JP2003167601A - 車両用電子制御装置 - Google Patents

車両用電子制御装置

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JP2003167601A JP2001366974A JP2001366974A JP2003167601A JP 2003167601 A JP2003167601 A JP 2003167601A JP 2001366974 A JP2001366974 A JP 2001366974A JP 2001366974 A JP2001366974 A JP 2001366974A JP 2003167601 A JP2003167601 A JP 2003167601A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】CPUに関する過去の異常情報を適正に記憶保
持すること。 【解決手段】エンジンECU10は、制御CPU11、
監視CPU12及びWD回路13を備える。制御CPU
11は、エンジンの噴射制御、点火制御、電子スロット
ル制御を実施する。WD回路13は、制御CPU11よ
り所定周期で反転するWDパルスを入力し、その周期性
が崩れると制御CPU11に対してリセット信号を出力
する。監視CPU12は、制御CPU11からWD回路
13に出力されるWDパルスをモニタし、その周期性が
崩れた際、遅くともWD回路13からリセット信号が出
力されるまでに制御CPU11のリセット履歴をメモリ
12aに記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用電子制御装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】車載エンジンの制御を司る車両用電子制
御装置(エンジンECU)として、例えば図7に示す構
成が知られている。図7において、エンジンECU20
はメイン及びサブの2つのCPUを有しており、メイン
CPU21は噴射制御及び点火制御を実施し、サブCP
U22は電子スロットル制御を実施する。WD回路23
はメインCPU21の動作を監視するものであり、メイ
ンCPU21から出力されるウオッチドッグパルス(W
Dパルス)を入力し、該WDパルスの周期性が崩れると
メインCPU21にリセットをかける。
【0003】また、メインCPU21は、サブCPU2
2の動作(すなわち、スロットル制御の状態)を監視す
る。つまり、メインCPU21は、サブCPU22から
出力されるWDパルスを入力し、このWDパルスの周期
性が崩れるとサブCPU22にリセットをかける。サブ
CPU22がリセットされる時、メインCPU21は所
定のフェイルセーフ処理を実施する。フェイルセーフ処
理として具体的には、車両の退避走行(リンプホーム)
を実現すべく、一部の気筒の燃料噴射を休止させる減筒
制御や点火時期を遅らせる点火遅角制御等を実施する。
【0004】要するに、メインCPU21はWD回路2
3によりリセットされ、サブCPU22はメインCPU
21によりリセットされる構成となっている。また、W
D回路23がメインCPU21にリセットをかける時、
それに引き続きメインCPU21がサブCPU22にリ
セットをかけるようになっている。しかしながら、WD
回路23によるリセット後、メインCPU21が正常復
帰すると、過去にリセットがかかったこと(すなわち、
異常が発生したこと)に関係なく通常制御が実施され
る。そのため、リセット復帰後にも所定のフェイルセー
フ処理を継続させたい場合等において、本来行うべきフ
ェイルセーフ処理が実施されないという不都合を招く。
【0005】ところで近年では、CPUの高機能・大容
量化に伴い、従来2つのCPUを使用して実現してきた
エンジン制御(噴射・点火制御)と電子スロットル制御
とを1つの制御CPUに集約し、エンジンECUのコス
トダウンを図ることが考えられる。このような1CPU
構成のエンジンECUでは、やはりWD回路により制御
CPUがリセットされる。しかしながら、前述の通りW
D回路によるリセット後、制御CPUが正常復帰する
と、本来行うべきフェイルセーフ処理が実施されないと
いう不都合を招く。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
着目してなされたものであって、その目的とするところ
は、CPUに関する過去の異常情報を適正に記憶保持す
ることができる車両用電子制御装置を提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の車両用電子制御
装置では、互いに通信可能に接続されたメインCPU及
びサブCPUと、メインCPUの動作を監視する監視回
路とを備えることを前提としている。すなわち、監視回
路は、メインCPUより所定周期で反転するウオッチド
ッグパルスを入力し、その周期性が崩れるとメインCP
Uに対してリセット信号を出力する。そして特に、請求
項1に記載の発明では、サブCPUは、メインCPUか
ら監視回路に出力されるウオッチドッグパルスをモニタ
し、その周期性が崩れた際、遅くとも監視回路からリセ
ット信号が出力されるまでにメインCPUのリセット履
歴をメモリに記憶する。
【0008】本請求項1の構成によれば、サブCPUに
おいて、メインCPUがリセットされたこと、すなわち
メインCPUに異常が発生したことが確実に判断でき
る。また本発明では、メインCPUのリセット時にはサ
ブCPUが引き続きリセットされる構成となっている
が、監視回路によるメインCPUのリセットと同時又は
それよりも早くサブCPUがリセット履歴を記憶するた
め、リセット履歴が確実に記憶保持できる。その結果、
CPUに関する過去の異常情報を適正に記憶保持するこ
とができるようになる。
【0009】請求項2に記載の発明では、サブCPU
は、ウオッチドッグパルスの所定エッジの有無を確認
し、ウオッチドッグパルスの所定エッジが無いとメイン
CPUにリセットがかかる旨予測してリセット履歴をメ
モリに記憶し、その後、監視回路によるリセット信号の
出力前にウオッチドッグパルスの所定エッジが確認され
ると、前記記憶したリセット履歴を消去する。
【0010】つまり、ウオッチドッグパルスの出力停止
時において、サブCPUによるメインCPUの異常判定
が先に行われ、監視回路によるメインCPUの異常判定
(リセット出力)が後に行われる場合、先にサブCPU
で異常時と判定されても、その直後に異常状態が解消さ
れ、監視回路では異常時と判定されない場合が考えられ
る。ウオッチドッグパルスの出力が一時的に停止された
後、監視回路によるリセット出力前に復帰する場合がそ
れである。かかる場合、請求項2の発明によれば、一旦
記憶されたリセット履歴が消去されるため、リセット履
歴が誤って記憶されるという不都合が回避できる。
【0011】請求項3に記載の発明では、サブCPU
は、監視回路からメインCPUに出力されるリセット信
号をモニタし、リセット信号出力の際、そのリセット履
歴をメモリに記憶する。本構成によれば、サブCPUに
おいて、メインCPUがリセットされたこと、すなわち
メインCPUに異常が発生したことが確実に判断でき
る。その結果、請求項1と同様に、CPUに関する過去
の異常情報を適正に記憶保持することができる。
【0012】上記請求項1乃至3の発明では、請求項4
に記載したように、サブCPUは、リセット履歴がn回
記憶された時点でメインCPUが異常である旨判定する
と良い。この場合、CPU異常判定の信頼性が向上す
る。
【0013】請求項5に記載の発明では、メインCPU
は、リセット後の再起動時においてサブCPUで記憶し
たリセット履歴に基づき所定のフェイルセーフ処理を実
施する。この場合、CPU異常後のフェイルセーフ処理
を適正に実施することができる。
【0014】メインCPUのリセット時にそれに引き続
きメインCPUがサブCPUにリセットをかける場合、
サブCPUでリセット履歴を記憶する時間的な余裕があ
まりないことも考えられる。そこで、請求項6に記載し
たように、監視回路からメインCPUにリセット信号が
出力された後、一定時間遅らせてメインCPUからサブ
CPUにリセット信号を出力すると良い。これにより、
サブCPUにおいてより確実にリセット履歴が記憶保持
できるようになる。
【0015】請求項7に記載の発明では、メインCPU
は、車両におけるエンジン制御機能並びに電子スロット
ル制御機能を集約したものであり、サブCPUは、少な
くともメインCPUの電子スロットル制御の状態を監視
するものである。この場合、コストダウンを図るべく制
御機能を集約化した車両用電子制御装置において、上記
の優れた効果を奏することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態では、
車両用電子制御装置としてのエンジンECUに本発明を
具体化しており、図1にはエンジンECUの構成を示
す。
【0017】図1において、エンジンECU10は、エ
ンジンの噴射制御、点火制御及び電子スロットル制御を
実施するための制御CPU(メインCPU)11と、電
子スロットル制御に関する監視制御を実施するための監
視CPU(サブCPU)12と、制御CPU11の動作
を監視するためのWD回路13とを備える。制御CPU
11は、エンジン回転数、吸気管内圧力、スロットル開
度等々のエンジン運転情報を各種センサより随時入力
し、当該運転情報に基づき図示しないインジェクタ、イ
グナイタ、スロットルアクチュエータ等の駆動を制御す
る。また、制御CPU11は、監視CPU12の動作を
監視するための監視制御を実施する。すなわち、監視C
PU12は制御CPU11に対して所定周期で反転する
WDパルスを出力し、制御CPU11は監視CPU12
からのWDパルスが所定時間以上反転しなかった場合に
監視CPU12に対してリセット信号を出力する。
【0018】制御CPU11と監視CPU12とは相互
に通信可能に接続されており、制御CPU11は、監視
CPU12に対してスロットル開度、アクセル開度、フ
ェイルセーフ実施フラグ等、スロットル制御に関するデ
ータを送信する。このとき、監視CPU12は、スロッ
トル制御の監視処理として、例えばA/D変換器(図示
略)を通じて入力したスロットル開度やアクセル開度の
データと、制御CPU11より受信した同じくスロット
ル開度やアクセル開度のデータとを比較し、それらが一
致するかどうかによりスロットル制御状態の異常を検出
する。そして、その監視結果を制御CPU11に対して
返信する。
【0019】制御CPU11は、監視CPU12での監
視結果に従い、電子スロットル制御の異常発生時に所定
のフェイルセーフ処理を実施する。フェイルセーフ処理
として具体的には、車両の退避走行(リンプホーム)を
実現すべく、一部の気筒の燃料噴射を休止させる減筒制
御や点火時期を遅角させる点火遅角制御等を実施する。
【0020】また、制御CPU11は、WD回路13に
対して所定周期で反転するWDパルスを出力する。WD
回路13は「監視回路」を構成するものであり、制御C
PU11からのWDパルスが所定時間以上反転しなかっ
た場合に制御CPU11に対してリセット信号を出力す
る。
【0021】ここで、制御CPU11からWD回路13
に出力されるWDパルスは監視CPU12にも入力され
る。監視CPU12では、WDパルスの所定エッジ(例
えば立ち下がりエッジ)の有無を判別し、所定エッジが
所定時間以上検出されない場合、すなわちWDパルスが
所定時間以上反転しない場合に、制御CPU11のリセ
ット履歴をメモリ12aに記憶する。なお、メモリ12
aは、EEPROMやスタンバイRAM等、電源遮断時
にも内容を記憶保持できるメモリであり、リセット履歴
の他に、各種カウンタの値も記憶保持する。
【0022】次に、WDパルスにより制御CPU11を
監視する手順について詳しく説明する。図2は、監視C
PU12により2msec毎に実施される処理を示すフ
ローチャートである。
【0023】図2において、先ずステップ101では、
WDパルスの立ち下がりエッジの有無を検出する。具体
的には、今現在のWDパルスの信号レベルがLO(ロ
ー)であり、且つ前回の同信号レベルがHI(ハイ)で
あるか否かを判別し、YESであれば、今回WDパルス
の立ち下がりエッジを検出したと判別する。YESの場
合、ステップ102でWD監視カウンタを0にクリアす
ると共に、ステップ103でリセット履歴をクリアす
る。また、NOの場合、ステップ104でWD監視カウ
ンタを1インクリメントする。
【0024】その後、ステップ105では、WD監視カ
ウンタの値が所定値以上であるか否かを判別する。ここ
で、前記所定値に相当する時間は、WD回路13により
WDパルスの出力停止が判定される時間よりも短い時間
であり、WD回路13による異常判定時間が例えば24
msecである場合、監視CPU12による異常判定時
間を16msecとし、所定値=8とする。ステップ1
05がYESの場合ステップ106に進み、制御CPU
11がリセットされたことを表すリセット履歴をメモり
12aに記憶する。
【0025】また、図3は、監視CPU12のイニシャ
ル時(起動時)に実施されるイニシャル処理を示すフロ
ーチャートである。図3において、先ずステップ201
では、メモリ12a内のリセット履歴の有無を判別す
る。リセット履歴有りの場合ステップ202に進み、異
常カウンタを1インクリメントする。また、ステップ2
03では、メモリ12a内のリセット履歴をクリアす
る。
【0026】その後、ステップ204では、異常カウン
タが所定値(本実施の形態では2)以上であるか否かを
判別する。そして、YESの場合ステップ205に進
み、制御CPU11が異常である旨をメモリ12aに記
憶する。このとき、所定のフェイルセーフ処理を行わせ
るべく、制御CPU11に対して異常情報が通知され
る。
【0027】なお、処理フローの図示は省略するが、エ
ンジンの運転停止に伴うイグニッションスイッチのOF
F操作時には、異常カウンタがクリアされるようになっ
ている。これにより、車両走行の1トリップ中にリセッ
トが2回発生した時にCPU異常が判定されることとな
る。
【0028】図4は、上記図2及び図3の処理をより具
体的に説明するためのタイムチャートである。図4にお
いて、タイミングt1以前は制御CPU11が正常動作
している状態を示し、タイミングt1以後は制御CPU
11に異常が発生した状態を示す。
【0029】タイミングt1以前、WDパルスは所定の
一定周期(8msec周期)で出力されている。この場
合、WD監視カウンタは2msec毎にインクリメント
され、WDパルスの立ち下がりエッジが検出される都
度、0にクリアされる。
【0030】そして、タイミングt1以降、WDパルス
の出力が停止されると、WD監視カウンタが0にクリア
されないために、タイミングt2で同カウンタが所定値
(=8)に達する。このとき、監視CPU12のメモリ
12aにリセット履歴が記憶される。その後、WDパル
スの出力停止から24msecが経過したタイミングt
3では、WD回路13から制御CPU11にリセット信
号が出力される。またこのとき、制御CPU11から監
視CPU12に対してリセット信号が出力される。
【0031】その後、タイミングt4では、制御CPU
11及び監視CPU12が再起動され、監視CPU12
のイニシャル処理において、メモリ12a内に記憶保持
されているリセット履歴により異常カウンタが1インク
リメントされる。このとき、異常カウンタが2以上であ
れば、制御CPU11が異常と判定され、所定のフェイ
ルセーフ処理が実施される。
【0032】因みに、タイミングt2〜t3の間にWD
パルスの出力が再開された場合、すなわち、WDパルス
の出力が一時的に停止された後、WD回路13によるリ
セット出力前にWDパルスの出力が正常復帰した場合、
WDパルスの立ち下がりエッジが来た時点でメモり12
a内のリセット履歴がクリア(消去)される。そのた
め、実際にはWD回路13によるリセットが行われない
のにリセット履歴だけが残るという不都合が回避でき
る。
【0033】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。制御CPU11からWD回路1
3に出力されるWDパルスを監視CPU12でモニタ
し、そのモニタ結果に応じてリセット履歴を記憶するの
で、制御CPU11のリセットが確実に判断できる。従
って、CPU異常後のフェイルセーフ処理を適正に実施
することができる。
【0034】また、WD回路13によるリセット出力よ
りも早く監視CPU12がリセット履歴を記憶するた
め、リセット履歴が確実に記憶保持できる。その結果、
CPUに関する過去の異常情報を適正に記憶保持するこ
とができるようになる。
【0035】監視CPU12がリセット履歴を記憶した
後にWDパルスの出力が正常復帰した場合、リセット履
歴が消去されるので、リセット履歴が誤って記憶される
という不都合が回避できる。
【0036】エンジン制御機能並びに電子スロットル制
御機能を制御CPU11に集約したエンジンECU10
において、コストダウンを図りつつ、上記の優れた効果
を奏することができる。
【0037】(第2の実施の形態)次に、本発明におけ
る第2の実施の形態について、上述した第1の実施の形
態との相違点を中心に説明する。本実施の形態における
エンジンECU10の構成を図5に示す。
【0038】図5では、前記図1との相違点として、W
D回路13から制御CPU11に出力されるリセット信
号が監視CPU12にも入力される。すなわち、監視C
PU12は、WD回路13から制御CPU11へのリセ
ットラインをモニタする。そして、監視CPU12は、
リセット信号の入力の都度、制御CPU11のリセット
履歴をメモリ12aに記憶する。
【0039】図6は、監視CPU12による各種処理を
示すフローチャートであり、(a)はリセットエッジ割
り込み処理、(b)はイニシャル処理をそれぞれ示す。
すなわち、監視CPU12は、リセット信号のエッジ入
力毎に図6(a)の割り込み処理を起動し、その都度異
常カウンタを1インクリメントする(ステップ30
1)。本実施の形態の場合、異常カウンタのカウント値
が「リセット履歴」に相当する。
【0040】また、監視CPU12は、CPU起動に伴
うイニシャル時に図6(b)の処理を起動し、先ず異常
カウンタが所定値(本実施の形態では2)以上であるか
否かを判別する(ステップ401)。そして、異常カウ
ンタ≧2であれば、制御CPU11が異常である旨をメ
モリ12aに記憶する(ステップ402)。このとき、
所定のフェイルセーフ処理を行わせるべく、制御CPU
11に対して異常情報が通知される。
【0041】以上第2の実施の形態によれば、上述した
第1の実施の形態と同様に、制御CPU11のリセット
が確実に判断できる。従って、CPU異常後のフェイル
セーフ処理を適正に実施することができる。
【0042】本実施の形態において、制御CPU11の
リセット時にそれに引き続き制御CPU11が監視CP
U12にリセットをかける場合、監視CPU12でリセ
ット履歴を記憶する時間的な余裕があまりないことも考
えられる。そこで、制御CPU11から監視CPU12
へのリセットラインに、コンデンサ等からなる遅延回路
を設けると良い。これにより、WD回路13から制御C
PU11にリセット信号が出力された後、一定時間遅ら
せて制御CPU11から監視CPU12にリセット信号
が出力されるようになる。従って、監視CPU12にお
いてより確実にリセット履歴が記憶保持できるようにな
る。
【0043】なお本発明は、上記以外に次の形態にて具
体化できる。上記第1の実施の形態では、WD回路13
の異常判定時間よりも短い時間で監視CPU12がWD
パルスの所定エッジを判定したが、WD回路13と監視
CPU12とでWDパルス判定時間を同一にしても良
い。要は、遅くともWD回路13からリセット信号が出
力されるまでに、監視CPU12が制御CPU11のリ
セット履歴を記憶する構成であれば良い。但し、WD回
路13と監視CPU12とでWDパルス判定時間を同一
にする場合、制御CPU11から監視CPU12へのリ
セットラインに、コンデンサ等からなる遅延回路を設け
ると良い。
【0044】上記各実施の形態では、1トリップ中の2
回のリセット履歴で制御CPU異常を判定したが、1回
のリセット履歴で直ちに制御CPU異常を判定すること
も可能である。勿論、3回以上のリセット履歴で判定す
ることも可能である。
【0045】監視CPU12とWD回路13とを一つの
ICに集約し一体化することも可能である。この場合、
エンジンECU10としてのコスト削減を図ることがで
きる。
【0046】上記各実施の形態では、制御CPU11と
して、車両におけるエンジン制御機能と電子スロットル
制御機能とを集約したものを用いたが、この構成を変更
する。例えば、エンジン制御用のCPU(メインCP
U)と電子スロットル制御用のCPU(サブCPU)と
を個別に設ける構成であっても良い(図7参照)。この
場合、メインCPUからWD回路に出力されるWDパル
スをサブCPUがモニタし、その周期性が崩れた際、サ
ブCPUは、遅くともWD回路からリセット信号が出力
されるまでにメインCPUのリセット履歴をメモリに記
憶する。或いは、WD回路からメインCPUに出力され
るリセット信号をサブCPUがモニタし、リセット信号
出力の際、サブCPUはそのリセット履歴をメモリに記
憶する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態におけるエンジンECUの概
要を示す構成図。
【図2】監視CPUによる2msec処理を示すフロー
チャート。
【図3】監視CPUによるイニシャル処理を示すフロー
チャート。
【図4】異常検出動作を示すタイムチャート。
【図5】第2の実施の形態におけるエンジンECUを示
す構成図。
【図6】監視CPUによる各種処理を示すフローチャー
ト。
【図7】従来技術におけるエンジンECUの構成を示す
ブロック図。
【符号の説明】
10…エンジンECU、11…制御CPU、12…監視
CPU、12a…メモリ、13…監視回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G084 BA05 BA11 BA16 DA31 EB06 EB22 EB24 EC01 5H209 AA10 CC13 DD04 EE11 GG04 HH06 JJ09 5H215 AA10 BB11 CC07 CX01 CX04 GG05 KK03 5H223 AA10 CC08 DD03 EE17 FF09

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両制御を実施するメインCPUと、該メ
    インCPUより所定周期で反転するウオッチドッグパル
    スを入力し、その周期性が崩れるとメインCPUに対し
    てリセット信号を出力する監視回路と、メインCPUに
    対して通信可能に接続されたサブCPUとを備え、メイ
    ンCPUのリセット時にはそれに引き続きメインCPU
    がサブCPUにリセットをかける構成とした車両用電子
    制御装置において、 サブCPUは、メインCPUから監視回路に出力される
    ウオッチドッグパルスをモニタし、その周期性が崩れた
    際、遅くとも監視回路からリセット信号が出力されるま
    でにメインCPUのリセット履歴をメモリに記憶するこ
    とを特徴とする車両用電子制御装置。
  2. 【請求項2】サブCPUは、ウオッチドッグパルスの所
    定エッジの有無を確認し、ウオッチドッグパルスの所定
    エッジが無いとメインCPUにリセットがかかる旨予測
    してリセット履歴をメモリに記憶し、その後、監視回路
    によるリセット信号の出力前にウオッチドッグパルスの
    所定エッジが確認されると、前記記憶したリセット履歴
    を消去する請求項1記載の車両用電子制御装置。
  3. 【請求項3】車両制御を実施するメインCPUと、該メ
    インCPUより所定周期で反転するウオッチドッグパル
    スを入力し、その周期性が崩れるとメインCPUに対し
    てリセット信号を出力する監視回路と、メインCPUに
    対して通信可能に接続されたサブCPUとを備え、メイ
    ンCPUのリセット時にはそれに引き続きメインCPU
    がサブCPUにリセットをかける構成とした車両用電子
    制御装置において、 サブCPUは、監視回路からメインCPUに出力される
    リセット信号をモニタし、リセット信号出力の際、その
    リセット履歴をメモリに記憶することを特徴とする車両
    用電子制御装置。
  4. 【請求項4】サブCPUは、リセット履歴がn回記憶さ
    れた時点でメインCPUが異常である旨判定する請求項
    1乃至3の何れかに記載の車両用電子制御装置。
  5. 【請求項5】メインCPUは、リセット後の再起動時に
    おいてサブCPUで記憶したリセット履歴に基づき所定
    のフェイルセーフ処理を実施する請求項1乃至4の何れ
    かに記載の車両用電子制御装置。
  6. 【請求項6】監視回路からメインCPUにリセット信号
    が出力された後、一定時間遅らせてメインCPUからサ
    ブCPUにリセット信号を出力するよう構成した請求項
    1乃至5の何れかに記載の車両用電子制御装置。
  7. 【請求項7】メインCPUは、車両におけるエンジン制
    御機能並びに電子スロットル制御機能を集約したもので
    あり、サブCPUは、少なくともメインCPUの電子ス
    ロットル制御の状態を監視するものである請求項1乃至
    6の何れかに記載の車両用電子制御装置。
JP2001366974A 2001-09-27 2001-11-30 車両用電子制御装置 Expired - Fee Related JP3908020B2 (ja)

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