JP2005309675A - Electronic control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロコンピュータを複数備えた電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device including a plurality of microcomputers.
従来より、例えば車両に搭載される電子制御ユニット(以下、ECUと称す)においては、CPU,RAM,ROM等を備えた周知のマイクロコンピュータ(以下、マイコンと称す)が備えられている。そして、車両における電子制御では、例えばエンジン制御,トランスミッション制御などが実行され、各種制御に応じてマイコンが処理を実行することにより、車両を適切な状態に制御している。尚、マイクロコンピュータは、一般に所定周波数(例えば、64MHz)の動作クロック信号に同期して動作するように構成されている。このため、マイコンに処理を実行させるためには、動作クロック信号をマイコンに供給する必要がある(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) mounted on a vehicle is provided with a known microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) including a CPU, a RAM, a ROM, and the like. And in electronic control in vehicles, engine control, transmission control, etc. are performed, for example, a microcomputer performs processing according to various control, and controls a vehicle to an appropriate state. Note that the microcomputer is generally configured to operate in synchronization with an operation clock signal having a predetermined frequency (for example, 64 MHz). For this reason, in order to cause the microcomputer to execute processing, it is necessary to supply an operation clock signal to the microcomputer (for example, see Patent Document 1).
ところで、例えばエンジン制御では、一般に燃料噴射制御,点火時期制御,ノック制御などの複数の制御処理が行われる。このため、エンジン制御の全処理量が一つのCPUの処理能力を超えてしまい、エンジン制御に関する全ての制御を一つのマイコン(詳細にはCPU)で実行できない場合が多い。そこで、このような場合には、ECUはマイクロコンピュータを複数備え、これら複数のマイコンを用いて全体の制御を分担して実行する。従って、複数のマイコンの夫々に動作クロック信号を供給する必要がある。 By the way, for example, in engine control, a plurality of control processes such as fuel injection control, ignition timing control, knock control, etc. are generally performed. For this reason, the total processing amount of engine control exceeds the processing capability of one CPU, and often all control related to engine control cannot be executed by one microcomputer (specifically, CPU). Therefore, in such a case, the ECU includes a plurality of microcomputers, and performs overall control using these plurality of microcomputers. Therefore, it is necessary to supply an operation clock signal to each of the plurality of microcomputers.
そして、複数のマイコンの夫々に動作クロック信号を供給する技術として、従来より、動作クロック信号を発生させて出力するクロック発生器をECU内に1つ設置し、このクロック発生器から出力される動作クロック信号を信号伝送線を介して各マイコンに分配するものが知られている。 As a technique for supplying an operation clock signal to each of a plurality of microcomputers, conventionally, one clock generator that generates and outputs an operation clock signal is installed in the ECU, and an operation output from this clock generator. A device that distributes a clock signal to each microcomputer via a signal transmission line is known.
また、マイコンの起動時には、動作クロック信号の発振状態が安定した後にマイコンの動作を開始(リセット解除)させる必要がある。このため、マイコンが起動してから発振状態が安定するまでの時間を予測して、この時間が経過した後にマイコンの動作を開始させていた。
しかし、動作クロック信号が高周波であるために、或いは、マイコンが起動してから発振状態が安定するまでの時間を予測していたために、マイコンの動作の信頼性が損なわれるという問題があった。 However, since the operation clock signal has a high frequency, or because the time from when the microcomputer is activated until the oscillation state is stabilized is predicted, there is a problem that the reliability of the operation of the microcomputer is impaired.
即ち、動作クロック信号が高周波であると、信号伝送線を介してマイコンに到達するまでにノイズの影響を受けて、波形の歪みを生じ易い。このため、ノイズの影響により動作クロック信号の周波数が不規則に変化して、想定外の動作をマイコンが実行する虞がある。また、発振状態が安定するまでの時間を予測する場合には、クロック発生器に異常が発生するなどして、発振状態が安定するまでの時間が通常より遅れてしまうと、発振状態が安定していない状態でマイコンの動作が開始されてしまい、想定外の動作をマイコンが実行する虞がある。 That is, if the operation clock signal has a high frequency, waveform distortion is likely to occur due to the influence of noise before reaching the microcomputer via the signal transmission line. For this reason, there is a possibility that the frequency of the operation clock signal changes irregularly due to the influence of noise, and the microcomputer executes an unexpected operation. Also, when predicting the time until the oscillation state stabilizes, the oscillation state will stabilize if the time until the oscillation state stabilizes is delayed due to an abnormality in the clock generator. There is a possibility that the operation of the microcomputer is started in a state where it is not, and the microcomputer performs an unexpected operation.
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、マイコン動作の信頼性を向上させた電子制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide an electronic control device that improves the reliability of microcomputer operation.
上記目的を達成するためになされた本発明の電子制御装置は、予め設定された所定動作周波数の動作クロック信号に同期して動作するマイクロコンピュータを複数備えた電子制御装置であって、所定動作周波数より低く設定された周波数で発振する基準クロック信号を出力する発振手段を備え、複数のマイクロコンピュータはそれぞれ、発振手段から出力される基準クロック信号の周波数を所定動作周波数に逓倍する逓倍手段を備え、この逓倍手段によって逓倍された基準クロック信号を動作クロック信号とすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electronic control device of the present invention is an electronic control device including a plurality of microcomputers that operate in synchronization with an operation clock signal having a predetermined operation frequency set in advance. An oscillation unit that outputs a reference clock signal that oscillates at a lower set frequency, each of the plurality of microcomputers includes a multiplication unit that multiplies the frequency of the reference clock signal output from the oscillation unit to a predetermined operating frequency, The reference clock signal multiplied by the multiplication means is used as an operation clock signal.
このように構成された電子制御装置によれば、発振手段は基準クロック信号を出力する。更に、複数のマイクロコンピュータのそれぞれに備えられた逓倍手段は、この基準クロック信号の周波数を所定動作周波数に逓倍する。そして、複数のマイクロコンピュータは、この逓倍された基準クロック信号に同期して動作する。 According to the electronic control device configured as described above, the oscillating means outputs the reference clock signal. Further, the multiplication means provided in each of the plurality of microcomputers multiplies the frequency of the reference clock signal to a predetermined operating frequency. The plurality of microcomputers operate in synchronization with the multiplied reference clock signal.
即ち、マイクロコンピュータ内に逓倍手段が備えられているために、発振手段からマイクロコンピュータの間で伝送される基準クロック信号の周波数を所定動作周波数より低くすることができる。このため、所定動作周波数の基準クロック信号をマイクロコンピュータまで伝送する場合よりも、ノイズの影響を低減することができる。従って、マイクロコンピュータの動作の信頼性を向上させることができる。 That is, since the microcomputer includes the multiplication unit, the frequency of the reference clock signal transmitted from the oscillation unit to the microcomputer can be made lower than the predetermined operating frequency. For this reason, the influence of noise can be reduced as compared with the case where a reference clock signal having a predetermined operating frequency is transmitted to the microcomputer. Therefore, the reliability of the operation of the microcomputer can be improved.
また、本発明の電子制御装置では、発振手段によって出力される基準クロック信号の発振状態を監視し、当該電子制御装置が起動して発振状態が不安定から安定に移行するまでの間、複数のマイクロコンピュータの動作を禁止する動作禁止手段を備えるようにすることが望ましい。 In the electronic control device of the present invention, the oscillation state of the reference clock signal output by the oscillating means is monitored, and a plurality of times until the electronic control device starts up and the oscillation state shifts from unstable to stable. It is desirable to provide an operation prohibiting means for prohibiting the operation of the microcomputer.
このように構成された電子制御装置によれば、基準クロック信号の発振状態が不安定であるにもかかわらずマイクロコンピュータが動作を開始することを防止することができる。従って、マイクロコンピュータの動作の信頼性を向上させることができる。 According to the electronic control device configured as described above, it is possible to prevent the microcomputer from starting the operation even though the oscillation state of the reference clock signal is unstable. Therefore, the reliability of the operation of the microcomputer can be improved.
また、本発明の電子制御装置では、発振手段は、複数のマイクロコンピュータの何れか一つに設けられるようにしてもよいが、複数のマイクロコンピュータの夫々に対して電源を供給する電源供給手段を当該電子制御装置が備え、発振手段は電源供給手段に設けられるようにしてもよい。即ち、マイクロコンピュータが発振手段を備えていない分、マイクロコンピュータを小型化できる。更に、一般的に、電源供給手段は、マイクロコンピュータの動作に必要な電圧値の電源(マイコン動作電源)より高い電圧値をもつ電源電圧が入力され、この電源電圧を降圧することによりマイコン動作電源を得ている。このため、発振手段をマイコン動作電源の電圧より高い電圧で動作させることができる。つまり、マイクロコンピュータ内に発振手段を設ける場合よりも、発振手段を安定して動作させることができる。 In the electronic control device of the present invention, the oscillation means may be provided in any one of the plurality of microcomputers, but the power supply means for supplying power to each of the plurality of microcomputers. The electronic control device may be provided, and the oscillation means may be provided in the power supply means. That is, the microcomputer can be miniaturized because the microcomputer is not provided with the oscillation means. Furthermore, in general, the power supply means receives a power supply voltage having a voltage value higher than that of the power supply necessary for microcomputer operation (microcomputer operation power supply), and reduces the power supply voltage to reduce the microcomputer operation power supply. Have gained. For this reason, the oscillation means can be operated at a voltage higher than the voltage of the microcomputer operating power supply. That is, the oscillation means can be operated more stably than when the oscillation means is provided in the microcomputer.
また、本発明の電子制御装置では、発振手段は、所定動作周波数より低く設定された周波数で発振する第1基準クロック信号を生成する第1発振部と、所定動作周波数より低く設定された周波数で発振する第2基準クロック信号を生成する第2発振部とを備え、第1基準クロック信号の発振状態を監視して、第1基準クロック信号の発振状態が正常である場合には第1基準クロック信号を基準クロック信号として出力し、第1基準クロック信号の発振状態が異常である場合には第2基準クロック信号を基準クロック信号として出力するようにしてもよい。 In the electronic control device of the present invention, the oscillating means includes a first oscillation unit that generates a first reference clock signal that oscillates at a frequency set lower than a predetermined operating frequency, and a frequency set lower than the predetermined operating frequency. A second oscillation unit that generates a second reference clock signal to oscillate, and monitors the oscillation state of the first reference clock signal, and when the oscillation state of the first reference clock signal is normal, the first reference clock signal The signal may be output as a reference clock signal, and when the oscillation state of the first reference clock signal is abnormal, the second reference clock signal may be output as the reference clock signal.
このように構成された電子制御装置によれば、第1基準クロック信号の発振状態が異常であっても、第2基準クロック信号が基準クロック信号として出力されるため、第2基準クロック信号に基づいた動作クロック信号に同期してマイクロコンピュータを動作させることができる。このため、第1基準クロック信号の発振状態が異常である場合に、マイクロコンピュータが動作を停止したり、想定外の動作をすることを抑制できる。 According to the electronic control device configured in this way, even if the oscillation state of the first reference clock signal is abnormal, the second reference clock signal is output as the reference clock signal. The microcomputer can be operated in synchronization with the operating clock signal. For this reason, when the oscillation state of the first reference clock signal is abnormal, the microcomputer can be prevented from stopping its operation or performing an unexpected operation.
更に、第2基準クロック信号の周波数が第1基準クロック信号よりも低く設定されている時には、第1基準クロック信号の発振状態が異常である場合に、その旨を複数のマイクロコンピュータに報知する報知手段を備え、複数のマイクロコンピュータは、報知手段から第1基準クロック信号の発振状態が異常である旨を報知されると、第1基準クロック信号の発振状態の異常に対応した処理を実行するようにしてもよい。 Further, when the frequency of the second reference clock signal is set lower than that of the first reference clock signal, if the oscillation state of the first reference clock signal is abnormal, a notification that informs a plurality of microcomputers of that fact And a plurality of microcomputers execute processing corresponding to the abnormality of the oscillation state of the first reference clock signal when notified by the notification means that the oscillation state of the first reference clock signal is abnormal. It may be.
このように構成された電子制御装置によれば、第1基準クロック信号の発振状態が異常である場合には、複数のマイクロコンピュータはその旨を知って、第1基準クロック信号の発振状態の異常に対応した処理を行うことができるので、マイクロコンピュータが、第1基準クロック信号よりも低い周波数の第2基準クロック信号を動作クロック信号として動作しても、想定外の動作をすることを抑制できる。 According to the electronic control apparatus configured as described above, when the oscillation state of the first reference clock signal is abnormal, the plurality of microcomputers know that fact and the oscillation state of the first reference clock signal is abnormal. Therefore, even if the microcomputer operates using the second reference clock signal having a frequency lower than that of the first reference clock signal as the operation clock signal, it is possible to suppress an unexpected operation. .
尚、発振手段からマイクロコンピュータの間で基準クロック信号が伝送される距離が短いほど、その基準クロック信号はノイズの影響を受け難くなるため、本発明の電子制御装置では、複数のマイクロコンピュータのうち少なくとも一つが発振手段に近接して配置されるようにするとよい。 The shorter the distance that the reference clock signal is transmitted from the oscillation means to the microcomputer, the less likely the reference clock signal is affected by noise. At least one may be arranged close to the oscillation means.
また、ノイズの影響による波形の歪みを抑制して高周波信号を伝送するための伝送線路としては、マイクロストリップ線路及びコプレナー線路がよく知られている。このため、本発明の電子制御装置では、発振手段から複数のマイクロコンピュータへ基準クロック信号を伝送する基準クロック信号伝送線は、マイクロストリップ線路あるいはコプレナー線路からなるようにするとよい。 Further, a microstrip line and a coplanar line are well known as transmission lines for transmitting a high-frequency signal while suppressing waveform distortion due to the influence of noise. For this reason, in the electronic control device of the present invention, the reference clock signal transmission line for transmitting the reference clock signal from the oscillating means to the plurality of microcomputers may be a microstrip line or a coplanar line.
また、車両においては、一般に、エンジン制御,トランスミッション制御などの多種類の制御を多数のマイコンを用いて実行する。このため、特に、当該電子制御装置は車両に搭載されるようにするとよい。 In general, in a vehicle, various types of control such as engine control and transmission control are executed using a large number of microcomputers. For this reason, in particular, the electronic control device is preferably mounted on a vehicle.
(第1実施形態)
以下に、第1実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明が適用されたエンジン制御ECU1の構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
The first embodiment will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an engine control ECU 1 to which the present invention is applied.
尚、エンジン制御ECU1は、車両に搭載され、エンジンの駆動に関する各種制御を実行する電子制御装置である。
エンジン制御ECU1は、図1に示すように、直流電源VB(本実施形態では12V)から電源供給を受け、当該エンジン制御ECU1の各部を駆動するマイコン用電源電圧(本実施形態では5V)を生成するとともに、マイコン用電源電圧の供給状態に連動した第1リセット信号を生成する電源IC70と、電源IC70からマイコン用電源電圧の供給を受けて動作するとともに、電源IC70からの第1リセット信号により動作状態が制御され、燃料噴射制御や点火時期制御等のエンジンを制御するための主要な制御を実行し、更に当該エンジン制御ECU1の各部に供給する基準クロック信号及び基準クロック信号の発振状態に連動した第2リセット信号を生成するメインマイコン10とを備えている。
The engine control ECU 1 is an electronic control device that is mounted on a vehicle and executes various controls related to engine driving.
As shown in FIG. 1, the engine control ECU 1 is supplied with power from a DC power supply VB (12V in this embodiment) and generates a power supply voltage for microcomputer (5V in this embodiment) that drives each part of the engine control ECU1. At the same time, the power supply IC 70 generates a first reset signal that is linked to the supply state of the microcomputer power supply voltage, and operates upon receiving the supply of the microcomputer power supply voltage from the
更に、エンジン制御ECU1は、第1リセット信号と第2リセット信号を入力とし、これらの入力信号の論理積(AND)を第3リセット信号として出力する論理積演算回路(AND回路)90と、電源IC70からマイコン用電源電圧の供給及びメインマイコン10から基準クロック信号の供給を受けて動作するとともに、AND回路90からの第3リセット信号により動作状態が制御され、メインマイコン10の動作状態を監視する監視制御やメインマイコン10で処理しきれない他の制御(ノック制御等)を実行するサブマイコン40とを備えている。
Further, the engine control ECU 1 receives a first reset signal and a second reset signal, and outputs a logical product (AND) of these input signals as a third reset signal, and a power supply The
このうち、メインマイコン10は、所定の処理プログラムに基づいて処理を実行するCPU11と、種々の制御プログラムが格納されたROM13と、種々のデータを格納するRAM15と、入力されたアナログ信号の電圧値をデジタル値に変換するA/D変換器17と、各種デジタル信号が入力される複数の入力ポートと各種デジタル信号が出力される複数の出力ポートとを有する入出力ポート19と、所定周波数(本実施形態では1MHz)の基準クロック信号を生成するクロック発振回路21と、クロック発振回路21からの基準クロック信号を予め設定された所定第1逓倍数(本実施形態では64倍)に逓倍し、逓倍した基準クロック信号を動作クロック信号として生成するDPLL(Digital Phase Locked Loop)回路23と、クロック発振回路21からの基準クロック信号の発振状態を判定し、この判定結果に基づいて、CPU11の動作状態を制御する第4リセット信号を生成する発振状態判定部25と、CPU11,ROM13,RAM15,A/D変換器17,入出力ポート19及び発振状態判定部25を接続するバス27と、第1リセット信号が入力されるリセット端子(不図示)とを備えている。
Among these, the
尚、クロック発振回路21は、メインマイコン10の外部に配置された発振子21aと、発振子21aを駆動して所定周波数の基準クロック信号を生成する発振部21bとから構成される。
The
また、発振状態判定部25は、図2(a)に示すように、クロック発振回路21からの基準クロック信号に従ってアップカウント動作を行い、カウント値に応じた信号(カウント信号)を生成するカウンタ25aと、カウンタ25aからのカウント信号によって示されるカウント値と、予め設定された所定発振状態判定値C1とを比較し、この比較結果に連動した第4リセット信号を生成する比較回路25bとから構成される。尚、比較回路25bは、このカウント値が所定発振状態判定値C1より小さい場合には第4リセット信号をLowレベルにし、所定発振状態判定値C1より大きい場合には第4リセット信号をHighレベルにする。
Further, as shown in FIG. 2A, the oscillation
そして、CPU11は、第4リセット信号がLowレベルである場合にはリセット状態となり、第4リセット信号がHighレベルである場合にはリセット状態が解除されて動作するように構成される。また、発振状態判定部25は、第1リセット信号がLowレベルである場合にはリセット状態となり、第1リセット信号がHighレベルである場合にはリセット状態が解除されて動作するように構成される。また、DPLL回路23は、マイコン用電源電圧の供給を受けると動作するように構成される。
The
次に、サブマイコン40は、所定の処理プログラムに基づいて処理を実行するCPU41と、種々の制御プログラムが格納されたROM43と、種々のデータを格納するRAM45と、入力されたアナログ信号の電圧値をデジタル値に変換するA/D変換器47と、各種デジタル信号が入力される複数の入力ポートと、各種デジタル信号が出力される複数の出力ポートとを有する入出力ポート49と、クロック発振回路21からの基準クロック信号を予め設定された所定第2逓倍数(本実施形態では32倍)に逓倍し、逓倍した基準クロック信号を動作クロック信号として生成するDPLL回路51と、CPU41,ROM43,RAM45,A/D変換器47及び入出力ポート49を接続するバス53と、第3リセット信号が入力されるリセット端子(不図示)とを備えている。
Next, the sub-microcomputer 40 includes a
そして、CPU41は、第3リセット信号がLowレベルである場合にはリセット状態となり、第3リセット信号がLowレベルからHighレベルになって所定DPLL安定時間t4(図3参照)が経過すると、リセット状態が解除されて動作するように構成される。また、DPLL回路51は、マイコン用電源電圧の供給を受けると動作するように構成される。
The
尚、サブマイコン40は、入出力ポート49及び入出力ポート19を介して、メインマイコン10との間でデータ通信を行うことにより監視制御を実行する。
次に、電源IC70は、直流電源VBから直流電源電圧を入力し、この直流電源電圧を調整(降圧)してマイコン用電源電圧を生成する電圧調整部71と、電圧調整部71からのマイコン用電源電圧の値を監視し、マイコン用電源電圧が所定判定電圧値V1(本実施形態では2.5V)以上に達してから、基準クロック信号の発振状態が安定することを予測して予め設定された所定リセット解除時間t1(図3参照)が経過すると、第1リセット信号をLowレベルからHighレベルにする電圧監視部73とを備えている。
The sub-microcomputer 40 performs monitoring control by performing data communication with the
Next, the
このように構成されたエンジン制御ECU1において、発振子21aが発振信号を出力すると(図3(c)参照)、発振部21bは、この発振信号の周波数に一致した基準クロック信号(周波数:1MHz)を出力し(図3(d)参照)、これをメインマイコン10内のDPLL回路23に供給するとともに、メインマイコン10の外部にも供給する。
In the engine control ECU 1 configured as described above, when the
そして、メインマイコン10では、DPLL回路23が、基準クロック信号の周波数を64倍した動作クロック信号(周波数:64MHz)を出力し(図3(e)参照)、この動作クロック信号に従って、CPU11が動作する。
In the
一方、サブマイコン40では、DPLL回路51が、メインマイコン10から供給される基準クロック信号の周波数を32倍した動作クロック信号(周波数:32MHz)を出力し(図3(f)参照)、この動作クロック信号に従って、CPU41が動作する。
On the other hand, in the sub-microcomputer 40, the
次に、エンジン制御ECU1起動時におけるエンジン制御ECU1の動作を図3に基づいて説明する。図3は、起動時におけるエンジン制御ECU1の動作を示すタイミングチャートである。 Next, the operation of the engine control ECU 1 when the engine control ECU 1 is activated will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the engine control ECU 1 at the time of startup.
図3(a)はマイコン用電源電圧の電圧波形、(b)は第1リセット信号、(c)は発振子21aの発振信号波形、(d)は基準クロック信号、(e)はメインマイコン10の動作クロック信号、(f)はサブマイコン40の動作クロック信号、(g)はカウント信号、(h)は第4リセット信号、(i)はCPU11の動作状態を示す波形、(j)は第2リセット信号、(k)はCPU41の動作状態を示す波形である。尚、CPU11(CPU41)の動作状態を示す波形が、Highレベルである場合にはCPU11(CPU41)は動作している状態であり、Lowレベルである場合には非動作の状態であることを示している。
3A shows the voltage waveform of the power supply voltage for the microcomputer, FIG. 3B shows the first reset signal, FIG. 3C shows the oscillation signal waveform of the
まず、図示しないイグニッションスイッチがオン状態となり直流電源VBからの電源電圧が供給されることにより、エンジン制御ECU1が起動すると(図3の時刻T1参照)、図3(a)に示すように、マイコン用電源電圧が0Vから徐々に上昇して、発振子21aが発振信号の出力を開始する(図3(c)の時刻T2参照)。そして、発振信号の出力開始(時刻T2)後、マイコン用電源電圧の値が所定判定電圧値V1(2.5V)に達してから(図3の時刻T3参照)、所定リセット解除時間t1(本実施形態では20ms)が経過すると、電圧監視部73は、第1リセット信号をLowレベルからHighレベルにする(図3(b)の時刻T4参照)。
First, when an ignition switch (not shown) is turned on and the power supply voltage from the DC power supply VB is supplied to start the engine control ECU 1 (see time T1 in FIG. 3), as shown in FIG. The power supply voltage gradually rises from 0V, and the
すると、発振状態判定部25内のカウンタ25aはリセット状態が解除されて、基準クロック信号に従ってアップカウントするカウント信号の出力を開始する(図3(g)の時刻T4参照)。その後、カウント信号のカウント値が所定発振状態判定値C1に達すると(図3(g)の時刻T5参照)、基準クロック信号の発振状態が安定したものとして、発振状態判定部25の比較回路25bは、第4リセット信号をLowレベルからHighレベルにする(図3(h)の時刻T5参照)。尚、時刻T4から時刻T5までの時間t2(図3(d)参照)は例えば5ms程度である。すると、CPU11のリセット状態が解除されて、CPU11は動作を開始する(図3(i)の時刻T5参照)。
Then, the
更に、CPU11のリセット状態が解除されてから、予め設定された所定初期化処理時間t3(本実施形態では2ms)が経過すると、CPU11は第2リセット信号をLowレベルからHighレベルにする(図3(j)の時刻T6参照)。即ち、第2リセット信号がHighレベルになる以前に第1リセット信号がHighレベルになっているため、AND回路90は、第2リセット信号がHighレベルになった時点で、第3リセット信号をHighレベルにする。尚、この所定初期化処理時間t3は、メインマイコン10とサブマイコン40との間でマスター・スレーブの関係を設定する初期化処理(RAM,レジスタの初期設定などを行う)を、メインマイコン10側で、サブマイコン40が動作する前に行うための時間である。
Further, when a predetermined initialization processing time t3 (2 ms in the present embodiment) elapses after the reset state of the
そして、この第3リセット信号がHighレベルになってから、所定DPLL安定時間t4(本実施形態では3ms)が経過すると、CPU41のリセット状態が解除されて、CPU41は動作を開始する(図3(k)の時刻T7参照)。尚、所定DPLL安定時間t4は、第3リセット信号がHighレベルになってからDPLL回路51の動作が安定するまでの間、CPU41の動作開始を遅らせるための時間である。
When a predetermined DPLL stabilization time t4 (3 ms in the present embodiment) elapses after the third reset signal becomes High level, the reset state of the
このように構成された本実施形態のエンジン制御ECU1では、メインマイコン10及びサブマイコン40内にはそれぞれDPLL回路23及びDPLL回路51が備えられているために、クロック発振回路21からメインマイコン10及びサブマイコン40の間で伝送される基準クロック信号の周波数を所定第1動作周波数(64MHz)及び所定第2動作周波数(32MHz)より低くすることができる。このため、所定第1動作周波数及び所定第2動作周波数の基準クロック信号をそれぞれメインマイコン10及びサブマイコン40まで伝送する場合よりも、ノイズの影響を低減することができる。従って、メインマイコン10及びサブマイコン40の動作の信頼性を向上させることができる。
In the engine control ECU 1 of the present embodiment configured as described above, the
また、クロック発振回路21から出力される基準クロック信号の発振開始からの発振回数が所定発振状態判定値C1に達すると、CPU41が動作を開始する。
即ち、本実施形態のエンジン制御ECU1では、基準クロック信号の発振状態を監視し、エンジン制御ECU1が起動して発振状態が不安定から安定に移行するまでの間、メインマイコン10及びサブマイコン40の動作を禁止する。
When the number of oscillations from the start of oscillation of the reference clock signal output from the
That is, the engine control ECU 1 of the present embodiment monitors the oscillation state of the reference clock signal, and until the engine control ECU 1 is activated and the oscillation state shifts from unstable to stable, the
つまり、基準クロック信号の発振状態を監視しているために、基準クロック信号の発振状態が不安定であるにもかかわらずメインマイコン10及びサブマイコン40が動作を開始することを防止することができる。従って、メインマイコン10及びサブマイコン40の動作の信頼性を向上させることができる。
That is, since the oscillation state of the reference clock signal is monitored, it is possible to prevent the
以上説明した実施形態において、エンジン制御ECU1は本発明における電子制御装置、メインマイコン10及びサブマイコン40は本発明におけるマイクロコンピュータ、クロック発振回路21は本発明における発振手段、DPLL回路23及びDPLL回路51は本発明における逓倍手段、発振状態判定部25は本発明における動作禁止手段、電源IC70は本発明における電源供給手段、所定第1動作周波数及び所定第2動作周波数は本発明における所定動作周波数である。
In the embodiment described above, the engine control ECU 1 is the electronic control device according to the present invention, the
(第2実施形態)
以下に、第2実施形態について図面を参照しながら説明する。
図4は、本発明が適用されたエンジン制御ECU101の構成を示すブロック図である。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described below with reference to the drawings.
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
尚、エンジン制御ECU101は、車両に搭載され、エンジンの駆動に関する各種制御を実行する電子制御装置である。
エンジン制御ECU101は、図4に示すように、直流電源VB(本実施形態では12V)から電源供給を受け、当該エンジン制御ECU101の各部を駆動するマイコン用電源電圧(本実施形態では5V)と、マイコン用電源電圧の供給状態に連動した第1リセット信号と、当該エンジン制御ECU101の各部に供給する基準クロック信号と、基準クロック信号の発振状態に連動した発振安定信号とを生成する電源IC170と、第1リセット信号と発振安定信号を入力とし、これらの入力信号の論理積(AND)を第2リセット信号として出力する論理積演算回路(AND回路)195とを備えている。
The
As shown in FIG. 4, the
更に、エンジン制御ECU101は、電源IC170からマイコン用電源電圧及び基準クロック信号の供給を受けて動作するとともに、AND回路195からの第2リセット信号により動作状態が制御され、燃料噴射制御や点火時期制御等のエンジンを制御するための主要な制御を実行し、基準クロック信号の発振状態に連動した第3リセット信号を生成するメインマイコン110と、第1リセット信号と第3リセット信号を入力とし、これらの入力信号の論理積(AND)を第4リセット信号として出力する論理積演算回路(AND回路)190と、電源IC170からマイコン用電源電圧及び基準クロック信号の供給を受けて動作するとともに、AND回路190からの第4リセット信号により動作状態が制御され、メインマイコン110の動作状態を監視する監視制御やメインマイコン110で処理しきれない他の制御(ノック制御等)を実行するサブマイコン140とを備えている。
Further, the
尚、メインマイコン110,サブマイコン140及び電源IC170は、図8(a)に示すように、基板B1上に実装されており、メインマイコン110,サブマイコン140はそれぞれ電源IC170に近接して配置される。図8(a)はメインマイコン110,サブマイコン140及び電源IC170が実装された基板B1の平面図である。
As shown in FIG. 8A, the
そして、電源IC170とメインマイコン110との間には、電源IC170から出力された基準クロック信号をメインマイコン110へ伝送するクロックラインLC1と、クロックラインLC1に沿ってクロックラインLC1の両側に配置された2本のグランドラインLG1とが設けられている。即ち、クロックラインLC1はコプレナー線路となるように構成されている。
Between the
また同様に、電源IC170とサブマイコン140との間には、電源IC170から出力された基準クロック信号をサブマイコン140へ伝送するクロックラインLC2と、クロックラインLC2に沿ってクロックラインLC2の両側に配置された2本のグランドラインLG2とが設けられている。即ち、クロックラインLC2は、グランドラインLG2によってコプレナー線路となるように構成されている。
Similarly, between the
更に、図8(b)に示すように、基板B1は3枚の基板B1a,B1b,B1cによって多層基板を構成している。そして、クロックラインLC2及びグランドラインLG2は基板B1a上に、グランドラインLG3は基板B1b上に、信号ラインL1は基板B1c上に配置されている。図8(b)は図8(a)のA−A断面部を示す図である。 Further, as shown in FIG. 8B, the substrate B1 is a multilayer substrate composed of three substrates B1a, B1b, and B1c. The clock line LC2 and the ground line LG2 are disposed on the substrate B1a, the ground line LG3 is disposed on the substrate B1b, and the signal line L1 is disposed on the substrate B1c. FIG.8 (b) is a figure which shows the AA cross-section part of Fig.8 (a).
尚、グランドラインLG3は、クロックラインLC2及びグランドラインLG2の直下に位置するとともにクロックラインLC2に沿うように配置されており、信号ラインL1はグランドラインLG2の直下に位置する配置されている。即ち、クロックラインLC2は、グランドラインLG3によってマイクロストリップ線路となるように構成されている。 The ground line LG3 is located immediately below the clock line LC2 and the ground line LG2 and is arranged along the clock line LC2. The signal line L1 is located just below the ground line LG2. That is, the clock line LC2 is configured to be a microstrip line by the ground line LG3.
また、図5に示すように、メインマイコン110は、所定の処理プログラムに基づいて処理を実行するCPU111と、種々の制御プログラムが格納されたROM113と、種々のデータを格納するRAM115と、入力されたアナログ信号の電圧値をデジタル値に変換するA/D変換器117と、各種デジタル信号が入力される複数の入力ポートと各種デジタル信号が出力される複数の出力ポートとを有する入出力ポート119と、電源IC170からの基準クロック信号を予め設定された所定第1逓倍数(本実施形態では64倍)に逓倍し、逓倍した基準クロック信号を動作クロック信号として生成するDPLL(Digital Phase Locked Loop)回路121と、CPU111,ROM113,RAM115,A/D変換器117及び入出力ポート119を接続するバス123と、第2リセット信号が入力されるリセット端子(不図示)とを備えている。
As shown in FIG. 5, the
そして、CPU111は、第2リセット信号がLowレベルである場合にはリセット状態となり、第2リセット信号がLowレベルからHighレベルになって所定DPLL安定時間t12(図5参照)が経過すると、リセット状態が解除されて動作するように構成される。
Then, the
次に、サブマイコン140は、所定の処理プログラムに基づいて処理を実行するCPU141と、種々の制御プログラムが格納されたROM143と、種々のデータを格納するRAM145と、入力されたアナログ信号の電圧値をデジタル値に変換するA/D変換器147と、各種デジタル信号が入力される複数の入力ポートと、各種デジタル信号が出力される複数の出力ポートとを有する入出力ポート149と、電源IC170からの基準クロック信号を予め設定された所定第2逓倍数(本実施形態では32倍)に逓倍し、逓倍した基準クロック信号を動作クロック信号として生成するDPLL回路151と、CPU141,ROM143,RAM145,A/D変換器147及び入出力ポート149を接続するバス153と、第4リセット信号が入力されるリセット端子(不図示)とを備えている。
Next, the sub-microcomputer 140 includes a
そして、CPU141は、第4リセット信号がLowレベルである場合にはリセット状態となり、第4リセット信号がLowレベルからHighレベルになって所定DPLL安定時間t14(図5参照)が経過すると、リセット状態が解除されて動作するように構成される。また、DPLL回路151は、マイコン用電源電圧の供給を受けると動作するように構成される。
Then, the
尚、サブマイコン140は、入出力ポート149及び入出力ポート119を介して、メインマイコン110との間でデータ通信を行うことにより監視制御を実行する。
次に、電源IC170は、直流電源VBから直流電源電圧を入力し、この直流電源電圧を調整(降圧)してマイコン用電源電圧を生成する電圧調整部171と、電圧調整部171からのマイコン用電源電圧の値を監視し、マイコン用電源電圧が所定判定電圧値V1(本実施形態では2.5V)以上に達してから、基準クロック信号の発振状態が安定することを予測して予め設定された所定リセット解除時間t11(図5参照)が経過すると、第1リセット信号をLowレベルからHighレベルにする電圧監視部173と、所定周波数(本実施形態では1MHz)の基準クロック信号を生成するクロック発振回路175と、クロック発振回路175から出力される基準クロック信号の発振状態を判定する発振状態判定部177とを備えている。
The sub-microcomputer 140 performs monitoring control by performing data communication with the
Next, the
尚、クロック発振回路175は、電源IC170の外部に配置された発振子175aと、発振子175aを駆動して所定周波数の基準クロック信号を出力する発振部175bとから構成される。
The
また、発振状態判定部177は、図2(b)に示すように、クロック発振回路175から出力される基準クロック信号を入力し、この基準クロック信号に従ってアップカウント動作を行い、カウント値に応じた信号(カウント信号)を出力するカウンタ177aと、カウンタ177aから入力されるカウント信号によって示されるカウント値と、予め設定された所定発振状態判定値C11とを比較し、このカウント値が所定発振状態判定値C11より小さい場合には発振安定信号をLowレベルにし、所定発振状態判定値C11より大きい場合には発振安定信号をHighレベルにする比較回路177bとから構成される。
Further, as shown in FIG. 2B, the oscillation
このように構成されたエンジン制御ECU101において、発振子175aが発振信号を出力すると(図5(d)参照)、発振部175bは、この発振信号の周波数に一致した基準クロック信号(周波数:1MHz)を出力し(図5(e)参照)、これをメインマイコン110内のDPLL回路121とサブマイコン140内のDPLL回路151に供給する。
In the
そして、メインマイコン10では、DPLL回路121が、基準クロック信号の周波数を64倍した動作クロック信号(周波数:64MHz)を出力し(図5(f)参照)、この動作クロック信号に従って、CPU111が動作する。
In the
一方、サブマイコン140では、DPLL回路151が、基準クロック信号の周波数を32倍した動作クロック信号(周波数:32MHz)を出力し(図5(g)参照)、この動作クロック信号に従って、CPU141が動作する。
On the other hand, in the sub-microcomputer 140, the
次に、エンジン制御ECU101起動時におけるエンジン制御ECU101の動作を図5に基づいて説明する。図5は、起動時におけるエンジン制御ECU101の動作を示すタイミングチャートである。
Next, the operation of the
図5(a)はマイコン用電源電圧の電圧波形、(b)は第1リセット信号、(c)は発振安定信号、(d)は発振子175aの発振信号波形、(e)は基準クロック信号、(f)はメインマイコン110の動作クロック信号、(g)はサブマイコン140の動作クロック信号、(h)はカウント信号、(i)はCPU111の動作状態を示す波形、(j)は第3リセット信号、(k)はCPU141の動作状態を示す波形である。尚、CPU111(CPU141)の動作状態を示す波形が、Highレベルである場合にはCPU111(CPU141)は動作している状態であり、Lowレベルである場合には非動作の状態であることを示している。
5A shows the voltage waveform of the power supply voltage for the microcomputer, FIG. 5B shows the first reset signal, FIG. 5C shows the oscillation stabilization signal, FIG. 5D shows the oscillation signal waveform of the
まず、図示しないイグニッションスイッチがオン状態となり直流電源VBからの電源電圧が供給されることにより、エンジン制御ECU101が起動すると(図5の時刻T11参照)、図5(a)に示すように、マイコン用電源電圧が0Vから徐々に上昇して、発振子175aが発振信号の出力を開始する(図5(d)の時刻T12参照)。そして、発振信号の出力開始(時刻T12)後、マイコン用電源電圧の値が所定判定電圧値V1(2.5V)に達すると、電圧監視部173は、第1リセット信号を出力する(図5(b)の時刻T13参照)。
First, when an ignition switch (not shown) is turned on and the power supply voltage from the DC power supply VB is supplied to start the engine control ECU 101 (see time T11 in FIG. 5), as shown in FIG. The power supply voltage gradually rises from 0 V, and the
また、発振状態判定部177内のカウンタ177aは、基準クロック信号に従ってアップカウントするカウント信号の出力を開始する(図5(h)の時刻T2参照)。その後、カウント信号のカウント値が所定発振状態判定値C11に達すると(図5(h)の時刻T14参照)、発振状態判定部177の比較回路177bは、発振安定信号をLowレベルからHighレベルにする(図5(c)の時刻T14参照)。即ち、カウント信号のカウント値が所定発振状態判定値C11に達すると、基準クロック信号の発振状態が安定したと判定する。尚、時刻T13から時刻T14までの時間t11(図5(b)参照)は例えば20ms程度である。
Further, the counter 177a in the oscillation
また、発振安定信号がHighレベルになる以前に第1リセット信号がHighレベルになっているため、AND回路195は、発振安定信号がHighレベルになった時点で、第2リセット信号をHighレベルにする。そして、第2リセット信号がHighレベルになってから、所定DPLL安定時間t12(本実施形態では3ms)が経過すると、CPU111のリセット状態が解除されて、CPU111は動作を開始する(図5(i)の時刻T15参照)。尚、所定DPLL安定時間t12は、第2リセット信号のHighレベルになってからDPLL回路121の動作が安定するまでの間、CPU111の動作開始を遅らせるための時間である。
In addition, since the first reset signal is at the high level before the oscillation stabilization signal becomes the high level, the AND
更に、CPU111のリセット状態が解除されてから、予め設定された所定初期化処理時間t13(本実施形態では2ms)が経過すると、CPU111は第3リセット信号をLowレベルからHighレベルにする(図5(j)の時刻T16参照)。即ち、第3リセット信号がHighレベルになる以前に第2リセット信号がHighレベルになっているため、AND回路190は、第3リセット信号がHighレベルになった時点で、第4リセット信号をHighレベルにする。尚、この所定初期化処理時間t13は、メインマイコン110とサブマイコン140との間でマスター・スレーブの関係を設定する初期化処理(RAM,レジスタの初期設定などを行う)を、メインマイコン110側で、サブマイコン140が動作する前に行うための時間である。
Further, when a predetermined initialization processing time t13 (2 ms in this embodiment) elapses after the reset state of the
そして、この第4リセット信号がHighレベルになってから、所定DPLL安定時間t14(本実施形態では3ms)が経過すると、CPU141のリセット状態が解除されて、CPU141は動作を開始する(図5(k)の時刻T17参照)。尚、所定DPLL安定時間t14は、第4リセット信号がHighレベルになってからDPLL回路151の動作が安定するまでの間、CPU141の動作開始を遅らせるための時間である。
When a predetermined DPLL stabilization time t14 (3 ms in the present embodiment) elapses after the fourth reset signal becomes High level, the reset state of the
このように構成された本実施形態のエンジン制御ECU101では、メインマイコン110及びサブマイコン140内にはそれぞれDPLL回路121及びDPLL回路151が備えられているために、クロック発振回路175からメインマイコン110及びサブマイコン140の間で伝送される基準クロック信号の周波数を所定第1動作周波数(64MHz)及び所定第2動作周波数(32MHz)より低くすることができる。このため、所定第1動作周波数及び所定第2動作周波数の基準クロック信号をそれぞれメインマイコン110及びサブマイコン140まで伝送する場合よりも、ノイズの影響を低減することができる。従って、メインマイコン110及びサブマイコン140の動作の信頼性を向上させることができる。
In the
また、クロック発振回路175から出力される基準クロック信号の発振開始からの発振回数が所定発振状態判定値C11に達すると、CPU141が動作を開始する。
即ち、本実施形態のエンジン制御ECU101では、基準クロック信号の発振状態を監視し、エンジン制御ECU101が起動して発振状態が不安定から安定に移行するまでの間、メインマイコン110及びサブマイコン140の動作を禁止する。
When the number of oscillations from the start of oscillation of the reference clock signal output from the
That is, the
つまり、基準クロック信号の発振状態を監視しているために、基準クロック信号の発振状態が不安定であるにもかかわらずメインマイコン110及びサブマイコン140が動作を開始することを防止することができる。従って、メインマイコン110及びサブマイコン140の動作の信頼性を向上させることができる。
That is, since the oscillation state of the reference clock signal is monitored, it is possible to prevent the
また、クロック発振回路175は電源IC170に設けられている。このため、メインマイコン110及びサブマイコン140がクロック発振回路175を備えていない分、メインマイコン110及びサブマイコン140を小型化できる。更に、電源IC170は、マイコン用電源電圧より高い電圧値をもつ電源電圧が入力され、この電源電圧を降圧することによりマイコン用電源電圧を得ている。このため、クロック発振回路175をマイコン用電源電圧より高い電圧で動作させることができる。つまり、メインマイコン110及びサブマイコン140内にクロック発振回路175を設ける場合よりも、クロック発振回路175を安定して動作させることができる。
The
また、メインマイコン110,サブマイコン140はそれぞれ電源IC170に近接して配置されるため、クロックラインLC1,LC2の長さが短い。更に、クロックラインLC1はコプレナー線路となるように、クロックラインLC2はコプレナー線路及びマイクロストリップ線路となるように構成されている。このため、クロックラインLC1及びクロックラインLC2によって伝送される基準クロック信号は、周囲から発生するノイズの影響を受け難い。
Further, since the
以上説明した実施形態において、エンジン制御ECU101は本発明における電子制御装置、メインマイコン110及びサブマイコン140は本発明におけるマイクロコンピュータ、クロック発振回路175は本発明における発振手段、DPLL回路121及びDPLL回路151は本発明における逓倍手段、発振状態判定部177は本発明における動作禁止手段、電源IC170は本発明における電源供給手段、クロックラインLC1,LC2は本発明における基準クロック信号伝送線、所定第1動作周波数及び所定第2動作周波数は本発明における所定動作周波数である。
In the embodiment described above, the
(第3実施形態)
以下に第3実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、第3実施形態では、第2実施形態と異なる部分のみを説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described below with reference to the drawings. In the third embodiment, only the parts different from the second embodiment will be described.
第3実施形態におけるエンジン制御ECU201が第2実施形態のエンジン制御ECU101と異なる点は、電源IC170の代わりに電源IC270が設けられた点である。
このため、電源IC270の構成を図6及び図2(c)に基づいて説明する。図6はエンジン制御ECU201の構成を示すブロック図、図2(c)は発振状態判定部277の構成を示すブロック図である。
The
Therefore, the configuration of the power supply IC 270 will be described with reference to FIG. 6 and FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the
電源IC270は、図6に示すように、電圧調整部171と、電圧監視部173と、基準クロック信号を生成するクロック発振回路275と、クロック発振回路275から出力される発振信号の発振状態を判定する発振状態判定部277とを備えている。尚、クロック発振回路275は、電源IC270の外部に配置された発振子275aと、発振子275aを駆動して所定周波数(本実施形態では1MHz)の発振信号を出力する発振部275bと、発振部275bから出力される発振信号より周波数が低い発振信号をバックアップ用に出力するCR発振回路275cとから構成される。
As shown in FIG. 6, the power supply IC 270 determines a
また、発振状態判定部277は、図2(c)に示すように、発振部275bからの発振信号(以降、発振部発振信号と称す)に従ってアップカウント動作を行い、このカウント値に応じた信号(以降、第1カウント信号と称す)を出力するカウンタ277aと、カウンタ277aから入力される第1カウント信号によって示されるカウント値と所定発振状態判定値C11とを比較し、このカウント値が所定発振状態判定値C11より小さい場合には発振安定信号をLowレベルにし、所定発振状態判定値C11より大きい場合には発振安定信号をHighレベルにする比較回路277bと、発振部275bからの発振部発振信号に従ってアップカウント動作を行い、カウント値に応じた信号(以降、第2カウント信号と称す)を出力するカウンタ277cと、カウンタ277cからの第2カウント信号によって示されるカウント値(以降、第2カウント値と称す)と、予め設定された所定切替判定値C12とを比較し、この比較結果に基づいて、CR発振回路275cからの発振信号(以降、CR発振信号と称す)を基準クロック信号として出力することを示す基準クロック選択信号を入出力ポート119及び入出力ポート149に出力する比較回路277dと、発振部発振信号とCR発振信号とを入力し、基準クロック選択信号に基づいて、発振部発振信号及びCR発振信号の何れかを基準クロック選択信号としてDPLL回路121及びDPLL回路151に出力する切替スイッチ277eとから構成される。
Further, as shown in FIG. 2C, the oscillation
尚、カウンタ277cは、CR発振信号を入力し、CR発振信号の立ち上がりエッジのタイミングで第2値をリセットする(0に設定する)。また、比較回路277dは、CR発振信号を入力し、CR発振信号の立ち下がりエッジのタイミングで、第2カウント値と所定切替判定値C12とを比較する。尚、所定切替判定値C12は、発振部発振信号が正常に発振されている場合において、CR発振信号が立ち上がってから立ち下がるまで(即ち、CR発振信号の1/2周期)の間でカウンタ277cによってカウントされる値より、若干小さく設定される。
The
また、比較回路277dは、第2カウント値が所定切替判定値C12より大きい場合には基準クロック選択信号をLowレベルにし、第2カウント値が所定切替判定値C12より小さい場合には基準クロック選択信号をHighレベルにする。
The
また、切替スイッチ277eは、基準クロック選択信号がLowレベルの場合には発振部発振信号を、Highレベルの場合にはCR発振信号を出力するように切り替える。
また、CPU111及びCPU141は、基準クロック選択信号がHighレベルになると、発振部発振信号に異常があると判断し、異常に対応した処理を実行するように構成されている。尚、この異常に対応した処理とは、例えば、異常情報の記憶処理やフェールセーフ処理である。
The
Further, the
次に、発振状態判定部277によって実行される発振信号切替判定の方法を説明するために、発振子275aの発振信号出力が途中で停止した場合の発振状態判定部277の動作を図7に基づいて説明する。図7は、発振状態判定部277の動作を示すためのタイミングチャートである。
Next, in order to explain the method of determining the oscillation signal switching executed by the oscillation
図7(a)は発振子275aの発振信号波形、(b)は発振部発振信号、(c)は第2カウント信号、(d)はCR発振信号、(e)は基準クロック選択信号、(f)は切替スイッチ277eから出力される基準クロック信号である。
7A shows an oscillation signal waveform of the oscillator 275a, FIG. 7B shows an oscillation unit oscillation signal, FIG. 7C shows a second count signal, FIG. 7D shows a CR oscillation signal, FIG. 7E shows a reference clock selection signal, f) is a reference clock signal output from the
まず、発振子275aが発振信号を出力している場合には(エンジン制御ECU201起動時から時刻T28まで(図7(a)参照))、発振部発振信号が出力されるため(図7(b)参照)、カウンタ277cは発振部発振信号の入力に従ってアップカウントする第2カウント信号を出力する(図7(c)参照)。この際、第2カウント値は、CR発振信号がLowレベルからHighレベルとなるタイミングでリセットされる(図7(c)及び図7(d)の時刻T21、T23,T25,T27,T30参照)。更に、切替スイッチ277eから基準クロック信号として発振部発振信号が出力される(図7(f)参照)。
First, when the oscillator 275a outputs an oscillation signal (from the time when the
尚、比較回路277dはCR発振信号がHighレベルからLowレベルとなるタイミングで、第2カウント値と所定切替判定値C12とを比較する(図7(c)及び図7(d)の時刻T22、T24,T26参照)。そして、時刻T22、T24,T26においては、第2カウント値は所定切替判定値C12より大きいために、基準クロック選択信号をLowレベルにする(図7(e)参照)。
Note that the
そして、発振子275aからの発振信号出力が停止すると(図7(a)の時刻T28参照)、発振部発振信号の出力も停止するため(図7(b)の時刻T28参照)、第2カウント値は時刻T28における値に固定される(図7(c)の時刻T28参照)。 When the oscillation signal output from the oscillator 275a is stopped (see time T28 in FIG. 7A), the output of the oscillation unit oscillation signal is also stopped (see time T28 in FIG. 7B). The value is fixed to the value at time T28 (see time T28 in FIG. 7C).
その後、CR発振信号がLowレベルからHighレベルとなるタイミングで、比較回路277dが第2カウント値と所定切替判定値C12とを比較すると、第2カウント値は所定切替判定値C12より小さいために(図7(c)の時刻T29参照)、基準クロック選択信号をHighレベルにする(図7(e)の時刻T29参照)。
Thereafter, when the
そして、この基準クロック選択信号がHighレベルになると、切替スイッチ277eから基準クロック信号としてCR発振信号が出力される(図7(f)の時刻T29以降参照)。
When the reference clock selection signal becomes High level, a CR oscillation signal is output as a reference clock signal from the
このように構成された本実施形態のエンジン制御ECU201では、発振部発振信号の発振状態が異常であっても、CR発振信号が基準クロック信号として出力されるため、CR発振信号に基づいた動作クロック信号に同期してメインマイコン110及びサブマイコン140を動作させることができる。このため、発振部発振信号の発振状態が異常である場合に、メインマイコン110及びサブマイコン140が動作を停止したり、想定外の動作をすることを抑制できる。
In the
また、CPU111及びCPU141は、基準クロック選択信号がHighレベルになることによって、発振部発振信号の発振状態が異常であることを知って、異常に対応した処理を実行するため、メインマイコン110及びサブマイコン140が、発振部発振信号よりも低い周波数のCR発振信号を動作クロック信号として動作しても、想定外の動作をすることを抑制できる。
In addition, the
以上説明した実施形態において、エンジン制御ECU201は本発明における電子制御装置、クロック発振回路275,カウンタ277c,比較回路277d及び切替スイッチ277eは本発明における発振手段、カウンタ277a及び比較回路277bは本発明における動作禁止手段、電源IC270は本発明における電源供給手段、発振子275a及び発振部275bは本発明における第1発振部、CR発振回路275cは本発明における第2発振部、カウンタ277c及び比較回路277dは本発明における報知手段である。
In the embodiment described above, the
また、発振部発振信号は本発明における第1基準クロック信号、CR発振信号は本発明における第2基準クロック信号である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
The oscillation unit oscillation signal is the first reference clock signal in the present invention, and the CR oscillation signal is the second reference clock signal in the present invention.
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, As long as it belongs to the technical scope of this invention, a various form can be taken.
例えば、本実施形態においては、2つのマイクロコンピュータを備える電子制御装置を示したが、3つ以上のマイクロコンピュータを備える電子制御装置であってもよい。
また、本実施形態においては、エンジン制御を行うエンジン制御ECUに本発明を適用したものを示した。しかし、一般に、車両では、エンジン制御の他にトランスミッション制御などの多種類の制御を多数のマイコンを用いて実行する。このため、エンジン制御の他の制御で用いられるマイコンに本発明を適用してもよい。
For example, in the present embodiment, an electronic control device including two microcomputers is shown, but an electronic control device including three or more microcomputers may be used.
Moreover, in this embodiment, what applied this invention to engine control ECU which performs engine control was shown. However, in general, a vehicle performs various types of control such as transmission control in addition to engine control using a large number of microcomputers. For this reason, you may apply this invention to the microcomputer used by other control of engine control.
1,101,201…エンジン制御ECU、10,110…メインマイコン、11,41,111,141…CPU、13,43,113,143…ROM、15,45,115,145…RAM、17,47,117,147…A/D変換器、19,49,119,149…入出力ポート、21,175,275…クロック発振回路、21a,175a,275a…発振子、21b,175b,275b…発振部、23,51,121,151…DPLL回路、25,177,277…発振状態判定部、25a,177a,277a,277c…カウンタ、25b,177b,277b,277d…比較回路、27,53,123,153…バス、40,140…サブマイコン、47…A/D変換器、49…入出力ポート、70,170,270…電源IC、71,171…電圧調整部、73,173…電圧監視部、90,190,195…AND回路、275c…CR発振回路、277e…切替スイッチ、B1(B1a,B1b,B1c)…基板、L1…信号ライン、LC1,LC2…クロックライン、LG1,LG2,LG3…グランドライン。 1, 101, 201 ... Engine control ECU, 10, 110 ... Main microcomputer, 11, 41, 111, 141 ... CPU, 13, 43, 113, 143 ... ROM, 15, 45, 115, 145 ... RAM, 17, 47 , 117, 147 ... A / D converters, 19, 49, 119, 149 ... I / O ports, 21, 175, 275 ... clock oscillation circuits, 21a, 175a, 275a ... oscillators, 21b, 175b, 275b ... oscillation units , 23, 51, 121, 151... DPLL circuit, 25, 177, 277... Oscillation state determination unit, 25a, 177a, 277a, 277c... Counter, 25b, 177b, 277b, 277d. 153: Bus, 40, 140 ... Sub-microcomputer, 47 ... A / D converter, 49 ... I / O port, 70, 170, 70 ... Power supply IC, 71,171 ... Voltage adjustment unit, 73,173 ... Voltage monitoring unit, 90,190,195 ... AND circuit, 275c ... CR oscillation circuit, 277e ... Changeover switch, B1 (B1a, B1b, B1c) ... Substrate, L1... Signal line, LC1, LC2... Clock line, LG1, LG2, LG3.
Claims (9)
前記所定動作周波数より低く設定された周波数で発振する基準クロック信号を出力する発振手段を備え、
前記複数のマイクロコンピュータはそれぞれ、前記発振手段から出力される基準クロック信号の周波数を前記所定動作周波数に逓倍する逓倍手段を備え、該逓倍手段によって逓倍された基準クロック信号を前記動作クロック信号とする、
ことを特徴とする電子制御装置。 An electronic control device comprising a plurality of microcomputers that operate in synchronization with an operation clock signal having a preset predetermined operation frequency,
Oscillating means for outputting a reference clock signal that oscillates at a frequency set lower than the predetermined operating frequency;
Each of the plurality of microcomputers includes a multiplying unit that multiplies the frequency of the reference clock signal output from the oscillating unit to the predetermined operating frequency, and the reference clock signal multiplied by the multiplying unit is used as the operation clock signal. ,
An electronic control device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の電子制御装置。 The oscillation state of the reference clock signal output by the oscillating means is monitored, and the operation of the plurality of microcomputers is prohibited until the electronic control unit is activated and the oscillation state shifts from unstable to stable. Provided with operation prohibition means,
The electronic control device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子制御装置。 The oscillation means is provided in any one of the plurality of microcomputers.
The electronic control device according to claim 1, wherein the electronic control device is an electronic control device.
前記発振手段は、前記電源供給手段に設けられる、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子制御装置。 Power supply means for supplying power to each of the plurality of microcomputers;
The oscillation means is provided in the power supply means.
The electronic control device according to claim 1, wherein the electronic control device is an electronic control device.
ことを特徴とする請求項1〜請求項4何れかに記載の電子制御装置。 The oscillating means generates a first reference clock signal that oscillates at a frequency set lower than the predetermined operating frequency, and a second reference clock signal that oscillates at a frequency set lower than the predetermined operating frequency. A second oscillation unit for generating the first reference clock signal, and monitoring the oscillation state of the first reference clock signal, and outputting the first reference clock signal as the reference clock signal when the oscillation state is normal, When the oscillation state is abnormal, the second reference clock signal is output as the reference clock signal.
The electronic control device according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記第1基準クロック信号の発振状態が異常である場合に、その旨を前記複数のマイクロコンピュータに報知する報知手段を備え、
前記複数のマイクロコンピュータは、前記報知手段から前記第1基準クロック信号の発振状態が異常である旨を報知されると、前記第1基準クロック信号の発振状態の異常に対応した処理を実行する、
ことを特徴とする請求項5に記載の電子制御装置。 A frequency of the second reference clock signal is set lower than the first reference clock signal;
In the case where the oscillation state of the first reference clock signal is abnormal, it is provided with an informing means for informing the microcomputer to that effect,
The plurality of microcomputers, when notified by the notification means that the oscillation state of the first reference clock signal is abnormal, executes processing corresponding to the abnormality of the oscillation state of the first reference clock signal.
The electronic control device according to claim 5.
ことを特徴とする請求項1〜請求項6何れかに記載の電子制御装置。 At least one of the plurality of microcomputers is disposed in proximity to the oscillating means;
The electronic control device according to claim 1, wherein the electronic control device is an electronic control device.
ことを特徴とする請求項1〜請求項7何れかに記載の電子制御装置。 The reference clock signal transmission line for transmitting the reference clock signal from the oscillating means to the plurality of microcomputers comprises a microstrip line or a coplanar line.
The electronic control device according to any one of claims 1 to 7, wherein
ことを特徴とする請求項1〜請求項8何れかに記載の電子制御装置。 The electronic control device is mounted on a vehicle.
The electronic control device according to claim 1, wherein the electronic control device is a device.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008299731A (en) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Panasonic Corp | Semiconductor integrated circuit and information processing system |
JP2015040499A (en) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | 株式会社デンソー | Engine control device |
JP2017097629A (en) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | On-vehicle control device |
-
2004
- 2004-04-20 JP JP2004124288A patent/JP2005309675A/en active Pending
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