況
プロセス・ルール ソフトウェアハードウェア
故障・欠陥
■本日のテーマの時間に注目
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分析・設計した時間内に安全対策を完了させる 36/44

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3. HEV制御ソフトウェアにおける重要な役割：機能安全の監視
HEV ECU
MG
ECU
開度計算①
開度計算②
モータ
出力トルク 演算アクセル 開度確定
CAN送信
トルク指示
監視ロジック
出力 カット信号
車+g\?EU\??\?? 20ms
1ms毎
にセンシ ング
5ms毎に
開度計算、開度確定、 トルク演算
1msで
CAN送信
MG ECU処理時間
安全状態に移行できるタイミングで監視制御?C
・機能自体の故障検出
・上記機能[\q\i?`\q\?\^\?\e\E\w\???\?? ?W \
HEV ECUとして正しく処理\?\g\?\^\??\??
故障
モータ出力
時間
アクセル センサ
ユーザ アクセル 操作
■アクセル操作によるトルク制御のケース
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3. HEV制御ソフトウェアにおける重要な役割：機能安全の監視
略チェック種類 目的 どんな故障モードか 実施タイミング 実現方法
RROMチェック ROM値に異常ないか ROM読み出q?F\E
ROM破壊
電源始動時 ROMの総和と既知値とを比較チェック
RRAMチェック RAM値に異常ないか RAM書き込み不可、
読み出q?F
定期 規定値をWrite/Readしてチェック
ECCチェック
FFlowチェック 規定時間通りに処理 ?`\s\?\e
タイマ故障、 OS故障
定期 定期的に処理定??\o\?\?\^\?\e\?\?\? ク
II
nstructionチェック ソフト命令?&?\? 動作するか
マイコン演算器故障 定期 使用する命令を実行した結果と既知 値とを比較チェック ロックステップ
■機能[\q\i?`\q\?\^\?\e\E\w\???\?? ?W と対策
ソフトウェアにおいて発生する異常状態を分析して適切なタイミングで検出?\g\?\?\`\??/
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故障モードに応\y2h\?=?\?t/
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3. HEV制御ソフトウェアにおける重要な役割：通信データの監視
一般的に車載シテムで適用されている CAN(Controller Area Network)やCANFD（CAN with Flexible Data rate）を
活用して通信データのやり取りを行う。
■CANの仕組み : ISOにて国際的に標準化されたシリアル通信プロトコル
ECU
トランシーバ
CAN Controller
CPU
CAN H
CAN L 0v
5v
2.5v
【論理値】
1
0
【物理信号】
レセッシブ ドミナント レセッシブ
プロトコル上のチェック機構だけでは、
バス上のデータ故障チェックは出来る\E
ECU
取り込み後のデータは保護し切れない
CAN DATA FRAME
START
OF
FRAME
ARBITRATION
CONTROL
CRC
ACK
END OF FRAME
DATA
0～8byte
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3. HEV制御ソフトウェアにおける重要な役割：通信データの監視
SBW※
ECU
HEV ECU
MG ECU制御シフト
確定
モータ
出力トルク 演算
駆動力演算
CAN送信
トルク指示
監視ロジック
車+g\?EU\??\?? 20ms
ユーザ シフト操作 5ms毎に
制御シフト確定、 駆動力演算、 トルク演算
1ms毎に
CAN受信、
データ診断
MG ECU処理時間
故障
モータ出力 時間
駆動力抑制
CAN受信
操作シフト
1msで
CAN送信
■シフト状態によるトルク制御のケース
※Shift By Wire
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重要データであ?? ?\?\N\?\?2\q\?2h必要
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3. HEV制御ソフトウェアにおける重要な役割：通信データの監視
■通信データでの ISO26262で定義されている故障モード ※ISOで2011年1st Edi. 制定。それ以前より分析して対応。
故障モード 監視機構
メッセージの破損 チェックサム
レジスタ固着チェック
データRAM化け検出
メッセージの遅延 受信途絶・送信ロック検出
タスク監視
メッセージの損失 受信途絶・送信ロック・バスオフ検出
レジスタ固着チェック
タスク監視
意図しないメッセージの
反復
レジスタ固着チェック
シーケンスカウンタ
\?\?\?\N\?\??\?:シーケンスカウンタ
メッセージの挿入 不正割込み検出
シーケンスカウンタ
ID? チェックサム
データRAM化け検出
カウンタ
1byte
データ領域CRC 2byte
DATA Field
■シーケンスカウンタによる監視
非連続なカウンタ値
固定化したカウンタ値
受信タイミング
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細かな対策でデータの信頼性を確保
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4. 結び：車載ECU・ソフトウェアの将来展望
■ユーザとより繋\? N\?\?\?\?\?\?
様々なシーンのデータ収集・活用\?\E OTAにより素早くユーザーエクスペリエンスに繋げていく技術開発\?
■ECU構成の進化
個別ECU 同士の連携 ⇒ ネットワーク型の構成 ⇒ 集約により大規模開発と進化しており高度化
自動運転車両状態
充電
データ収集・活用
機能
OTAで更新
各OEM
・ドラビリ向上
・ユーザ志向に合わせた
カスタマイズ
＋
DENSO
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車載ソフトの楽しさや快感は次のようなときに感\?\?\?
■ゼロから生み出s\m\?
世の中にあ?\?\?\??\??\?\u\?\z\k\?\?\i、 全くの白紙のテキストファイルに自身?u\G?/\q\y\?\N\? }\^\? 、
製品までこぎつけること 。自分たちの力??\?\g\?\F
■仮説と検証
処理速度向上策を検討し、それ\?\?\?\? ハマって制御成立W ?\?\g\y\?\g\?y?\F??\y\{\??認識できる。
■エンドユーザへの価値創出
その結果、製品価値? ?\q\?\?]\?\?\N\?使っているところaると 、やって良かったと思\?\F
■見\?\^C?開発者なら見\?
自分で作ったモノ を自分 運転して 感\?\m\?できる。電車や飛行機ではできない、クルマならではのこと。
4. 結び：車載ソフトウェアで得られる楽しさ (快感)
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