JP2003104137A

JP2003104137A - 車載制御装置

Info

Publication number: JP2003104137A
Application number: JP2001298077A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Ishikawa; 秀明石川; Masahiro Sasaki; 正浩佐々木; Yasuo Kamimura; 保雄上村; Yasushi Moriya; 康守谷; Fumiaki Nasu; 文明那須
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】メモリの構成を簡略化することができ、安価
でシステムの高信頼性を確保することができる車載制御
装置を提供する。【解決手段】車載機器装置内のＳＲＡＭ、フラッシュ
ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の一部又は、全てをＭＲＡＭに
置き換えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の各種制御を
行う車載制御装置に係り、特に、車載用制御ユニットで
用いるメモリ構成の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＰＵを用いた車載機器装置は、
制御プログラムが書かれたＲＯＭ（Read Only Memor
y）、作業領域メモリであるＲＡＭ（Random Access Mem
ory）及び外部との入出力インターフェースであるＩ／
Ｏインターフェース等から構成される。近年では、ＲＯ
Ｍには、電気的に消去あるいは書き込み可能なフラッシ
ュＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and
Programmable ROM）が、ＲＡＭには、静的な電源電圧で
記憶が保持されるＳＲＡＭ（Static Random Access Mem
ory）と、動的なパルス（リフレッシュパルス）で記憶
が保持されるＤＲＡＭがある。ＳＲＡＭは車載バッテリ
で記憶が保持されるバックアップＲＡＭ等に使用され
る。

【０００３】従来の車載機器装置のメモリは、用途に応
じて、データの一時記憶用のメモリには、ＳＲＡＭ及
び、イグニッションキー（起動スイッチ）ＯＦＦ時でも
記憶を可能にするため、バックアップ電源を用いて、Ｒ
ＡＭデータを保持するバックアップＲＡＭ、さらに制御
プログラムの格納用に、フラッシュＲＯＭ、またバッテ
リ端子が未接続状態でもデータの保持が必要な場合は、
ＥＥＰＲＯＭがある。ＥＥＰＲＯＭは、データの消去が
バイト単位であるものから一括消去が可能なフラッシュ
メモリ等，制御機器装置の使用目的に応じて、複数個の
メモリを採用している。

【０００４】図７は、従来の車載機器装置１０のハード
構成を示す図である。図７において、１１は車載機器を
制御するＣＰＵ、１２はＣＰＵ内蔵のＲＡＭ、１３は制
御プログラムを格納するためのフラッシュＲＯＭ、１４
はバッテリ端子が未接続状態でもデータを記憶させるた
めのＥＥＰＲＯＭ、１５はバス、１６はイグニッション
キーＯＮでバッテリに接続され、車載機器装置内のＩＣ
等に電源を供給する安定化電源回路、１７はバッテリ端
子に直接接続され、イグニッションキーＯＦＦでも、Ｒ
ＡＭ１２に電源を供給するバックアップ電源、１８はイ
グニッションキーＯＦＦを検出し、ＯＦＦ時は、バック
アップ電源１７からの電源に切替えてＲＡＭ１２に電源
を供給するバックアップ電源切替回路である。上記の構
成により、イグニッションキーＯＦＦでも、ＣＰＵ１１
のＲＡＭ１２のデータを保持可能としている。

【０００５】ところで、従来のＣＰＵを用いた車載用制
御ユニットにおいては、書換え不可能な不揮発性メモリ
（ＲＯＭ）に車のセッティングデータを書き込んでお
き、それを用いてエンジンなどの機関制御を行ってい
た。最近では、車両の特性に応じてより精密な制御を行
うため、電気的に書換え可能なＥＥＰＲＯＭを用いて、
製造工場にてデータを書き込む方法が採用されてきてい
る。例えば、特開平８−３１９８８０号公報には、制御
プログラムを含む共通仕様データをマスクＲＯＭに記憶
させ、車種毎に異なるデータをＥＥＰＲＯＭに記憶させ
ることで、１つのマイクロコンピュータのハードウエア
を多数の車種に適用し、管理工数を削減してコスト低減
を図る装置が開示されている。さらに、車両個体差まで
含めた制御を行うため、車両固有の情報（例えば、車両
重量・オプションの有無・車両ナンバー）を車両の製造
ライン又はサービス工場にて書換える方法が検討されて
いる。

【０００６】また、経時的な履歴に関するデータや学習
結果などはＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに電源遮断
ごとに格納しておき、電源再投入後にこの不揮発性メモ
リから該当データを読み出すことにより、擬似的に連続
性を持つ信号処理を行えるようにしている。例えば、エ
ンジンの燃料噴射制御装置では、適切な空燃比の混合ガ
スを得るために、車両の状態を各種センサで検出し、上
記メモリを利用して演算処理し、燃料噴射弁等のアクチ
ュエータを作動させている。そして、噴射タイミングや
噴射量等の前回の制御値は、学習値として、バックアッ
プＲＡＭに記憶され、次回のエンジンスタート時の制御
値として用いられる。

【０００７】なお、ＥＥＰＲＯＭには、書き込み保障回
数があり、それを超えるとデータを正しく書き込むこと
ができない可能性があるため、書き込み回数に制限のな
いスタンバイＲＡＭに、ある程度のデータを貯えてか
ら、所定の条件下でそのデータをＥＥＰＲＯＭに書き込
むという方法により、ＥＥＰＲＯＭの書き込み回数を減
らそうとする装置がある（特開平７−２１１０８７号、
特開平１１−９９８９１号、特開２０００−２８５６８
４号、特開２００１−７６４９４号各公報参照）。

【０００８】一方、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ
に、制御装置、アクチュエータ、センサ等に発生した故
障情報や自己診断の結果の故障コードを保存し、後で故
障情報を読み出すことで、車両の修理や整備に役立てる
制御装置がある（特開平８−２０２４４１号、特開２０
０１−１３０３４５号公報参照）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の車載制御装置にあっては、その使用目的に応じ
て種々のメモリ構成を採用しているため、各メモリの切
替回路、バックアップのための電源、その電源の切替回
路等が必要となり、複雑かつ、高価な回路構成となって
しまう問題点があった。本発明は、課題に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、メモリの構成
を簡略化することができ、安価でシステムの高信頼性を
確保することができる車載制御装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明の車載制御装置は、基本的には、車両の各種制御
を行う車載制御装置において、記憶内容の書換えが可能
なＭＲＡＭと、前記ＭＲＡＭに記憶された制御プログラ
ム及びデータに従って車両を制御する制御手段とを備え
ることを特徴としている。

【００１１】さらに、本発明の車載制御装置の具体的な
態様は、記憶内容の書換えが不能なＲＯＭを備え、前記
制御手段は、前記ＲＯＭ及び前記ＭＲＡＭに記憶された
制御プログラム及びデータに従って車両を制御すること
を特徴としている。また、本発明の車載制御装置の具体
的な態様は、前記ＭＲＡＭの記憶領域を、ＲＡＭ領域と
ＲＯＭ領域とに分け、前記ＲＯＭ領域に対する書き込み
を禁止する書込禁止手段を備えることを特徴としてい
る。

【００１２】また、本発明の車載制御装置の具体的な態
様は、前記ＭＲＡＭの記憶領域を、データ領域とプログ
ラム領域とに分け、前記データ領域及び又は前記プログ
ラム領域に対する書き込みを禁止する書込禁止手段を備
えることを特徴としている。また、本発明の車載制御装
置の具体的な態様は、前記ＭＲＡＭが、該ＭＲＡＭより
情報の読み出しと書き込みを行うマイクロコンピュータ
に内蔵及び又は外付けされるメモリであることを特徴と
している。

【００１３】さらに、本発明の車載制御装置の具体的な
態様は、前記書込禁止手段による書込禁止を許可／不許
可を指示する制御端子を備えることを特徴としている。
さらにまた、本発明の車載制御装置の具体的な態様は、
前記ＭＲＡＭが、前記制御手段の処理に使うセンサデー
タ、演算にて求まった制御データ、学習データ、及び故
障情報等を記憶することを特徴としている。前記の如く
構成された本発明の車載制御装置によって、車載制御ユ
ニットのメモリ構成、及び周辺回路を簡単にでき、安価
で実装スペースを確保することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の車載制
御装置の一実施形態について詳細に説明する。

【００１５】第１の実施形態図１は、第１の実施形態の車載制御装置２０の構成を示
す図である。本実施形態は、自動車のエンジンシステム
の電子制御ユニットに適用した例である。図１におい
て、２１は車載機器を制御するＣＰＵ（マイクロコンピ
ュータ）、２２はＣＰＵ２１内蔵のＭＲＡＭ（Magnetic
Random Access Memory：磁気抵抗効果を用いた不揮発
性メモリ）、２３は制御プログラムを格納するためのフ
ラッシュＲＯＭ、２４はシステムバス、２５はイグニッ
ションキーＯＮでバッテリに接続され、車載機器装置内
のＩＣ等に電源を供給する安定化電源回路である。

【００１６】ＭＲＡＭ２２は、磁気抵抗効果を用いた不
揮発性メモリであり、不揮発性で、書き換え可能回数、
書き込み／読み出し時間は、ＳＲＡＭと同等、ＤＲＡＭ
と同程度の集積度を実現でき、書き込み可能回数にも制
限がない次世代の不揮発性メモリである。

【００１７】また、ＭＲＡＭ２２は、電源が無くても、
磁化の向きを保持しているため、バッテリ未接続状態で
も、データの記憶が保持可能である。したがって、ＭＲ
ＡＭを採用することにより、従来技術のようなＲＡＭバ
ックアップ電源、及び、その電源の切替回路が不要とな
る。例えば、図７に示すバックアップ電源１７及びバッ
クアップ電源切替回路１８が不要となる。

【００１８】また、同様に、ＭＲＡＭを用いて、制御プ
ログラムを格納するためのフラッシュＲＯＭ領域の置き
換えも可能である。このように、従来例では、用途に応
じて、複数個のメモリを採用していたが、本実施形態で
は、１種類のメモリでハード構成が可能であり、安価、
簡単な車載機器装置を供給することができる。本実施形
態では、ＭＲＡＭをＣＰＵ２１に内蔵する例について説
明したが、上記ＭＲＡＭをＣＰＵに外付けする構成のも
のでもよく、以下この例を各実施形態により説明する。

【００１９】第２の実施形態図２は、第２の実施形態の車載制御装置３０の構成を示
す図である。図２において、３１は車載機器を制御する
ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）、３２は外付けのＭＲ
ＡＭ、３３はシステムバス、３４はＣＰＵ３１の制御信
号であるリード／ライト（Ｒ／Ｗ）信号及びアドレスバ
ス信号により、ＭＲＡＭ３２内の所定領域をライト不可
（リードのみ許可）にするデコード回路、３５はイグニ
ッションキーＳＷ信号入力端子である。

【００２０】外付けＭＲＡＭ３２は、デコード回路３４
によりリードのみ可能なＲＯＭ領域３６と、リード／ラ
イト可能なＲＡＭ領域３７に分割することができる。Ｒ
ＯＭ領域３６には、車両用の制御プログラムが格納さ
れ、ＲＡＭ領域３７には各種データが格納される。

【００２１】車両用の制御プログラムは、書換え不能な
ＲＯＭ領域３６に格納されているため、誤って、車両用
のプログラムを書き換えてしまうことを防止することが
でき、プログラム暴走による事故発生の可能性をなくす
ことができる。ＭＲＡＭ３２は、書き換え可能回数、書
き込み／読み込み時間がＳＲＡＭと同等であり、また、
電源が無くても、磁化の向きを保持しているため、イグ
ニッションキーＯＦＦ時でもデータの記憶が可能であ
る。

【００２２】また、ＣＰＵ３１には、図示しないエンジ
ン回転数センサ、車速センサ、水温センサ等のセンサ情
報、及びイグニッションキーＳＷ信号入力端子３５から
イグニッションキーＳＷ信号が入力されており、ＣＰＵ
３１は、イグニッションキーＯＮ時、又は、エンジン回
転中に、エンジン回転数、車速、水温等の車両の各種状
態に基づいて所定期間毎にデータ更新を行い、最新のデ
ータをＲＡＭ領域３７に記憶する。

【００２３】ＭＲＡＭ３２は、不揮発性メモリであるた
め、ＲＡＭ領域３７に記憶されているデータは、イグニ
ッションキーＯＦＦ後も保持される。これにより、車両
故障時の各種状態信号の記憶やモニターが可能となり、
故障診断のデータとして利用することができる。

【００２４】以上詳細に説明したように、第２の実施形
態によれば、ＭＲＡＭ３２を、リードのみ可能なＲＯＭ
領域３６と、リード／ライト可能なＲＡＭ領域３７とに
分割して用いる構成とし、ＲＯＭ領域３６には制御プロ
グラムやデータ等を格納し、ＲＡＭ領域３７にはセンサ
情報、制御データや学習データ、故障情報を格納するよ
うにしたので、従来採用されていた、ＲＯＭ、ＲＡＭ、
バックアップＲＡＭ又はＥＥＰＲＯＭ等の複数のメモリ
構成を、ＭＲＡＭ１系統に簡略化させることができる。
また、ＭＲＡＭ３２は、不揮発性で、書き換え可能回数
の制限は実用上なく、かつ高速で書き込み／読み出しで
きるため、各メモリの切替回路、ＲＡＭからＥＥＰＲＯ
Ｍに書き込む際の制御手段、バックアップのための電
源、その電源の切替回路等をなくすことができる。

【００２５】例えば、従来は、フラッシュＲＯＭへの書
換えの際、書込み（書換え）用のプログラムを、一旦Ｒ
ＡＭに記憶し、そのＲＡＭに記憶されたプログラム用い
てフラッシュＲＯＭの記憶内容を消去した上で、新たな
プログラムの書き込みを行っている。また、フラッシュ
ＲＯＭへの書き込みは安定した電圧が必要である。この
ため、各メモリの切替回路、ＲＡＭからフラッシュＲＯ
Ｍに書き込む際の制御手段等が必要であった。本実施形
態では、ＥＣＵ内のメモリ構成を簡素化することがで
き、安価な車載機器装置を実現することができる。

【００２６】第３の実施形態図３は、第３の実施形態の車載制御装置４０の構成を示
す図である。本実施形態は、自動車のエンジンシステム
の電子制御ユニットを例にとり、具体的に説明する。図
３において、５０はエンジンの電子制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）、５１は車載バッテリ、５２はイグニッションキー
である。

【００２７】エンジンＥＣＵ５０は、内部のＲＯＭに記
憶された制御プログラムに従って外部から来る要求に応
じた処理を実行するマイクロコンピュータ６０と、マイ
クロコンピュータ６０に対しデータをやり取りする入出
力回路６１と、エンジンの運転、停止のメインスイッチ
であるイグニッションキー５２を介してバッテリ５１と
接続され、ＥＣＵ５０内部の各回路に電源を供給する電
源回路６２とから構成される。

【００２８】マイクロコンピュータ６０は、車載機器を
制御するＣＰＵ７０と、制御プログラム及び各種データ
を記憶する複数のＭＲＡＭ７１（ＭＲＡＭ７１ａ〜ＭＲ
ＡＭ７１ｄ）と、アドレスバス信号により各ＭＲＡＭ７
１を指定するデコード回路７２と、ＭＲＡＭ７１指定、
及びＭＲＡＭ７１の番地を特定するｎ（ｎは正の整数）
本のアドレスバス７３と、データの入出力を行うｍ（ｍ
は正の整数）本のデータバス７４と、Ｒ／Ｗ信号線及び
メモリ／ＩＯ識別信号線を含むコントロールバス（図示
略）と、データを入出力するＩ／Ｏポート７５とを備え
て構成される。

【００２９】ＣＰＵ７０は、Ｉ／Ｏポート７５から取り
込んだデジタル演算処理用の信号に基づいて、エンジン
の状態を判別し、該エンジンの要求燃料量、及び点火時
期等をＭＲＡＭ７１に格納された制御プログラムの予め
定められた手順に基づいて計算し、該計算結果をＭＲＡ
Ｍ７１に格納するとともに、Ｉ／Ｏポート７５に送る。

【００３０】ＭＲＡＭ７１は、ＣＰＵ７０の制御プログ
ラム及び制御定数を記憶すると共に、ＣＰＵ７０の演算
時には作業領域として使用され、ＣＰＵ７０の計算結果
等を格納する不揮発のメモリである。ＭＲＡＭ７１は、
不揮発性であるため、イグニッションキー５２がＯＦＦ
で、ＥＣＵ５０に電源が供給されない場合でもメモリ内
容を保存することができる。したがって、イグニッショ
ンキー５２を介さずにバッテリ５１と直接つながるＲＡ
Ｍバックアップ電源、及び、その電源の切替回路が不要
となる。

【００３１】ＭＲＡＭ７１は、複数（本実施形態では、
４個）のＭＲＡＭ７１ａ〜ＭＲＡＭ７１ｄにより構成さ
れ、アドレスバス７３の下位（ｎ−３）本（Ａ0〜Ａn-
3）は、各ＭＲＡＭ７１ａ〜ＭＲＡＭ７１ｄに共通に接
続し、上位３本（Ａn，Ａn-1，Ａn-2）は、デコード回
路７２に入力される。デコード回路７２は、アドレスバ
ス７３の上位３本（Ａn，Ａn-1，Ａn-2）をデコードし
て４個のＭＲＡＭ７１から任意のものを指定する。各Ｍ
ＲＡＭ７１ａ〜ＭＲＡＭ７１ｄは、デコード回路７２か
らの選択信号をＣＳ（chip select）に受け、ＣＳが選
択状態のときＲ／Ｗ信号が有効になる。各ＭＲＡＭ７１
ａ〜ＭＲＡＭ７１ｄは、ＲＡＭ領域とＲＯＭ領域、又
は、データ領域とプログラム領域を分けた構成とする。
例えば、ＭＲＡＭ７１ａをリードのみ可能なＲＯＭ領域
に、ＭＲＡＭ７１ｂ〜ＭＲＡＭ７１ｄをリード／ライト
可能なＲＡＭ領域とする。あるいは、ＭＲＡＭ７１ａを
プログラム領域に、ＭＲＡＭ７１ｂ〜ＭＲＡＭ７１ｄを
データ領域とする。これらは、デコード回路７２により
予め任意の割り当てが可能である。また、デコード回路
７２によりＲＯＭ領域を割り当てる場合、該デコード回
路７２は、ＲＯＭ領域を割り当てたＭＲＡＭへの書込み
を禁止する書込禁止手段としての機能を有する。

【００３２】マイクロコンピュータ６０のＩ／Ｏポート
７５は、入出力回路６１に接続され、入出力回路６１に
は、エンジンに設置された各センサ、例えばエンジンの
所定のクランク角度位置に設定され、エンジン回転数を
検出する手段の一つであるクランク角センサ８１、吸入
空気量を検出するエアーフローメータ８２、排気ガス中
の酸素濃度を検出する空燃比センサ８３、エンジンの冷
却水温を検出する水温センサ８４、スロットル弁開度を
検出するスロットルセンサ８５、スタータスイッチ８６
等が接続される。入出力回路６１は、上記各センサの電
気的信号をデジタル演算処理用の信号に変換すると共
に、デジタル演算用の制御信号を実際のアクチュエータ
の駆動信号に変換し、アイドルスピードコントロールバ
ルブ８７、インジェクタ８８、点火プラグ８９に、バル
ブ開度指令値、第１乃至第３気筒燃料噴射弁信号、第１
乃至第３気筒点火コイル信号の各駆動信号を出力する。

【００３３】また、ＥＣＵ５０は、エンジンの燃焼制御
や車両の走行制御に加えて、エンジンのエミッションに
関連する異常を自己診断してエンジンの動作やセンサ８
１〜８６等の異常等を診断し、図示しない外部テスタか
らの要求に応じて診断結果のデータを出力する機能を有
する。

【００３４】また、マイクロコンピュータ６０内のＭＲ
ＡＭ７１は、ＣＰＵ７０での演算処理に使うセンサデー
タ、演算にて求まった制御データ、あるいは上記診断に
て得た種々の診断データ等を保持している。ＭＲＡＭ７
１は、不揮発性メモリであるため、イグニッションキー
５２がＯＦＦで、ＥＣＵ５０に電源が供給されない場合
でもメモリ内容を保存することができる。

【００３５】以上詳細に説明したように、第３の実施形
態によれば、ＭＲＡＭ７１を、複数のＭＲＡＭ７１ａ〜
ＭＲＡＭ７１ｄにより構成し、例えば、ＭＲＡＭ７１ａ
をリードのみ可能なＲＯＭ領域とし、ＭＲＡＭ７１ｂ〜
ＭＲＡＭ７１ｄをリード／ライト可能なＲＡＭ領域とし
て、ＲＯＭ領域には制御プログラムやデータ等を格納
し、ＲＡＭ領域にはセンサ情報、制御データや学習デー
タ、故障情報を格納するように構成したので、従来採用
されていた、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ又は
ＥＥＰＲＯＭ等の複数のメモリ構成を、ＭＲＡＭ１系統
に簡略化させることができる。ＥＣＵ内のメモリ構成を
簡素化させることで、安価な車載機器装置を実現するこ
とができる。

【００３６】ここで、車両システムの基本動作にかかる
制御プログラムや車両固有のデータ等重要部分は、あえ
てＲＯＭ（マスクＲＯＭ）に残す構成としてもよい。例
えば、図３のＭＲＡＭ７１ａをマスクＲＯＭに置き換え
る構成とすることで、デコード回路７２に設計変更等が
あった場合でも、該マスクＲＯＭに相当する部分は書き
換えが不能になり、外部からの不法又は不適切な書き換
えの可能性をなくすことができる。

【００３７】上記効果に加えて、例えば集積度が高いマ
スクＲＯＭには、ＬＳＩの製造段階で、燃料噴射制御や
点火時期制御等の制御プログラム、及び、演算定数等の
固定データを複数の車種に対応して格納し、ＭＲＡＭに
は、車種毎に異なるデータを記憶するように構成すれ
ば、多品種少量生産に対しても１種類のマイクロコンピ
ュータで済み、大量生産によるコスト低減を達成するこ
とができる。

【００３８】なお、本実施形態では、ＭＲＡＭ７１ａを
リードのみ可能なＲＯＭ領域に、ＭＲＡＭ７１ｂ〜ＭＲ
ＡＭ７１ｄをリード／ライト可能なＲＡＭ領域とする、
あるいは、ＭＲＡＭ７１ａをプログラム領域に、ＭＲＡ
Ｍ７１ｂ〜ＭＲＡＭ７１ｄをデータ領域とする例につい
て述べたが、複数のＭＲＡＭ７１ａ〜ＭＲＡＭ７１ｄの
使用態様は一例に過ぎず、ＭＲＡＭのＲＯＭ領域、ＲＡ
Ｍ領域の組合わせ、制御プログラムやデータの記憶方法
は種々の設計変更が可能である。

【００３９】第４の実施形態図４は、第４の実施形態の車載制御装置の構成を示す図
である。本実施形態は、第２の実施形態に、図３の自動
車のエンジンシステムの電子制御ユニットを適用した例
である。図２及び図３と同一構成部分には同一符号を付
して重複部分の説明を省略する。図４において、９０は
エンジンの電子制御ユニット（ＥＣＵ）、５１は車載バ
ッテリ、５２はイグニッションキーである。

【００４０】エンジンＥＣＵ９０は、内部のＲＯＭに記
憶された制御プログラムに従って外部から来る要求に応
じた処理を実行するマイクロコンピュータ９１と、マイ
クロコンピュータ９１に対しデータをやり取りする入出
力回路６１と、エンジンの運転、停止のメインスイッチ
であるイグニッションキー５２を介してバッテリ５１と
接続され、ＥＣＵ９０内部の各回路に電源を供給する電
源回路６２とから構成される。

【００４１】マイクロコンピュータ９１は、車載機器を
制御するＣＰＵ７０と、制御プログラム及び各種データ
を記憶するＭＲＡＭ９２と、特定のアドレスバス信号に
よりＡＮＤ論理をとりＭＲＡＭ９２をリードのみ、又は
リード／ライト（Ｒ／Ｗ）を可能にするＡＮＤゲート９
３と、ＭＲＡＭ９２の番地を特定するｎ本のアドレスバ
ス７３と、データの入出力を行うｍ本のデータバス７４
と、Ｒ／Ｗ信号線及びメモリ／ＩＯ識別信号線を含むコ
ントロールバス（図示略）と、データを入出力するＩ／
Ｏポート７５とを備えて構成される。

【００４２】ＡＮＤゲート９３は、ＣＰＵ７０の制御信
号であるリード／ライト（Ｒ／Ｗ）信号、及びアドレス
バス信号により、ＭＲＡＭ９２内の所定領域をライト不
可（リードのみ許可）にする。ＭＲＡＭ９２は、ＡＮＤ
ゲート９３によりリードのみ可能なＲＯＭ領域９４と、
リード／ライト可能なＲＡＭ領域９５に分割することが
できる。

【００４３】ＭＲＡＭ９２は、ＣＰＵ７０の制御プログ
ラム及び制御定数を記憶すると共に、ＣＰＵ７０の演算
時には作業領域として使用され、ＣＰＵ７０の計算結果
等を格納する不揮発のメモリである。ＭＲＡＭ９２は、
ＲＡＭ領域とＲＯＭ領域、又は、データ領域とプログラ
ム領域を分けた構成とする。例えば、ＭＲＡＭ９２のＲ
ＯＭ領域９４には、車両用の制御プログラム及び固定デ
ータが格納され、ＲＡＭ領域９５には各種データが格納
される。これらは、アドレスバス信号により予め任意の
割り当てが可能である。また、ＲＯＭ領域９４を割り当
てる場合、ＡＮＤゲート９３は、ＲＯＭ領域を割り当て
たＭＲＡＭへの書込みを禁止する書込禁止手段としての
機能を有する。

【００４４】ＭＲＡＭ９２は、不揮発性メモリであるた
め、イグニッションキー５２がＯＦＦで、ＥＣＵ９０に
電源が供給されない場合でもメモリ内容を保存すること
ができる。したがって、イグニッションキー５２を介さ
ずにバッテリ５１と直接つながるＲＡＭバックアップ電
源、及び、その電源の切替回路が不要となる。

【００４５】また、ＭＲＡＭ９２は、不揮発性メモリで
あるため、イグニッションキー５２がＯＦＦで、ＥＣＵ
９０に電源が供給されない場合でもＣＰＵ７０での演算
処理に使うセンサデータ、演算にて求まった制御デー
タ、あるいは上記診断にて得た種々の診断データ等を保
存することができる。

【００４６】以上詳細に説明したように、第４の実施形
態によれば、特定アドレスバス信号により論理をとりＭ
ＲＡＭ９２をリードのみ、又はリード／ライト（Ｒ／
Ｗ）を可能にするＡＮＤゲート９３を備え、ＭＲＡＭ９
２を、リードのみ可能なＲＯＭ領域９４とリード／ライ
ト可能なＲＡＭ領域９５に分割し、ＲＯＭ領域には制御
プログラムやデータ等を格納し、ＲＡＭ領域にはセンサ
情報、制御データや学習データ、故障情報を格納するよ
うに構成したので、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡ
Ｍ又はＥＥＰＲＯＭ等の複数のメモリ構成を、ＭＲＡＭ
１系統に簡略化させることができ、ＥＣＵ内のメモリ構
成を簡素化させることで、安価な車載機器装置を実現す
ることができる。

【００４７】なお、本実施形態では、特定アドレスバス
信号とＲ／Ｗ信号をＡＮＤ論理をとってＭＲＡＭへの書
込みを禁止する制御信号を作成する例について説明した
が、論理回路の種類や組み合わせは一例に過ぎず、ＭＲ
ＡＭへの書込みを禁止する方法は種々の設計変更が可能
である。例えば、ＮＯＲゲートを用いた論理回路でもよ
く、信号の立上り、立下り、アクティブ状態も適宜変更
可能である。

【００４８】第５の実施形態図５は、第５の実施形態の車載制御装置の構成を示す図
であり、図４と同一構成部分には同一符号を付して重複
部分の説明を省略する。図５において、１００はエンジ
ンの電子制御ユニット（ＥＣＵ）、５１は車載バッテ
リ、５２はイグニッションキー、１２０は通信線１２１
を介してＥＣＵ１００に接続可能な故障診断器である。

【００４９】エンジンＥＣＵ１００は、内部のＲＯＭに
記憶された制御プログラムに従って外部から来る要求に
応じた処理を実行するマイクロコンピュータ１０１と、
マイクロコンピュータ１０１に対しデータをやり取りす
る入出力回路６１と、エンジンの運転、停止のメインス
イッチであるイグニッションキー５２を介してバッテリ
５１と接続され、ＥＣＵ１００内部の各回路に電源を供
給する電源回路６２と、ＭＲＡＭ９２への情報の書き込
みを禁止するための書込禁止信号を入力する書込禁止指
示用端子１０２とを備えて構成される。

【００５０】書込禁止指示用端子１０２は、ＣＰＵ１１
０の使用されていない空き端子であり、車両の通常走行
時は非動作状態となり、工場出荷時又は車両整備時（サ
ービス時）にのみ動作状態となる。書込禁止指示用端子
１０２としては、ＣＰＵ１１０の専用の入力端子やテス
ト端子が好ましいが、それ以外の端子として、例えば一
般的に多くの自動車メーカが使用しているサービスチェ
ック端子や、設定後に変更されることがない車両の仕向
け地判定端子を用いてもよい。

【００５１】マイクロコンピュータ１０１は、車載機器
を制御するＣＰＵ１１０と、制御プログラム及び各種デ
ータを記憶するＭＲＡＭ９２と、アドレスバス信号によ
りＭＲＡＭ９２の所定領域をリードのみ、又はリード／
ライト（Ｒ／Ｗ）を可能にするデコード回路１１１と、
ＭＲＡＭ９２の番地を特定するｎ本のアドレスバス７３
と、データの入出力を行うｍ本のデータバス７４と、Ｒ
／Ｗ信号線及びメモリ／ＩＯ識別信号線を含むコントロ
ールバス（図示略）と、データを入出力するＩ／Ｏポー
ト７５である通信ＬＳＩ（Large Scale Integration）
とを備えて構成される。

【００５２】ＭＲＡＭ９２は、ＣＰＵ１１０での演算処
理に使うセンサデータ、演算にて求まった制御データ、
及び故障診断情報等を保持する。ＭＲＡＭ９２は、デコ
ード回路１１１によりリードのみ可能なＲＯＭ領域９４
と、リード／ライト可能なＲＡＭ領域９５に分割するこ
とができる。ＭＲＡＭ９２のＲＯＭ領域９４は、ＣＰＵ
１１０の制御プログラム及び制御定数を記憶すると共
に、ＲＡＭ領域９５はＣＰＵ１１０の演算時には作業領
域として使用され、ＣＰＵ１１０の計算結果等を格納す
る。ＭＲＡＭ９２は、上述したようにＲＡＭ領域とＲＯ
Ｍ領域、又は、データ領域とプログラム領域を分けた構
成とする。例えば、ＭＲＡＭ９２のＲＯＭ領域９４に
は、車両用の制御プログラム及び固定データが格納さ
れ、ＲＡＭ領域９５には各種データが格納される。これ
らは、アドレスバス信号により予め任意の割り当てが可
能である。

【００５３】ＥＣＵ１００は、外部にインジェクタ８
８，点火プラグ等のアクチュエータや各種センサからな
る車両構成要素が接続され、それら構成要素は入出力回
路６１を介してマイクロコンピュータ１０１のＩ／Ｏポ
ート７５に接続される。また、書込禁止指示用端子１０
２は、マイクロコンピュータ１０１の専用入力端子に接
続される。

【００５４】また、ＥＣＵ１００は、エンジンの燃焼制
御や車両の走行制御に加えて、エンジンのエミッション
に関連する異常を自己診断してエンジンの動作やセンサ
８１〜８６等の異常等を診断し、故障診断器１２０から
の要求に応じて診断結果のデータを出力する機能を有す
る。さらに、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１１０は、上記構成
要素の作動状態をチェックし、それらの故障時には故障
情報を検出してＭＲＡＭ９２に記憶する。また、ＣＰＵ
１１０は、書込禁止指示用端子１０２から書込禁止信号
を受信したときには、ＭＲＡＭ９２への新たな故障情報
の書き込みを禁止する。

【００５５】書込禁止指示用端子１０２は、非試験時で
ある車両搭載時には一端がＣＰＵ１１０の使用されてい
ない空き端子に接続され、他端が未接続状態とされる。
ＣＰＵ１１０では、この未接続状態での書込禁止指示用
端子１０２からの信号をＭＲＡＭ９２への故障情報の書
き込みを行う信号と認識する。

【００５６】このＥＣＵ１００を整備等のために車両か
ら取り外し、試験駆動させ動作チェックを行う場合に
は、書込禁止指示用端子１０２の他端を接地し、ＥＣＵ
１００の外部に試験用の擬似アクチュエータや擬似セン
サ等の擬似構成要素を接続する。書込禁止指示用端子１
０２の他端が接地され、電位が接地レベルであるという
ことが書込禁止信号に相当する。本実施形態では、書込
禁止指示用端子１０２の接地レベルを書込禁止信号とし
た例であるが、所定の電位レベルを接続した場合を書込
禁止信号とする態様でもよい。

【００５７】故障診断器１２０は、図示しない表示部と
操作スイッチを備え、診断に必要な情報をＥＣＵ１００
から取得して表示し、該操作スイッチが操作されること
によってＥＣＵ１００にシステム変更許可を与える。該
操作スイッチは、車両内に設置された既設の複数のスイ
ッチを利用し、この複数のスイッチを組み合わせて操作
したときに操作スイッチが操作されたものとして扱うよ
うにすることもできる。故障診断器１２０は、故障診断
時、ＥＣＵ１００の入出力回路６１に接続され、Ｉ／Ｏ
ポート７５及びデータバス７４を介してＣＰＵ１１０と
接続され、データは、ＭＲＡＭ９２⇔ＣＰＵ１１０⇔Ｉ
／Ｏポート７５の間で授受される。

【００５８】図６は、ＭＲＡＭ９２の書き込み禁止処理
のプログラムを示すフローチャートであり、ＥＣＵ１０
０のＣＰＵ１１０において実行される。図中Ｓは、フロ
ーの各ステップを示す。まず、ステップＳ１００で書込
禁止指示用端子１０２の電位レベルをチェックし、書込
禁止指示用端子１０２の電位レベルが所定電位レベル
（ここでは接地レベル）であるとき、故障情報のＭＲＡ
Ｍ９２への書き込みを禁止する書込禁止フラグを１に設
定する。書込禁止指示用端子１０２の電位レベルが接地
レベルにないときは、ステップＳ１０２で書込禁止フラ
グを０に設定する。書込禁止フラグが０の場合は、以下
の処理で故障情報を含む各種データのＭＲＡＭ９２への
書き込みは禁止されない。

【００５９】ステップＳ１０３では、書込禁止フラグの
判定を行い、書込禁止フラグが０であればデータのＭＲ
ＡＭ９２への書き込み禁止を行わず、ステップＳ１０４
でＭＲＡＭ９２に対しデータのリード／ライトを許可す
る。具体的には、ＣＰＵ１１０は、デコード回路１１１
に対して書き込み禁止のためのアドレス設定変更は行わ
ない。したがって、ＭＲＡＭ９２に記憶されたデータの
追加・変更が可能である。

【００６０】上記ステップＳ１０３で書込禁止フラグが
１である場合は、ステップＳ１０４でデコード回路１１
１に書き込み禁止を指定する特定のアドレス信号を出力
する。デコード回路１１１では、このアドレス信号をデ
コードしてＭＲＡＭ９２のＲＡＭ領域９５として割り当
てられている領域への書込みを禁止する。本実施形態で
は、ＭＲＡＭ９２のＲＡＭ領域９５のデータ領域を書き
込み禁止としているが、書き込み禁止の範囲はあらかじ
め任意に設定しておくことができる。ここでは、故障情
報が記憶されているデータ領域の書き込みが禁止され
る。

【００６１】ＣＰＵ１１０は、車両の構成要素である制
御装置、アクチュエータ、センサ等に発生した故障を検
出し、その故障情報をＭＲＡＭ９２に記憶する。不揮発
性メモリであるＭＲＡＭ９２に故障情報が保存されるた
め、車両の修理や整備等の目的でＥＣＵ１００を車両か
ら取り外した後、故障診断器１２０によりＭＲＡＭ９２
に記憶されている故障情報を読み出し、試験駆動させて
動作チェックを行い、車両の整備を行うことができる。

【００６２】以上詳細に説明したように、第５の実施形
態によれば、車両の整備時において、ＥＣＵ１００を車
両より取り外し、動作チェックを行う際に、書込禁止指
示用端子１０２を接地してその電位を接地レベルとし、
書込禁止指示用端子１０２が接地レベルにあるときは、
ＭＲＡＭ９２への書き込みは禁止される。したがって、
動作チェック時の故障情報が、ＭＲＡＭ９２に記憶され
ている本来の故障情報に追加、上書きされてしまう事態
を未然に防止することができ、車両本来の故障情報を保
持することができる。これにより、車両の整備効率をよ
り向上させることができる。

【００６３】また、書込禁止指示用端子１０２を非動作
状態にすることにより、デコード回路１１１によってＭ
ＲＡＭ９２は、書込みの禁止となるために、その後ＣＰ
Ｕ１１０が何等かの原因による誤動作によって書換え動
作を行っても、不要にＭＲＡＭ９２の内容を書換える可
能性をゼロにすることができ、ＭＲＡＭ９２内の意図し
ない初期化を確実に回避することができる。また、書込
禁止指示用端子１０２としてＣＰＵ１１０の使用されて
いない空き端子を利用することで、新たに付加すべき部
品は少なく、より簡易で低コストなＥＣＵ１００が実現
できる。

【００６４】なお、本実施形態では、ＭＲＡＭの故障情
報の書込み禁止に適用した場合について説明したが、Ｍ
ＲＡＭの故障情報に限定されるものではなく、ＭＲＡＭ
への書込みを禁止する方法は種々の設計変更が可能であ
る。例えば、記憶禁止指示用端子１０２を用い、車両搭
載時に未接続とし、動作チェック時には記憶禁止指示用
端子１０２を接地する構成としたが、必ずしも動作チェ
ック時において記憶禁止指示用端子１０２の接地に限定
するものではなく、車両搭載時と動作チェック時との識
別ができるものであればよく、記憶禁止指示用端子１０
２の電位レベルは他の電位レベルでもよい。以上、本発
明の実施形態について詳述したが、本発明は、実施形態
に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され
た発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の
変更ができるものである。

【００６５】例えば、ＭＲＡＭの記憶領域を選択するデ
コード回路、制御信号線の種類や数、接続状態は種々の
設計変更が可能である。同様に、アドレスバス信号を用
いているが種類や組み合わせは一例に過ぎず、信号の立
上り、立下り、アクティブ状態も適宜変更可能である。
また、前記図３に示すように複数のＭＲＡＭを用いて同
等の回路を構成することも可能である。

【００６６】

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明に係る車載制御装置は、車載機器装置内のメモリを、
ＭＲＡＭ１種類でハード構成が可能であり、メモリの
構成を簡略化することができる。車載機器装置のメモリ
構成及び周辺回路を、簡単にすることができるので、車
載制御装置を安価かつ、簡素化でき、実装スペースを確
保することができる効果がある。また、本発明に係る回
路は、半導体メモリを有するシステム全般に適用するこ
とができ、例えばマイクロコンピュータを搭載した電子
制御ユニットに用いて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の車載制御装置の構成
図。

【図２】本発明の第２の実施形態の車載制御装置の構成
図。

【図３】本発明の第３の実施形態の車載制御装置の構成
図。

【図４】本発明の第４の実施形態の車載制御装置の構成
図。

【図５】本発明の第５の実施形態の車載制御装置の構成
図。

【図６】本発明の第５の実施形態の車載制御装置のＭＲ
ＡＭの書き込み禁止処理のプログラムを示すフローチャ
ート。

【図７】従来の車載機器装置のハード構成を示す図。

【符号の説明】

２１，３１，７０…ＣＰＵ２２，３２，７１，７１ａ〜７１ｄ，９２…ＭＲＡＭ２３…フラッシュＲＯＭ２４，３３…システムバス２５…安定化電源回路３４，７２…デコード回路３５…イグニッションキーＳＷ信号入力端子３６，９４…ＲＯＭ領域３７，９５…ＲＡＭ領域５０，９０，１００…エンジンの電子制御ユニット（Ｅ
ＣＵ）５１…車載バッテリ５２…イグニッションキー６０，９１，１０１…マイクロコンピュータ６１…入出力回路６２…電源回路７３…アドレスバス７４…データバス７５…Ｉ／Ｏポート８１…クランク角センサ８２…エアーフローメータ８３…空燃比センサ８４…水温センサ８５…スロットルセンサ８６…スタータスイッチ８７…アイドルスピードコントロールバルブ８８…インジェクタ８９…点火プラグ９３…ＡＮＤゲート１０２…書込禁止指示用端子１２０…故障診断器１２１…通信線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０６Ｆ 12/14 ３１０Ｇ０６Ｆ 12/14 ３１０Ｆ 15/78 ５１０ 15/78 ５１０Ａ (72)発明者佐々木正浩茨城県ひたちなか市高場2477番地株式会社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者上村保雄茨城県ひたちなか市高場2477番地株式会社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者守谷康茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者那須文明茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器グループ内Ｆターム(参考） 3G084 DA13 DA19 DA26 DA27 EB02 EB06 EB10 FA07 FA10 FA20 FA29 FA36 FA38 5B017 AA02 BA01 BB03 CA12 5B060 MM02 5B062 CC01 CC03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の各種制御を行う車載制御装置にお
いて、記憶内容の書換えが可能なＭＲＡＭ（Magnetic Random
Access Memory）と、前記ＭＲＡＭに記憶された制御プログラム及びデータに
従って車両を制御する制御手段とを備えることを特徴と
する車載制御装置。
【請求項２】さらに、記憶内容の書換えが不能なＲＯ
Ｍを備え、前記制御手段は、前記ＲＯＭ及び前記ＭＲＡＭに記憶さ
れた制御プログラム及びデータに従って車両を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の車載制御装置。
【請求項３】前記ＭＲＡＭの記憶領域を、ＲＡＭ領域
とＲＯＭ領域とに分け、前記ＲＯＭ領域に対する書き込
みを禁止する書込禁止手段を備えることを特徴とする請
求項１記載の車載制御装置。
【請求項４】前記ＭＲＡＭの記憶領域を、データ領域
とプログラム領域とに分け、前記データ領域及び又は前
記プログラム領域に対する書き込みを禁止する書込禁止
手段を備えることを特徴とする請求項１記載の車載制御
装置。
【請求項５】前記ＭＲＡＭは、該ＭＲＡＭより情報の
読み出しと書き込みを行うマイクロコンピュータに内蔵
及び又は外付けされるメモリであることを特徴とする請
求項１記載の車載制御装置。
【請求項６】さらに、前記書込禁止手段による書込禁
止を指示する制御端子を備えることを特徴とする請求項
３又は４に記載の車載制御装置。
【請求項７】前記ＭＲＡＭは、前記制御手段の処理に使うセンサデータ、演算にて求ま
った制御データ、学習データ、及び故障情報等を記憶す
ることを特徴とする請求項１記載の車載制御装置。