DE102017216490B4 - ELECTRONIC CONTROL UNIT - Google Patents
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Abstract
Elektronische Steuereinheit mit:
einem Mikrocomputer (20), der einen Verarbeitungsteil (23) aufweist, der ein Winkelsignal empfängt, das einen Drehwinkel eines Verbrennungsmotors anzeigt, eine vorbestimmte Verarbeitung als Reaktion auf das Winkelsignal als eine Betriebsreferenz ausführt und bei jeder Ausführung der vorgegebenen Verarbeitung ein Ausführungssignal ausgibt; und
einem Überwachungsteil (30), der verbunden ist, um mit dem Mikrocomputer (20) zu kommunizieren, um zu überwachen, ob der Verarbeitungsteil (23) die vorbestimmte Verarbeitung auf der Grundlage des Ausführungssignals ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass
der Überwachungsteil (30) das Winkelsignal empfängt und überwacht, ob der Verarbeitungsteil (23) die vorbestimmte Verarbeitung auf der Grundlage des Drehwinkels als die Betriebsreferenz normal ausführt.
Electronic control unit with:
a microcomputer (20) having a processing part (23) which receives an angle signal indicative of a rotation angle of an internal combustion engine, executes predetermined processing in response to the angle signal as an operational reference, and outputs an execution signal every execution of the predetermined processing; and
a monitoring part (30) connected to communicate with the microcomputer (20) to monitor whether the processing part (23) executes the predetermined processing based on the execution signal, characterized in that
the monitoring part (30) receives the angle signal and monitors whether the processing part (23) normally executes the predetermined processing based on the rotation angle as the operational reference.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinheit, die einen Mikrocomputer mit einem Verarbeitungsteil zum Ausführen einer vorbestimmten Verarbeitung und einen Überwachungsteil zum Überwachen des Mikrocomputers aufweist.The present invention relates to an electronic control unit including a microcomputer having a processing part for executing predetermined processing and a monitoring part for monitoring the microcomputer.
Das Patentdokument JP 2007 - 2 758 A offenbart eine elektronische Steuereinheit, die einen Mikrocomputer mit einem Verarbeitungsteil zum Ausführen einer vorbestimmten Verarbeitung und einen Überwachungsteil zum Überwachen des Mikrocomputers aufweist. Der Überwachungsteil überwacht den Mikrocomputer auf der Grundlage eines Taktes als eine Betriebsreferenz, d.h. in einer zeitlichen Beziehung zum Takt. Der Überwachungsteil weist als eine seiner Funktionen eine Überwachungsfunktion zum Überwachen eines Betriebszustands des Verarbeitungsteils auf, d.h. ob der Verarbeitungsteil seine Verarbeitung normal ausführt.Patent document JP 2007-2758 A discloses an electronic control unit including a microcomputer having a processing part for executing predetermined processing and a monitoring part for monitoring the microcomputer. The monitoring part monitors the microcomputer based on a clock as an operational reference, i.e. in a time relation to the clock. The monitoring part has, as one of its functions, a monitoring function for monitoring an operational state of the processing part, i.e. whether the processing part is executing its processing normally.
Des Weiteren sind die Patentdokumente
In einer beispielhaften Konfiguration empfängt der Verarbeitungsteil von JP 2007 - 2 758 A ein Winkelsignal, wie beispielsweise ein Kurbelsignal, das einen Drehwinkel eines Verbrennungsmotors anzeigt und eine vorbestimmte Verarbeitung auf der Grundlage des Drehwinkels als die Betriebsreferenz ausführt. In dieser Konfiguration führt der Verarbeitungsteil seine Verarbeitung in einem Ausführungsintervall aus, das mit einer Drehzahl des Verbrennungsmotors variiert.In an example configuration, the processing part of JP 2007-2758 A receives an angle signal such as a crank signal indicative of a rotation angle of an internal combustion engine and performs predetermined processing based on the rotation angle as the operational reference. In this configuration, the processing part executes its processing at an execution interval that varies with a rotation speed of the engine.
Das heißt, das Ausführungsintervall des Verarbeitungsteils wird länger und kürzer, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors jeweils abnimmt und zunimmt. Da der Überwachungsteil den Takt als die Betriebsreferenz wie zuvor beschrieben verwendet, ist es wahrscheinlich, dass der Überwachungsteil fälschlicherweise erfasst, dass der Verarbeitungsausführungszustand des Verarbeitungsteils anormal ist, weil zum Beispiel das Ausführungsintervall mit der Zunahme der Drehzahl des Verbrennungsmotors länger wird.That is, the execution interval of the processing part becomes longer and shorter as the engine speed decreases and increases, respectively. Since the monitoring part uses the clock as the operation reference as described above, the monitoring part is likely to erroneously detect that the processing execution state of the processing part is abnormal because, for example, the execution interval becomes longer as the engine speed increases.
Die vorliegende Erfindung richtet sich nach dem zuvor beschriebenen Problem und hat zur Aufgabe, eine elektronische Steuereinheit bereitzustellen, die einen Ausführungszustand eines Verarbeitungsteils genau überwacht, ohne von einer Drehzahl eines Verbrennungsmotors beeinflusst zu werden. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The present invention is addressed to the above problem and has an object to provide an electronic control unit which accurately monitors an execution state of a processing part without being affected by a rotational speed of an internal combustion engine. The object is solved by the features of the independent patent claim. Advantageous developments of the invention are described in the dependent claims.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Steuereinheit einen Mikrocomputer und einen Überwachungsteil auf. Der Mikrocomputer weist einen Verarbeitungsteil auf, der ein Winkelsignal empfängt, das einen Drehwinkel eines Verbrennungsmotors anzeigt, eine vorbestimmte Verarbeitung als Reaktion auf das Winkelsignal als die Betriebsreferenz ausführt und bei jeder Ausführung der vorgegebenen Verarbeitung ein Ausführungssignal ausgibt. Der Überwachungsteil ist verbunden, um mit dem Mikrocomputer zu kommunizieren, um zu überwachen, ob der Verarbeitungsteil die vorbestimmte Verarbeitung auf der Grundlage des Ausführungssignals ausführt. Der Überwachungsteil empfängt das Winkelsignal und überwacht, ob der Verarbeitungsteil die vorbestimmte Verarbeitung auf der Grundlage des Drehwinkels als die Betriebsreferenz normal ausführt.
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1 ist ein Blockschaltbild, das eine allgemeine Konfiguration einer elektronischen Steuereinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; -
2 ist ein Zeitablaufdiagramm, das eine fehlersichere Verarbeitung zeigt, die in dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird; -
3 ist ein Zeitablaufdiagramm, das ein Vergleichsbeispiel der fehlersicheren Verarbeitung zeigt; und -
4 ist ein Blockschaltbild, das eine allgemeine Konfiguration einer elektronischen Steuereinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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1 Fig. 14 is a block diagram showing a general configuration of an electronic control unit according to a first embodiment of the present invention; -
2 Fig. 14 is a timing chart showing failsafe processing executed in the first embodiment; -
3 Fig. 14 is a timing chart showing a comparative example of the failsafe processing; and -
4 14 is a block diagram showing a general configuration of an electronic control unit according to a second embodiment of the present invention.
Die vorliegende Erfindung wird in Bezug auf mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben, die in der beigefügten Zeichnung gezeigt sind. In den Ausführungsbeispielen sind zur Vereinfachung der Beschreibung strukturelle und / oder funktionelle entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.The present invention will be described with reference to several embodiments shown in the accompanying drawings. In the exemplary embodiments, structural and/or functional corresponding parts are provided with the same reference numbers to simplify the description.
(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)
Zunächst wird auf
Das Drosselventil ist vorgesehen, um eine Luftmenge zu regulieren, die in jeden Zylinder des Verbrennungsmotors eingebracht wird, durch Öffnen und Schließen eines Ansaugtrakts eines Ansaugrohrs des Verbrennungsmotors. Der Motor 100 reguliert einen Öffnungswinkel der Drosselklappe. Wenn die Leistungsversorgung an den Motor 100 gestoppt wird, befindet sich das Drosselventil in einer geschlossenen Drosselstellung. In der geschlossenen Stellung schließt das Drosselventil den Ansaugtrakt nicht vollständig, sondern schließt den Ansaugtrakt meistens während eine geringe Luftmenge in den Verbrennungsmotor strömen kann. Diese geschlossene Stellung ist die gleiche wie eine geschlossene Drosselstellung einer herkömmlichen mechanisch betätigten Drossel, wenn ein Gaspedal nicht herunter gedrückt wird. Unter diesem Zustand ist die Luftmenge, die den Verbrennungskammern des Verbrennungsmotors zugeführt wird, am kleinsten, um einen Leerlaufbetrieb des Verbrennungsmotors aufrechtzuerhalten.The throttle valve is provided to regulate an amount of air taken into each cylinder of the internal combustion engine by opening and closing an intake passage of an intake pipe of the internal combustion engine. The
Der Mikrocomputer 20 ist aus einer CPU, einem ROM, einem RAM, Registern und dergleichen gebildet. In dem Mikrocomputer 20 führt die CPU eine vorbestimmte Verarbeitung unter Verwendung verschiedener Informationen durch, die durch einen Bus bei der Ausführung von in dem ROM vorgespeicherten Steuerprogrammen erfasst werden. Bei der Ausführung der Steuerungsprogramme verwendet die CPU temporäre Speicherfunktionen des RAMs. Signale, die als Ergebnis der vorbestimmten Verarbeitung erzeugt werden, werden an den Bus ausgegeben.The
Der Mikrocomputer 20 weist einen Eingabeteil 21, einen Steuerteil 22, einen Steuerüberwachungsteil 23 und einen Kommunikationsteil 24 auf. Der Steuerüberwachungsteil 23 entspricht einem Verarbeitungsteil. Der Steuerteil 22 ist als Funktionsteil (Software-Ausführungsteil) des Mikrocomputers 20 konfiguriert. Der Steuerteil 22 ist als Funktionsteil zur Steuerung des Antriebs des Motors 100 ausgebildet, der von der elektronischen Steuereinheit 10 gesteuert wird.The
Der Eingabeteil 21 empfängt Informationen von externen Sensoren und überträgt Informationen an externe Vorrichtungen. Der Steuerteil 22 erfasst ein Kurbelsignal, das einen Drehwinkel einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors durch den Eingabeteil 21 anzeigt. Der Steuerteil 22 erfasst zusätzlich zu dem Kurbelsignal weitere Eingabesignale. Die anderen Eingabesignale zeigen zum Beispiel einen Nockendrehwinkel, eine Motorkühlmitteltemperatur, einen Ansaugluftdruck und eine Beschleunigerposition an. Der Steuerteil 22 berechnet einen Steuerwert für den Motor 100 auf der Grundlage der erfassten Eingabesignale und gibt ein Ansteuersignal aus, das ein Berechnungsergebnis anzeigt.The
In dem ersten Ausführungsbeispiel gibt der Steuerteil 22 das Ansteuersignal an den Ausgabeauswahlteil 50 aus. Das heißt, das Ansteuersignal wird durch den Ausgabeauswahlteil 50 an die Ansteuerschaltung 40 ausgegeben. Wie zuvor beschrieben, führt der Steuerteil 22 die vorbestimmte Verarbeitung bei einem vorbestimmten Ausführungsintervall aus, das auf der Grundlage des Kurbelsignals bestimmt wird. Das heißt, der Steuerteil 22 führt die vorbestimmte Verarbeitung in dem vorbestimmten Intervall auf der Grundlage des Drehwinkels als die Betriebsreferenz aus, d.h. einer zeitlichen Beziehung mit dem Drehwinkel, der durch das Kurbelsignal angezeigt wird. Der Steuerüberwachungsteil 23 überwacht, ob zumindest der Steuerteil 22 zwischen dem Eingabeteil 21, dem Steuerteil 22, der Ansteuerschaltung 40 und dem Motor 100 normal arbeitet. In dem ersten Ausführungsbeispiel überwacht der Steuerüberwachungsteil 23, ob alle des Eingabeteils 21, des Steuerteils 22, der Ansteuerschaltung 40 und des Motors 100 normal funktionieren. Das heißt, der Steuerüberwachungsteil 23 überwacht, ob irgendeine Anormalität in einem Pfad von dem Eingabeteil 21 zu dem Motor 100 vorhanden ist.In the first embodiment, the
Der Steuerüberwachungsteil 23 weist im Allgemeinen die gleichen Funktionen wie der Eingabeteil 21 und der Steuerteil 22 auf. Das heißt, der Steuerüberwachungsteil 23 weist sowohl eine Eingabefunktion als auch eine Berechnungsfunktion auf. Die Berechnungsfunktion ist als Software-Ausführungsteil konfiguriert. Der Steuerüberwachungsteil 23 erfasst auch das Kurbelsignal und die anderen Eingabesignale, die zuvor beschrieben wurden, und berechnet den Steuerwert für den Motor 100 auf der Grundlage der erfassten Signale. Der Steuerüberwachungsteil 23 gibt auch sein Berechnungsergebnis an den Ausgabeauswahlteil 50 als Ansteuersignal aus.The control
Der Steuerüberwachungsteil 23 berechnet einen Drosselöffnungswinkel und ein damit erforderliches Motordrehmoment, das ein Fahrer zum Beispiel auf der Grundlage der Position des Gaspedals benötigt. Der Steuerüberwachungsteil 23 berechnet eine tatsächliche Motorleistung und somit ein tatsächliches Drehmoment auf der Grundlage des Kurbelsignals, des Ansaugluftdrucks und dergleichen. In dem Fall, dass eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Drehmoment und dem erforderlichen Drehmoment anormal zunimmt, berechnet der Steuerüberwachungsteil 23 den zu begrenzenden Motorsteuerwert und gibt den begrenzten Steuerwert als das Ansteuersignal an den Ausgabeauswahlteil 50 aus. Das vom Steuerüberwachungsteil 23 ausgegebene Ansteuersignal begrenzt den Motorsteuerwert relativ gegenüber dem von dem Steuerteil 22 ausgegebenen Ansteuersignal. Insbesondere wenn die Differenz zwischen zwei Motorsteuerwerten einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, der in dem Speicher vorgespeichert ist, bestimmt der Steuerüberwachungsteil 23, dass die Anormalität in dem Pfad zwischen dem Eingabeteil 21 und dem Motor 100 aufgetreten ist. In diesem Fall erzeugt der Steuerüberwachungsteil 23 das Ansteuersignal durch Begrenzung des Motorsteuerwertes. Der Steuerüberwachungsteil 23 führt auch die vorbestimmte Berechnung in einem vorbestimmten Intervall auf der Grundlage des Kurbelsignals aus. Das heißt, der Steuerüberwachungsteil 23 weist auch einen Funktionsteil auf, der die vorbestimmte Verarbeitung in dem vorbestimmten Intervall auf der Grundlage des Drehwinkels als die Betriebsreferenz ausführt.The
Der Steuerüberwachungsteil 23 gibt ein Schaltsignal an den Ausgabeauswahlteil 50 zum Umschalten einer elektrischen Verbindung aus. Zum Beispiel gibt der Steuerüberwachungsteil 23 ein L-Pegelsignal mit niedrigem Pegel und ein H-Pegelsignal mit hohem Pegel bei der Bestimmung jeweils einer Abwesenheit und einer Anwesenheit einer Anormalität aus. Wenn das Schaltsignal das L-Pegelsignal ist, verbindet der Ausgabeauswahlteil 50 den Steuerteil 22 und die Ansteuerschaltung 40 mit Priorität. Wenn das Schaltsignal das H-Pegelsignal ist, verbindet der Ausgabeauswahlteil 50 den Steuerüberwachungsteil 23 und die Ansteuerschaltung 40 mit Priorität. Das heißt, falls der Steuerüberwachungsteil 23 die Anwesenheit einer Anormalität bestimmt, wird das begrenzte Ansteuersignal, das durch den Steuerüberwachungsteil 23 bereitgestellt wird, an die Ansteuerschaltung 40 angelegt.The control
Der Steuerüberwachungsteil 23 gibt ein Ausführungssignal aus, das eine Vervollständigung der Verarbeitung anzeigt, wenn die Berechnung des Motorsteuerwertes beendet ist. In dem Mikrocomputer 20 empfängt der Kommunikationsteil 24 Informationen von dem Überwachungs-IC 30 und überträgt Informationen an den Überwachungs-IC 30. Das heißt, der Kommunikationsteil 24 arbeitet als Kommunikationsteil. Der Steuerüberwachungsteil 23 gibt das Ausführungssignal durch den Kommunikationsteil 24 an den Überwachungs-IC 30 aus. Der Mikrocomputer 20 gibt jedes Mal das Ausführungssignal aus, wenn die Berechnungsverarbeitung einer Ventilöffnungsperiode ausgeführt wird. Das Ausgabesignal ist ein Überwachungssignal.The
Der Überwachungs-IC 30 ist eine Hardware (elektronische Schaltung), die überwacht, ob der Mikrocomputer 20 anormal oder normal ist. Der Überwachungs-IC 30 ist ein ASIC. Der Überwachungs-IC 30 überwacht zum Beispiel einen Ausführungszustand der vorbestimmten Verarbeitung durch den Steuerüberwachungsteil 23. Aus diesem Grund weist der Überwachungs-IC 30 einen Kommunikationsteil 31, einen Winkelzähler 32, einen Erfassungsteil 33, einen Takterzeugungsteil 34 und einen Zeitzähler 35 auf.The
Der Kommunikationsteil 31 in dem Überwachungs-IC 30 empfängt Informationen von dem Mikrocomputer 20 und überträgt Information an den Mikrocomputer 20. Der Kommunikationsteil 31 in dem Überwachungs-IC 30 erfasst Informationen, die von dem Mikrocomputer 20 ausgegeben werden. Das Ausführungssignal wird somit vom Kommunikationsteil 31 erfasst.The
Wie in
Der Zählwert des Winkelzählers 32 wird zurückgesetzt (gelöscht), wenn der Zählwert einen ersten in dem Speicher vorgespeicherten Schwellenwert erreicht. Der erste Schwellenwert ist derart eingestellt, dass ein vorbestimmtes Winkelintervall (vorbestimmte Periode), das später beschrieben wird, einem Verarbeitungsintervall des Steuerüberwachungsteils 23 gleicht oder übersteigt. Der Steuerüberwachungsteil 23 hat somit die Funktion, die Verarbeitung auf der Grundlage des Drehwinkels als die Betriebsreferenz auszuführen. Das Verarbeitungsintervall ist ein vorbestimmtes Winkelintervall, bei dem die Verarbeitung auf der Grundlage des Drehwinkels als die Betriebsreferenz ausgeführt wird. Der erste Schwellenwert ist ein erster vorbestimmter Wert.The count of
Der Erfassungsteil 33 weist einen Erfassungszähler 330 und einen Prüfteil 331 auf. Der Erfassungszähler 330 zählt seinen Zählerstand zusammen, wenn die Anzahl der Ausführungssignale kleiner als eine vorbestimmte Anzahl ist, die in dem Speicher in der vorbestimmten Periode vorgespeichert ist, d.h. das vorbestimmten Winkelintervall, während dem der Zählwert des Winkelzählers 32 den ersten Schwellenwert erreicht. Die vorbestimmte Anzahl wird in dem ersten Ausführungsbeispiel auf 1 eingestellt. In dem Fall, dass das Ausführungssignal in der vorbestimmten Periode überhaupt nicht angelegt wird, d.h. die Kommunikation unterbrochen wird, zählt der Erfassungszähler 330 seinen Zählwert zusammen.The
Der Prüfteil 331 prüft den Ausführungszustand der durch den Steuerüberwachungsteil 23 ausgeführten Verarbeitung auf der Grundlage des Zählwerts des Erfassungszählers 330. Wenn der Zählwert des Erfassungszählers 330 kleiner als ein in dem Speicher vorgespeicherter zweiter Schwellenwert ist, bestimmt der Prüfteil 331, dass der Verarbeitungsausführungszustand des Steuerüberwachungsteils 23 normal ist. Das heißt, der Prüfteil 331 bestimmt, dass der Steuerüberwachungsteil 23 die vorbestimmte Verarbeitung normal ausführt. Wenn der Zählwert des Erfassungszählers 330 den zweiten Schwellenwert erreicht, bestimmt der Prüfteil 331, dass der Verarbeitungsausführungszustand des Steuerüberwachungsteils 23 anormal ist. Das heißt, der Prüfteil 331 bestimmt, dass der Steuerüberwachungsteil 23 die vorbestimmte Verarbeitung nicht normal ausführt. Der zweite Schwellenwert ist ein zweiter vorbestimmter Wert.The checking
Der Prüfteil 331 gibt ein Signal aus, das sein Prüfergebnis an die Ansteuerschaltung 40 angibt. Der Prüfteil 331 gibt ein Ansteuerstoppsignal bei einer Bestimmung aus, dass der Verarbeitungsausführungszustand des Steuerüberwachungsteils 23 anormal ist. Das Ansteuerstoppsignal ist ein fehlersicheres Signal. Der zweite Schwellenwert ist nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt und kann beliebige Werte größer als 1 annehmen.The checking
Der durch den Takterzeugungsteil 34 erzeugte Takt wird dem Zeitzähler 35 angelegt. Der Zeitzähler 35 zählt den Takt. Der Zeitzähler 35 zählt seinen Zählwert als Reaktion auf den Takt zusammen. Der Zählwert des Zeitzählers 35 wird zurückgesetzt (gelöscht), wenn der Zählwert einen vorbestimmten Wert erreicht, der in dem Speicher vorgespeichert ist.The clock generated by the
Eine Periode von einer Rücksetzung zu einer nächsten Rücksetzung ist eine Zeitreferenz. Der Zählwert des Zeitzählers 35 wird an den Kommunikationsteil 31 und den Erfassungsteil 33 angelegt. Der Kommunikationsteil 31 und der Erfassungsteil 33 arbeiten auf der Grundlage der Zeitreferenz.A period from a reset to a next reset is a time reference. The count value of the
Die Ansteuerschaltung 40 steuert den Motor 100 als Reaktion auf das Ansteuersignal an. Das Ansteuersignal wird von dem Mikrocomputer 20 durch den Ausgabeauswahlteil 50 angelegt. Der Ausgabeauswahlteil 50 verbindet den Steuerteil 22 und die Ansteuerschaltung 40 mit Priorität. Während dieser Verbindungsperiode wird das Ansteuersignal des Steuerteils 22 an die Ansteuerschaltung 40 angelegt. Während eines Zeitraums des Anlegens des H-Pegelsignals, das die Anormalität von dem Steuerüberwachungsteil 23 anzeigt, verbindet der Ausgabeauswahlteil 50 den Steuerüberwachungsteil 23 und die Ansteuerschaltung 40. Während dieser Verbindungsperiode wird das begrenzte Ansteuersignal des Steuerüberwachungsteils 23 an die Ansteuerschaltung 40 angelegt. Wie zuvor beschrieben, wird eines der Ansteuersignale des Steuerteils 22 und des Steuerüberwachungsteils 23 selektiv an die Ansteuerschaltung 40 durch den Ausgabeauswahlteil 50 angelegt.The driving
Wenn ein Ansteuerstoppsignal von dem Überwachungs-IC 30 als fehlersicheres Signal angelegt wird, gibt die Ansteuerschaltung 40 das Drosselstoppsignal an den Motor 100 aus. Das heißt, die Ansteuerschaltung 40 stoppt die Leistungsversorgung des Motors. Somit wird die Motorsteuerung gestoppt und das Drosselventil in die geschlossene Stellung zurückgeführt. Wenn das Ansteuerstoppsignal nicht gestoppt wird, ausgegeben zu werden, gibt die Ansteuerschaltung 40 das Drosselansteuersignal als Reaktion auf das Ansteuersignal aus und versorgt den Motor 100 mit Leistung.When a drive stop signal is applied from the
Die fehlersichere Verarbeitung, die ausgeführt wird, wenn der Verarbeitungsausführungszustand des Steuerüberwachungsteils 23 anormal ist, wird als nachfolgend mit Bezug auf
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird der erste Schwellenwert derart eingestellt, dass der Winkelzähler 32 bei jedem Drehwinkel von 180° CA zurückgesetzt wird. Das heißt, die vorbestimmte Periode (vorbestimmtes Winkelintervall) wird auf 180° CA eingestellt. Diese vorbestimmte Periode wird gleich dem Intervall der Ausführung des Steuerüberwachungsteils 23 eingestellt. Infolgedessen wird, soweit der Steuerüberwachungsteil 23 die vorbestimmte Verarbeitung normal ausführt, ein Ausführungssignal während der vorbestimmten Periode erfasst, d.h. bis der Winkelzähler 32 zurückgesetzt wird. Die vorbestimmte Periode ist eine Erfassungsperiode zum Erfassen des Ausführungssignals. Jede der ersten bis sechsten Erfassungsperioden, die später beschrieben werden, entspricht dem Winkelintervall von 180° CA. Das heißt, jede Erfassungsperiode weist das gleiche Winkelintervall auf.In the first embodiment, the first threshold value is set such that the
Wie in
Während der zweiten Erfassungsperiode von dem Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3 ist die Drehzahl niedriger als die in der ersten Erfassungsperiode, wie aus dem Kurbelsignal angenommen wird. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Erfassungsperiode (vorbestimmte Periode) in Übereinstimmung mit dem Kurbelsignal bestimmt. Die Zeitperiode, die für den Winkelzähler 32 erforderlich ist, um seine Zählung auf den ersten Schwellenwert zusammenzuzählen, nimmt mit einer Abnahme der Verbrennungsmotordrehzahl zu. Infolgedessen wird, selbst wenn die Verbrennungsmotordrehzahl abnimmt und die Zeitperiode die für den Steuerüberwachungsteil 23 erforderlich ist, um die vorbestimmte Verarbeitung auszuführen, zunimmt, wird das Ausführungssignal von dem Mikrocomputer 20 an den Überwachungs-IC 30 in der zweiten Periode angelegt. Somit wird das Ansteuerstoppsignal nicht angelegt.During the second detection period from time t2 to time t3, the rotational speed is lower than that in the first detection period as assumed from the crank signal. In the first embodiment, the detection period (predetermined period) is determined in accordance with the crank signal. The period of time required for the
Während der dritten Erfassungsperiode von dem Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 nimmt die Verbrennungsmotordrehzahl im Vergleich zur Verbrennungsmotordrehzahl in der zweiten Erfassungsperiode weiter ab. Da die Periode, die für den Zählwert des Winkelzählers 32 erforderlich ist, um zu erreichen, dass der erste Schwellenwert weiter länger wird, wird das Ausführungssignal von dem Mikrocomputer 20 an den Überwachungs-IC 30 in der dritten Erfassungsperiode angelegt. Somit wird das Ansteuerstoppsignal nicht angelegt.During the third detection period from time t3 to time t4, the engine speed further decreases compared to the engine speed in the second detection period. Since the period required for the count value of the
Während der vierten Periode von dem Zeitpunkt t4 bis zum Zeitpunkt t5 nimmt die Verbrennungsmotordrehzahl im Vergleich zur Verbrennungsmotordrehzahl in der dritten Erfassungsperiode zu. Aus diesem Grund wird die Periode, die für den Zählwert des Winkelzählers 32 erforderlich ist, um zu erreichen, dass der erste Schwellenwert kürzer wird als der in der dritten Erfassungsperiode. Da während der vierten Erfassungsperiode kein Ausführungssignal angelegt wird, wie in
Während der fünften Periode von dem Zeitpunkt t5 bis zum Zeitpunkt t6 nimmt die Verbrennungsmotordrehzahl von der Drehzahl in der vierten Erfassungsperiode weiter zu. Die Periode, die für den Zählwert des Winkelzählers 32 erforderlich ist, um den ersten Schwellenwert zu erreichen, wird kürzer als der in der vierten Erfassungsperiode. Da während der fünften Erfassungsperiode kein Ausführungssignal wie in der vierten Erfassungsperiode angelegt wird, wird der Winkelzähler 32 zurückgesetzt und der Erfassungszähler 330 zählt seinen Zählwert auf 2 zusammen.During the fifth period from time t5 to time t6, the engine speed further increases from the speed in the fourth detection period. The period required for the count value of the
Selbst nach dem Zeitpunkt t6 wird kein Anlegen des Ausführungssignals fortgesetzt. Aus diesem Grund sind die Änderungen zwischen dem Zeitpunkt t6 und dem Zeitpunkt t7 in
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird der zweite Schwellenwert auf N eingestellt, was eine ganze Zahl gleich 4 oder mehr ist. Wenn der Zählwert des Erfassungszählers 330 den zweiten Schwellenwert N erreicht, bestimmt der Prüfteil 331, dass der Verarbeitungsausführungszustand des Steuerüberwachungsteils 23 anormal ist, d.h. der Steuerüberwachungsteil 23 versäumt, die Überwachungsverarbeitung normal auszuführen. Der Prüfteil 331 des Überwachungs-IC 30 gibt somit das Ansteuerstoppsignal aus.In the first embodiment, the second threshold is set to N, which is an integer equal to 4 or more. When the count value of the
Wenn das Ausführungssignal nach dem Zeitpunkt t7 wieder angelegt wird, wird zum Beispiel der Zählwert des Erfassungszählers 330 zurückgesetzt und das Ansteuerstoppsignal wird gestoppt ausgegeben zu werden.When the execution signal is applied again after time t7, for example, the count value of the
Die elektronische Steuereinheit 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel stellt die folgenden Vorteile bereit.The
Wie aus dem in
Wie zuvor beschrieben, ist es in dem Fall, dass der Überwachungs-IC 30 den Verarbeitungsausführungszustand des Steuerüberwachungsteils 23 auf der Grundlage des Takts als die Betriebsreferenz überwacht, wahrscheinlich, dass der Steuerüberwachungsteil 23 fälschlicherweise bestimmt anormal zu sein und das Ansteuerstoppsignal wird vorübergehend ausgegeben, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors abfällt. Es ist möglich, diesem Problem entgegenzuwirken, indem der erste Schwellenwert als einen größeren Wert eingestellt wird und die Zeitperiode, die für die vorbestimmte Periode erforderlich ist, zu verlängern. In diesem Fall wird jedoch die Zeitperiode, die erforderlich ist, um zu prüfen, ob die Anormalität länger wird und verursacht eine Verzögerung bei der Ausführung der fehlersicheren Verarbeitung.As described above, in the case that the
Im Gegensatz zu dem in
Der erste Schwellenwert ist derart eingestellt, dass das Ausführungssignal zumindest einmal während der vorbestimmten Periode erfasst wird. Insbesondere ist der erste Schwellenwert derart eingestellt, dass der vorbestimmte Winkel (vorbestimmte Periode) gleich oder länger als das Verarbeitungsintervall des Steuerüberwachungsteils 23 ist. Da sich die vorbestimmte Periode mit der Verbrennungsmotordrehzahl ändert, wird die zuvor beschriebene fehlerhafte Erfassung verhindert, ohne sie auf einen unnötig großen Wert einzustellen. Es ist somit möglich zu verhindern, dass die Periode, die erforderlich ist, um die Anormalität zu bestimmen, lang wird, d.h. die fehlersichere Verarbeitung verzögert wird.The first threshold is set such that the execution signal is detected at least once during the predetermined period. Specifically, the first threshold is set such that the predetermined angle (predetermined period) is equal to or longer than the processing interval of the
Insbesondere in dem ersten Ausführungsbeispiel weist der Überwachungs-IC 30 den Erfassungszähler 330 und den Prüfteil 331 auf. Der Erfassungszähler 330 zählt seinen Zählwert zusammen, wenn das Ausführungssignal nicht angelegt wird, bevor der Zählwert des Winkelzählers 32 den ersten Schwellenwert erreicht. Wenn der Zählwert des Erfassungszählers 330 den zweiten Schwellenwert erreicht, bestimmt der Prüfteil 331, dass der Verarbeitungsausführungszustand des Steuerüberwachungsteils 23 anormal ist und gibt das Ansteuerstoppsignal aus. Infolgedessen kann die Anormalität des Steuerüberwachungsteils 23 mit hoher Empfindlichkeit erfasst werden, und die fehlerhafte Erfassung der Anormalität wird abgestellt.Specifically, in the first embodiment, the monitoring
Obwohl es in dem ersten Ausführungsbeispiel nicht speziell erwähnt wird, kann der erste Schwellenwert, der zum Vergleich mit dem Zählwert des Winkelzählers 32 verwendet wird, variabel von dem Steuerüberwachungsteil 23 über eine Kommunikation mit dem Überwachungs-IC 30 durch den Kommunikationsteil 24 eingestellt werden. Wenn zum Beispiel das Ausführungsintervall des Steuerüberwachungsteils 23 geändert wird, gibt der in
(Zweites Ausführungsbeispiel)(Second embodiment)
Ein zweites Ausführungsbeispiel ähnelt dem ersten Ausführungsbeispiel und daher sind gleichartige strukturelle und funktionelle Teile der Einfachheit halber nicht beschrieben. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich jedoch von dem ersten Ausführungsbeispiel in den folgenden Punkten.A second embodiment is similar to the first embodiment and therefore similar structural and functional parts are not described for the sake of simplicity. However, the second embodiment differs from the first embodiment in the following points.
Wie in
Der Steuerüberwachungsteil 23a berechnet eine tatsächliche Motorleistung auf der Grundlage eines Kurbelsignals und eines Ansaugluftdrucks und berechnet ein tatsächliches Drehmoment auf der Grundlage der tatsächlichen Motorleistung. Der Steuerüberwachungsteil 23a führt eine vorbestimmte Berechnung auf der Grundlage des Drehwinkels als eine Betriebsreferenz aus. Der Steuerüberwachungsteil 23b berechnet zum Beispiel einen Drosselöffnungswinkel, der von dem Fahrer auf der Grundlage einer Gaspedalstellung angefordert wird, und berechnet ein gewünschtes Drehmoment auf der Grundlage des angeforderten Drosselöffnungswinkels. Der Steuerüberwachungsteil 23b führt eine vorbestimmte Berechnung auf der Grundlage eines Takts aus, der in dem Mikrocomputer 20 als die Betriebsreferenz erzeugt wird. Der Steuerüberwachungsteil 23 weist zusätzlich eine Funktion zum Berechnen einer Differenz zwischen dem tatsächlichen Drehmoment, das durch den ersten Verarbeitungsteil 23a berechnet wird, und dem angeforderten Drehmoment, das durch den zweiten Verarbeitungsteil 23b berechnet wird, und eine Funktion zum Berechnen eines Motorsteuerwerts zur Begrenzung des Motorsteuerwertes, falls die Differenz groß ist.The
Der Steuerüberwachungsteil 23a und der zweite Verarbeitungsteil 23b sind als Software-Ausführungsteile konfiguriert, welche die Verarbeitung zu unterschiedlichen Zeitpunkten ausführen. Aus diesem Grund werden Ausführungssignale, die von dem ersten Verarbeitungsteil 23a durch den Kommunikationsteil 24 übermittelt werden, jeweils zum Verarbeitungszeitpunkt des ersten Verarbeitungsteils 23a und dem Verarbeitungszeitpunkt des zweiten Verarbeitungsteils 23b ausgegeben. Das bei dem Verarbeitungszeitpunkt des ersten Verarbeitungsteils 23a ausgegebene Ausführungssignal ist ein erstes Ausführungssignal. Das bei dem Verarbeitungszeitpunkt des zweiten Verarbeitungsteils 23b ausgegebene Ausführungssignal ist ein zweites Ausführungssignal.The control
Der Umschaltteil 60 schaltet ein Kommunikationsziel des Kommunikationsteils 24 entweder auf den ersten Kommunikationsteil 31a oder den zweiten Kommunikationsteil 31b in Übereinstimmung mit den Verarbeitungszeitpunkten des ersten Verarbeitungsteils 23a und des zweiten Verarbeitungsteils 23b um. Der Umschaltteil 60 ist mit einem ersten Anschluss 60a zur Kommunikation mit dem ersten Kommunikationsteil 31a, einem zweiten Anschluss 60b zur Kommunikation mit dem zweiten Kommunikationsteil 31b und einem Anschluss 60c zur Kommunikation mit dem Kommunikationsteil 24 vorgesehen. Der Umschaltteil 60 verbindet die Anschlüsse 60a und 60c zu dem ersten Kommunikationsteil 31a, um das Ausführungssignal zu übertragen, das ausgegeben wird, wenn der erste Verarbeitungsteil 23a die Verarbeitung ausführt. Der Umschaltteil 60 verbindet die Anschlüsse 60b und 60c zu dem zweiten Kommunikationsteil 31b, um das Ausführungssignal zu übertragen, das ausgegeben wird, wenn der zweite Verarbeitungsteil 23b die Verarbeitung ausführt. Die Anschlüsse 60c schalten ihr Ziel der Verbindung zu den Anschlüssen 60a oder 60b in Übereinstimmung zu einem Umschaltbefehl um, der von dem Steuerüberwachungsteil 23 ausgegeben wird.The switching
Der erste Kommunikationsteil 31a und der erste Erfassungsteil 33a entsprechen dem ersten Verarbeitungsteil 23a. Die Verarbeitung des ersten Erfassungsteils 33a ist die gleiche wie die des Erfassungsteils 33 des ersten Ausführungsbeispiels. Insbesondere zählt der Erfassungszähler 330, der den ersten Erfassungsteil 33a bildet, obwohl nicht gezeigt, seinen Zählwert zusammen, wenn das Ausführungssignal, das die Ausführung des ersten Verarbeitungsteils 23a anzeigt, nicht durch den ersten Kommunikationsteil 31a angelegt wird, bevor der Zählwert des Winkelzählers 32 den ersten Schwellwert erreicht. Wenn der Zählwert des Erfassungszählers 330 den zweiten Schwellenwert erreicht, bestimmt der Prüfteil 331, dass die Anormalität aufgetreten ist und gibt das H-Pegelsignal an das ODER-Gatter 70 als das Ansteuerstoppsignal aus.The
Der zweite Kommunikationsteil 31b und der zweite Erfassungsteil 33b entsprechen dem zweiten Verarbeitungsteil 23b. Insbesondere zählt der Erfassungszähler 330, der den zweiten Erfassungsteil 33b bildet, obwohl nicht gezeigt, seinen Zählwert zusammen, wenn das Ausführungssignal, das die Ausführung des zweiten Verarbeitungsteils 23b anzeigt, nicht durch den zweiten Kommunikationsteil 31b angelegt wird, bevor der Zählwert des Zeitzählers 35 den Schwellenwert erreicht. Wenn der Zählwert des Erfassungszählers 330 den Schwellenwert erreicht, bestimmt der Prüfteil 331, dass die Anormalität aufgetreten ist und gibt das H-Pegelsignal an das ODER-Gatter 70 als das Ansteuerstoppsignal aus.The
Ausgabesignale des ersten Erfassungsteils 33a und des zweiten Erfassungsteils 33b werden an das ODER-Gatter 70 angelegt. Wenn zumindest eines der Ausgangssignale des ersten Erfassungsteils 33a und des zweiten Erfassungsteils 33b auf dem H-Pegel liegt, was einen Ansteuer-Stopp angibt, gibt das ODER-Gatter 70 das Ansteuerstoppsignal an die Ansteuerschaltung 40 aus.Output signals of the
Die elektronische Steuereinheit 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel stellt die folgenden Vorteile bereit.The
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel schaltet der Umschaltteil 60 den Kommunikationsanschluss des Überwachungs-IC 30 entweder auf den ersten Kommunikationsteil 31a oder den zweiten Kommunikationsteil 31b um. Da der Kommunikationsanschluss des Mikrocomputers 20 nur auf den Kommunikationsteil 24 beschränkt ist, ist der Kommunikationsanschluss des Mikrocomputers 20 integriert und die Kommunikationsfunktion vereinfacht.According to the second embodiment, the switching
Durch den Umschaltvorgang des Umschaltteils 60 wird der Verarbeitungsausführungszustand des ersten Verarbeitungsteils 23a, der auf der Grundlage des Drehwinkels als die Betriebsreferenz arbeitet, und der Verarbeitungsausführungszustand des zweiten Verarbeitungsteils 23b, der auf der Grundlage des Taktes als die Betriebsreferenz arbeitet, vom Überwachung-IC 30 mit hoher Genauigkeit überwacht.By the switching operation of the switching
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in vielerlei Hinsicht modifiziert werden, wie nachfolgend beispielhaft dargestellt wird.The present invention is not limited to the embodiments described above, but can be modified in many respects, as exemplified below.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die elektronische Steuereinheit 10 beispielhaft, den Motor 100 zum Öffnen und Schließen des Drosselventils der elektronischen Drosselklappe als die Last zu steuern. Die elektronische Steuereinheit 10 kann jedoch derart konfiguriert sein, um andere elektrische Lasten wie zum Beispiel eine Einspritzdüse oder eine Zündkerze des Verbrennungsmotors zu steuern. In jedem Fall empfängt die elektronische Steuereinheit 10 das Kurbelsignal und führt die vorbestimmte Berechnungsverarbeitung auf der Grundlage des Drehwinkels als die Betriebsreferenz aus.In the above-described embodiments, the
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Steuerüberwachungsteil 23 beispielhaft beschrieben, um zu überwachen, ob der Pfad von dem Eingabeteil 21 zu dem Motor 100 normal arbeitet. Ohne jedoch auf das offenbarte Beispiel beschränkt zu sein, kann der Steuerüberwachungsteil 23 zumindest den Steuerteil 22 überwachen. In dem Fall, in dem der Steuerüberwachungsteil 23 nur den Steuerteil 22 überwacht, kann der Steuerüberwachungsteil 23 das Berechnungsergebnis des Steuerüberwachungsteils 23 und das Berechnungsergebnis des Steuerteils 22 vergleichen.In the above-described embodiments, the
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das Kurbelsignal beispielhaft als das Signal verwendet, das den Drehwinkel des Verbrennungsmotors anzeigt. Alternativ kann ein Nockensignal verwendet werden.In the above-described embodiments, the crank signal is used as the signal indicative of the rotation angle of the engine by way of example. Alternatively, a cam signal can be used.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Steuerüberwachungsteil 23 als der Verarbeitungsteil beispielhaft dargestellt. Der Verarbeitungsteil kann durch irgendwelche anderen Teile vorgesehen sein, die das Winkelsignal empfangen, das den Drehwinkel anzeigt und eine vorbestimmte Verarbeitung auf der Grundlage des Drehwinkels als die Betriebsreferenz ausführen. Zum Beispiel kann der Steuerteil als der Verarbeitungsteil konfiguriert sein.In the above-described embodiments, the control
In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen weist der Erfassungsteil 33 den Erfassungszähler 330 und den Prüfteil 331 auf. Der Erfassungsteil 33 ist nicht auf die offenbarte Konfiguration beschränkt. Zum Beispiel kann der Erfassungsteil 33 ohne den Zähler 33 konfiguriert sein. Im Fall des ersten Ausführungsbeispiels, wenn der Zählwert des Winkelzählers 32 den ersten Schwellenwert erreicht, kann der Prüfteil 331 bestimmen, dass der Verarbeitungsausführungszustand des Steuerüberwachungsteils 23 anormal ist.In the above-described embodiment, the
In den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die elektronische Steuereinheit 10 mit dem Ausgabeauswahlteil 50 versehen. Ohne auf diese Konfiguration beschränkt zu sein, kann die elektronische Steuereinheit 10 derart konfiguriert sein, dass das Ansteuersignal direkt an die Ansteuerschaltung 40 angelegt wird. Die elektronische Steuereinheit 10 kann auch ohne das ODER-Gatter 70 konfiguriert sein. Das heißt, die Ansteuerstoppsignale des ersten Erfassungsteils 33a und des zweiten Erfassungsteils 33b können direkt an die Ansteuerschaltung 40 angelegt werden.In the above-described embodiments, the
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