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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinheit.
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Eine konventionelle elektronische Steuereinheit weist einen Backup-RAM auf, der die Daten auch in einem Nicht-Betriebszustand eines Mikrocomputers speichernd aufbewahrt, einem Nicht-Backup-RAM, der die Daten im Nicht-Betriebszustand des Mikrocomputers nicht speichernd aufbewahrt, und eine Niederspannungs-Erfassungsschaltung, die einen Niederspannungszustand einer Leistungsversorgungsspannung für den Mikrocomputer erfasst. Diese elektronische Steuereinheit wird wahrscheinlich eine Datenbeschädigung verursachen, wenn der Mikrocomputer seinen Zustand von einem Betriebszustand in einen Nicht-Betriebszustand ändert, während eine CPU auf das RAM zugreift. Aus diesem Grund stoppt die elektronische Steuereinheit den Zugriff auf sowohl den Backup-RAM als auch den Nicht-Backup durch eine Endlosschleife oder dergleichen, kurz bevor der Mikrocomputer seinen Zustand von dem Betriebszustand in den Nicht-Betriebszustand bei Erfassung des Niederspannungszustandes der Leistungsversorgungsspannung ändert. In der elektronischen Steuereinheit unterscheidet sich eine Erfassungs-Referenzspannung, die zum Erfassen des Niederspannungszustandes der Leistungsversorgungsspannung vorgegeben ist, von einer Rücksetz-Referenzspannung, die zum Zurücksetzen des Mikrocomputers vorgegeben ist (z.B.
JP H07-114401A ).
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In dem Fall, in dem die Erfassungs-Referenzspannung und die Rücksetz-Referenzspannung voneinander, wie zuvor beschrieben, verschieden sind, kann der Mikrocomputer nicht zurückgesetzt werden, wenn die Leistungsversorgungsspannung wieder ansteigt, ohne auf die Rücksetz-Referenzspannung abzufallen, nachdem sie auf die Erfassungs-Referenzspannung abgefallen ist. Aus diesem Grund ist es notwendig, eine Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitung wie eine Mikrocomputer-Überwachungssignal-Stoppverarbeitung auszuführen, welche die Ausgabe eines Mikrocomputer-Überwachungssignals stoppt, oder eine Aktor-Stoppverarbeitung, die einen Aktor stoppt, nachdem Erfassen des Niederspannungszustandes der Leistungsversorgungsspannung. Da es jedoch eine bestimmte Zeit dauert, die Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitung auszuführen, kann die Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitung nicht vollständig ausgeführt werden, bevor der Mikrocomputer zurückgesetzt wird. Es ist möglich, die Erfassungs-Referenzspannung höher einzustellen, so dass die Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitung früher gestartet werden kann. Die höhere Erfassungs-Referenzspannung neigt jedoch dazu, die Leistungsversorgungsspannung aufgrund eines Störsignals bzw. Rauschen und dergleichen fehlerhaft zu erfassen, wodurch die Daten-Stabilität verringert wird.
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Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem zuvor beschriebenen Problem und hat zur Aufgabe, eine elektronische Steuereinheit bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitung auszuführen, ohne das die Daten-Stabilität verringert wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Elektronische Steuereinheit einen Mikrocomputer auf, der enthält: einen ersten Speicher, der in der Lage ist, Daten sogar in einem Nicht-Betriebszustand eines Mikrocomputers aufzubewahren, einen zweiten Speicher, der nicht in der Lage ist, Daten in dem Nicht-Betriebszustand des Mikrocomputers aufzubewahren, und Daten zurückgesetzt werden, wenn der Mikrocomputer zurückgesetzt wird; und einen CPU zum Zugriff auf den ersten Speicher und den zweiten Speicher, wenn sich der Mikrocomputer im Betriebszustand befindet. Die CPU ist derart konfiguriert, dass sie den Zugriff auf den ersten Speicher stoppt und den Zugriff auf den zweiten Speicher fortsetzt, um eine Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitung unter Verwendung des zweiten Speichers auszuführen, wenn ein Niederspannungszustand einer Leistungsversorgungsspannung durch ein Niederspannungs-Erfassungsteil erfasst wird.
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Wenn der Niederspannungszustand erfasst wird, wird die Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitung durch Zugriff auf den zweiten Speicher ausgeführt. Da die Daten des zweiten Speichers entsprechend der Rücksetzung des Mikrocomputers zurückgesetzt werden, wirkt sich die Datenbeschädigung im zweiten Speicher auch dann nicht negativ aus, wenn es erfolgt.
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1 ist ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel einer elektronischen Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist ein Zeitdiagramm, das einen beispielhaften Betrieb zeigt;
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3 ist ein Zeitdiagramm, das den anderen beispielhaften Betrieb des Ausführungsbeispiels zeigt; und
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4 ist ein Flussdiagramm, das mittels des Ausführungsbeispiels ausgeführt wird.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Bezug auf ein in der Zeichnung gezeigtes Ausführungsbeispiel beschrieben.
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In Bezug auf 1 weist eine elektronische Steuereinheit 1 einen Mikrocomputer 2 und einen externen Niederspannungsdetektor 3 (Niederspannungs-Erfassungsteil) auf. Die elektronische Steuereinheit 1 kann derart konfiguriert sein, dass sie beispielsweise das Starten einer Maschine eines Fahrzeugs steuert. Der externe Niederspannungsdetektor 3 vergleicht eine Leistungsversorgungsspannung, die von einer Leistungsversorgungsquelle 4 zugeführt worden ist, mit einer vorgegebenen Erfassungs-Referenzspannung, erfasst einen Niederspannungszustand der Leistungsversorgungsspannung, wenn die Leistungsversorgungsspannung auf die Erfassungs-Referenzspannung fällt, und gibt ein erstes Erfassungssignal an den Mikrocomputer 2 aus. Der externe Niederspannungsdetektor 3 erfasst die Wiederherstellung der Leistungsversorgungsspannung aus dem Niederspannungszustand, wenn die Leistungsversorgungsspannung höher als die Erfassungs-Referenzspannung ansteigt und gibt eine zweite Erfassungsspannung an den Mikrocomputer 2 aus.
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Der Mikrocomputer 2 weist eine CPU 5, einen internen Niederspannungsdetektor 6 (Niederspannungs-Erfassungsteil), einen nicht maskierbaren Interrupt (NMI-Teil) 7 als einen höchsten Prioritätsinterrupt, ein Watchdogteil (WDG-Teil) 8, einen Eingabe/Ausgabeteil 9, einen ROM 10, einen Backup-RAM (erster Speicher) 11 und einen Nicht-Backup-RAM (zweiter Speicher) 12 auf. Der interne Niederspannungsdetektor 6 vergleicht auch die Leistungsversorgungsspannung mit der vorgegebenen Erfassungs-Referenzspannung in ähnlicher Weise wie der externe Niederspannungsdetektor 3, erfasst den Niederspannungszustand der Leistungsversorgungsspannung, wenn die Leistungsversorgungsspannung auf die Erfassungs-Referenzspannung abfällt, und gibt das erste Erfassungssignal an das NMI-Teil 7 aus, sofern der externe Niederspannungsdetektor 3 dies mit dem NMI-Teil 7 macht. Der interne Niederspannungsdetektor 6 erfasst zusätzlich die Wiederherstellung der Leistungsversorgungsspannung von der Niederspannung, wenn die Leistungsversorgungsspannung höher als die Erfassungs-Referenzspannung ansteigt, und gibt das zweite Erfassungssignal an das NMI-Teil 7 aus, sofern der externe Niederspannungsdetektor 3 dies mit dem NMI-Teil 7 macht. Die für den externen Niederspannungsdetektor 3 vorgegebene Erfassungs-Referenzspannung ist die gleiche wie die für den internen Niederspannungsdetektor 6 vorgegebene Erfassungs-Referenzspannung.
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Das NMI-Teil 7 gibt ein nicht maskierbares Interrupt-Signal (NMI-Signal) an die CPU 5 aus. Das NMI-Teil 7 schaltet das NMI-Signal von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel, wenn er das erste Erfassungssignal von dem externen Niederspannungsdetektor 3 oder dem internen Niederspannungsdetektor 6 empfängt. Das NMI-Teil 7 schaltet das NMI-Signal von dem hohen Pegel auf den niedrigen Pegel, wenn er das zweite Erfassungssignal von dem externen Niederspannungsdetektor 3 oder dem internen Niederspannungsdetektor 6 empfängt.
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Das WDG-Teil 8 startet, seinen Zählwert eines Zeitzählers zu zählen, wenn die CPU 5 die Ausgabe eines Mikrocomputer-Überwachungssignal stoppt und setzt den Mikrocomputer 2 zurück, wenn sein Zählwert einen vorgegebenen Rücksetz-Schwellenwert erreicht.
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Das Eingabe-/Ausgabeteil 9 empfängt ein von einem Sensor 13 ausgegebenes Erkennungssignal, der an einer Außenseite der elektronischen Steuereinheit 1 vorgesehen ist. Das Eingabe-/Ausgabeteil 9 gibt ein Treibersignal an einen Aktor 14 aus, der an einer Außenseite der elektronischen Steuereinheit 1 vorgesehen ist, um den Aktor 14 anzusteuern und gibt ein Stoppsignal aus, um den Betrieb des Aktors 14 zu stoppen. Der ROM 10 speichert darin ein Steuerprogramm, Steuerdaten, ein Löschprogramm und Rücksetzdaten. Die CPU 5 liest das in dem ROM 10 gespeicherte Steuerprogramm aus und führt es während dem Zugriff auf den Backup-RAM 11 und den Nicht-Backup-RAM 12 aus.
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Der Backup-RAM 11 ist ein Speicherelement, das die Daten speichernd aufbewahrt, selbst wenn der Mikrocomputer 2 nicht arbeitet, das heißt, außer Betrieb bleibt (Nicht-Betriebszustand). Der Backup-RAM 11 weist einen Speicherbereich 11a auf. Der Nicht-Backup-RAM 12 ist ein Speicherelement, das keine Daten speichernd aufbewahrt, während der Mikrocomputer 2 nicht arbeitet und dessen Daten zurückgesetzt werden (d.h. der Anfangswert wird geschrieben), wenn der Mikrocomputer 2 zurückgesetzt wird. Der Nicht-Backup-RAM 12 weist einen Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitungs-Bereich 12a auf. Während der Niederspannungs-Erfassungszeit, in welcher der externe Niederspannungsdetektor 3 oder der interne Niederspannungsdetektor 6 den Niederspannungszustand der Leistungsversorgungsspannung erfasst, verwendet die CPU 5 nicht den Speicherbereich 11a des Backup-RAM 11, sondern verwendet den Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitungs-Bereich 12a, um das aus dem ROM 10 ausgelesene Steuerprogramm auszuführen. In diesem Fall wird zum Beispiel der Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitungs-Bereich 12a zum Speichern eines Steuerzustands des Betriebstopps des Aktors 11 und Speichern eines Betriebssystems (OS) zum Ausführen einer Verarbeitung als Stapelbereich verwendet.
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Ein Betrieb der zuvor beschriebenen elektronischen Steuereinheit 1 wird nachfolgend in Bezug auf 2 bis 4 beschrieben. 2 zeigt ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel zeigt, bei dem die Leistungsversorgungsspannung auf die Erfassungs-Referenzspannung abfällt und die Leistungsversorgungsspannung zusätzlich auf eine Rücksetz-Referenzspannung abfällt. 3 zeigt ein Zeitdiagramm, welches das andere Beispiel zeigt, bei dem die Leistungsversorgungsspannung auf die Erfassungs-Referenzspannung abfällt, sich aber aus dem Niederspannungszustand erholt, ohne zusätzlich auf die Rücksetz-Referenzspannung zurückzufallen. 4 zeigt die Verarbeitung, die von der CPU 5 unter einem in 3 gezeigten Zustand ausgeführt wird.
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Wenn die Leistungsversorgungsspannung zum Zeitpunkt t1 auf die Erfassungs-Referenzspannung abfällt, erfasst jeweils der externe Niederspannungsdetektor 3 und der interne Niederspannungsdetektor 6 den Niederspannungszustand und gibt das erste Erfassungssignal an das NMI-Teil 7 aus. Beim Empfang des ersten Erfassungssignals von dem externen Niederspannungsdetektor 3 oder dem internen Niederspannungsdetektor 6 schaltet das NMI-Teil 7 das NMI-Signal von dem niedrigen Pegel (L) auf den hohe Pegel (H). Bei einer Änderung des NMI-Signals von dem niedrigen Pegel auf den hohen Pegel ändert die CPU 5 den Betriebszustand des Mikrocomputers 2 von dem Betriebszustand in einen NMI-Servicezustand.
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In dem Fall, in dem sich die Leistungsversorgungsspannung ohne weiteren Abfall auf die Rücksetz-Referenzspannung erholt, nachdem sie einmal auf die Erfassungs-Referenzspannung abgefallen ist, ist es wahrscheinlich, dass der Mikrocomputer 2 nicht zurückgesetzt wird (d.h. nicht abgeschaltet wird). Um diesem Problem entgegenzuwirken, ist es erforderlich, dass die CPU 5 die Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitung ausführt, die eine Mikrocomputer-Überwachungssignal-Stoppverarbeitung zum Stoppen der Ausgabe des Mikrocomputer-Überwachungssignals und der Aktor-Stoppverarbeitung zum Stoppen des Betriebs des Aktors 14 sein kann. Aus diesem Grund stoppt die CPU 5 nach dem Erfassen des Niederspannungszustandes der Leistungsversorgungsspannung den Zugriff auf den Backup-RAM 11, aber setzt einen Zugriff auf den Nicht-Backup-RAM 12 fort. Die CPU 5 führt somit die Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitung unter Verwendung des Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitungs-Bereichs 12a des Nicht-Backup-RAM 12 aus. Die CPU 5 startet die Mikrocomputer-Überwachungssignal-Stoppverarbeitung im Voraus bei Schritt S1, wie in 4 gezeigt.
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Wenn die CPU 5 die Mikrocomputer-Überwachungssignal-Stoppverarbeitung vervollständigt, empfängt das WDG-Teil 8 keine Mikrocomputer-Überwachungssignale und startet mit dem Zählen des Zählwertes des Zeitzählers zum Zeitpunkt t2. Das heißt, eine Zeitspanne von der Zeit t1 bis zu der Zeit t2 ist eine Ausführungszeitspanne der Verarbeitung vom Starten bis zum Beenden der Mikrocomputer-Überwachungssignal-Stoppverarbeitung. Nach Vervollständigung der Mikrocomputer-Überwachungssignal-Stoppverarbeitung startet die CPU 5 die Aktor-Stoppverarbeitung bei dem in 4 gezeigten Schritt S2.
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Wenn die Leistungsversorgungsspannung zum Zeitpunkt t3 auf die Rücksetz-Referenzspannung abfällt, bevor der Zählwert des Zeitzählers nach dem Abfallen der Leistungsversorgungsspannung auf die Erfassungs-Referenzspannung einen vorgegebenen Restschwellenwert erreicht, ändert der Mikrocomputer 2 seinen Betriebszustand vom NMI-Service in den Nicht-Betrieb und wird zurückgesetzt. Wenn der Mikrocomputer 2 seinen Zustand von dem NMI-Service in den Nicht-Betrieb ändert, stoppt der Aktor 14 seinen Betrieb, bevor die CPU 5 die Aktor-Stoppverarbeitung vervollständigt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Daten in dem Nicht-Backup-RAM 12 unbestimmt.
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Wenn die Leistungsversorgungsspannung dann zum Zeitpunkt t4 ansteigt und die Rücksetz-Referenzspannung zum Zeitpunkt t5 überschreitet, ändert der Mikrocomputer 2 seinen Zustand von dem Nicht-Betriebszustand in den Betriebszustand. Mit dieser Zustandsänderung des Mikrocomputers 2 von dem Nicht-Betriebszustand in den Betriebszustand gibt die CPU 5 das Stoppen des Zugriffs auf den Backup-RAM 11 frei und greift auf den Backup-RAM 11 zu. Die CPU 5 setzt die Daten des Nicht-Backup-RAM 12 zurück (Anfangswerte werden geschrieben) und greift auf den Nicht-Backup-RAM 12 zu.
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Im Gegensatz zu der exemplarisch in 2 gezeigten Situation, wenn die Leistungsversorgungsspannung zum Zeitpunkt t11, wie in 3 gezeigt, ansteigt, ohne auf die Rücksetz-Referenzspannung abzufallen, nachdem sie auf die Erfassungs-Referenzspannung abgefallen ist, wartet die CPU 5 auf die Vervollständigung der Aktor-Stoppverarbeitung. Nach dem Stoppen des Aktors 14 und dem Vervollständigen der Aktor-Stoppverarbeitung zum Zeitpunkt t12 ändert die CPU 5 den Mikrocomputer 2 vom NMI-Service zum Verarbeitungsstopp (Endlosschleife) und stoppt den Zugriff auf den Nicht-Backup-RAM 12 bei Schritt S3, der in 4 gezeigt ist. Das heißt, eine Zeitspanne von der Zeit t2 bis zu der Zeit t12 ist eine Ausführungszeitspanne der Verarbeitung vom Starten bis zum Vervollständigung der Aktor-Stoppverarbeitung.
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Wenn der Zählwert des Zeitzählers zum Zeitpunkt t13 den Rücksetz-Schwellenwert erreicht, ändert der Mikrocomputer 2 seinen Zustand vom Verarbeitungsstopp zum Nicht-Betrieb und wird zurückgesetzt. Der Mikrocomputer 2 ändert dann seinen Zustand vom Nicht-Betriebszustand in den Betriebszustand zum Zeitpunkt t14. Wenn der Mikrocomputer 2 seinen Zustand von dem Nicht-Betriebszustand in den Betriebszustand ändert, gibt die CPU 5 das Stoppen des Zugriffs auf den Backup-RAM 11 frei und greift auf den Backup-RAM 11 zu. Die CPU 5 gibt zusätzlich das Stoppen des Zugriffs auf den Nicht-Backup-RAM 12 frei und greift auf den Nicht-Backup-RAM 12 zu, dessen Daten zurückgesetzt werden.
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Wie zuvor beschrieben, stellt das vorliegende Ausführungsbeispiel die folgenden Vorteile bereit.
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Gemäß der elektronischen Steuereinheit 1 wird, wenn der Niederspannungszustand der Leistungsversorgungsspannung erfasst wird, der Zugriff auf den Backup-RAM 11 gestoppt, aber der Zugriff auf den Nicht-Backup-RAM 12, auf den der Zugriff nicht gestoppt wird, wird fortgesetzt. Infolgedessen ist es möglich, die Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitung unter Verwendung des Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitungs-Bereichs 12a des Nicht-Backup-RAM 12 auszuführen. Es ist nicht erforderlich, das Starten der Ausführung der Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitung zu beschleunigen und somit die Erfassungs-Referenzspannung höher zu setzen. Es ist möglich, eine fehlerhafte Erfassung des Niederspannungszustandes der Leistungsversorgungsspannung zu vermeiden, aufgrund von Rauschen gegensätzlich zu keiner tatsächlichen Niederspannungssituation ist. Infolgedessen ist es möglich, eine Verringerung der Daten-Stabilität zu vermeiden und die Niederspannungs-Erfassungszeitverarbeitung auszuführen.
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Gemäß der elektronischen Steuereinheit 1 wird der Zugriff auf den Nicht-Backup-RAM 12 gestoppt, nachdem sowohl die Mikrocomputer-Überwachungssignal-Stoppverarbeitung als auch die Aktor-Stoppverarbeitung vervollständigt sind. Es ist somit möglich, den unnötigen Zugriff auf den Nicht-Backup-RAM 12 zu vermeiden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann mit verschiedenen Abwandlungen implementiert werden. Obwohl der externe Niederspannungsdetektor 3 und der interne Niederspannungsdetektor 6 in dem Ausführungsbeispiel vorgesehen sind, kann der Niederspannungsdetektor beispielsweise nur auf einen der beiden Niederspannungsdetektoren 3 und 6 beschränkt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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