JP2006307662A

JP2006307662A - 制御装置

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Publication number: JP2006307662A
Application number: JP2005127821A
Authority: JP
Inventors: Amit Bhardwaj; アミットブハルドワジ; Kazuya Kono; 一也河野; Yutaka Takaku; 豊高久
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2025-04-26
Also published as: JP4266016B2

Abstract

【課題】ＣＰＵの監視機能を正常に動作させ、マイクロコンピュータによる制御を正常に実行させる。
【解決手段】
制御用ＣＰＵはＣＰＵ診断装置に許可信号を送信する。ＣＰＵ診断装置は、制御信号をアクチュエータコントロール手段へ送信する。アクチュエータコントロール手段は、制御用ＣＰＵ及びＣＰＵ診断装置から制御信号に基いて、アクチュエータ駆動信号を生成する。アクチュエータ監視手段は、アクチュエータ駆動信号に基いて、モニタ結果ＯＫ信号を生成する。制御用ＣＰＵは、モニタＯＫ信号が生成されると、ＣＰＵ診断装置に、制御遷移信号を送信する。そこで、ＣＰＵ診断装置は、制御用ＣＰＵとの間で、質問及び応答を交信し、ＣＰＵの異常等を診断する。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車のエンジン制御システムに好適な制御装置に関し、特に、ＣＰＵ診断機能を有する制御装置に関する。

一般に、自動車のエンジン制御装置では、マイクロコンピュータの故障によって車両が暴走したり運転性が損なわれることを防止するために、エンジン始動時にＣＰＵの監視を行って動作保証を行う。ＣＰＵの動作を診断する技術として、例えば、特許文献１に提案されている例がある。

特許文献１に記載された例では、マイクロコンピュータは、出力制御を行う機能レベルとこの機能レベルをモニタリングするモニタリングレベルを有する。こうして、マイクロコンピュータは、少なくともエラーケース以外においては相互にその機能に影響を与えない２つのチャネルを有するため、２つの計算ユニットに匹敵する運転の確実性および利用度が達成される。

特許文献１には、マイクロコンピュータの機能動作を保証するために第３のレベルとウオッチドッグが設けられている。第３のレベルは、第１のレベルを実行する関数と第２のレベルを実行する関数と第２のレベルの動作検査を行う第３の関数によって構成されている。ウオッチドッグは、第３のレベルとの間で質問と応答を交信することによって、マイクロコンピュータの機能動作を判定するＣＰＵ診断装置である。ウオッチドッグは、ＣＰＵのエラー状態を検出したとき、アクチュエータの電源またはアクチュエータ信号をカットし、マイクロコンピュータによる制御を停止する。

特表平１０−５０７８０５号

特許文献１に記載された例では、マイクロコンピュータの機能動作を検査するために、ウオッチドッグとＣＰＵの間で質問と応答を交信する。ウオッチドッグは、例えば、質問と応答の間の時間偏差に基いて、マイクロコンピュータの機能を判定する。

しかしながら、ウオッチドッグがＣＰＵに質問信号を送信するタイミングは、ＣＰＵに予め通知されていない。従って、ＣＰＵは、他の処理でビジー状態のとき、所定期間内にウオッチドッグに応答信号を送信することができない場合がある。ウオッチドッグは、所定期間内に応答信号を受信しない場合には、リセット信号を生成し、アクチュエータの電源またはアクチュエータ信号をカットする。即ち、マイクロコンピュータの機能が正常であっても、アクチュエータの電源またはアクチュエータ信号をカットし、マイクロコンピュータの制御を停止する。ウオッチドッグは、リセット信号が生成されなくなるまで、繰り返し、マイクロコンピュータの機能動作の検査を行う。それによって、エンジンの始動が遅れる。

これは、ＣＰＵがビジー状態であるか否かに拘らず、ウオッチドッグが、マイクロコンピュータの機能動作の検査を実行することが原因である。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ＣＰＵの監視機能を正常に動作させ、マイクロコンピュータによる制御を正常に実行させることができる制御装置を提供することにある。

本発明によると、エンジンの始動時に、制御用ＣＰＵはＣＰＵ診断装置に許可信号を送信する。それによって、ＣＰＵ診断装置は、制御信号をアクチュエータコントロール手段へ送信する。アクチュエータコントロール手段は、制御用ＣＰＵ及びＣＰＵ診断装置から制御信号に基いて、アクチュエータ駆動信号を生成する。

アクチュエータ監視手段は、アクチュエータ駆動信号に基いて、アクチュエータの状態を判定し、モニタ結果ＯＫ信号を生成する。制御用ＣＰＵは、モニタＯＫ信号が生成されると、ＣＰＵ診断装置に、制御遷移信号を送信する。そこで、ＣＰＵ診断装置は、制御用ＣＰＵとの間で、質問及び応答を交信し、ＣＰＵの異常等を診断する。

本発明によると、ＣＰＵの監視機能を正常に動作させ、マイクロコンピュータによる制御を正常に実行させることができる。

以下、本発明を自動車のエンジン制御装置に適用した場合について説明する。図１は、自動車のエンジン制御システムの構成例を示したものである。エンジン５０７は、ピストン５０７ａ、シリンダ５０７ｂ、点火プラグ５０８、インジェクタ５０９を有し、これらはエンジン制御装置であるコントロールユニット５１５によって制御される。

燃焼室５０７ｃには、吸気管５０１と排気管５１９が接続されている。排気管５１９には、触媒５２０が設けられている。

吸気管５０１と排気管５１９は、バイパス管路である側路管５２５によって接続されている。側路管５２５には、排気ガスの再循環流量を調節するためのＥＧＲ弁５２４が設けられている。

エアクリーナ５０２の入口部５０２ａから取り入れられた吸入空気は、空気流量計（エアフロセンサ）５０３、及び、スロットルボディ５０５を通って、コレクタ５０６に導かれる。コレクタ５０６に吸入された空気は、エンジン５０７の各シリンダ５０７ｂに接続された各吸気管５０１に分配された後、側路管５２５からの再循環空気、即ち、ＥＧＲ空気と合流して各燃焼室５０７ｃに導かれる。従って、燃焼室５０７ｃに導入される空気流量Ｑｃは、吸入空気流量ＱａとＥＧＲ空気流量Ｑｅの合計である。

燃料タンク５１４の燃料は、燃料ポンプ５１０によって一次加圧され、燃圧レギュレータ５１２によって一定の圧力（例えば３kg/cm^２）に調圧され、燃料ポンプ５１１によって、より高い圧力に二次加圧され、燃圧レギュレータ５１３によって一定の圧力（例えば３０kg/cm^２）に調圧されて、インジェクタ５０９に供給される。燃料はインジェクタ５０９から燃焼室５０７ｃに噴射される。点火プラグ５０８は、点火コイル５２２によって高電圧化された点火信号を入力し、火花を生成する。こうして燃焼室５０７ｃに噴射された燃料は、点火プラグ５０８によって点火される。燃焼室５０７ｃからの排気ガスの一部は、再循環空気として側路管５２５に導かれ、残りは、排気管５１９の触媒５２０を通って大気に排出される。

エアフロセンサ５０３によって検出された吸気流量を表す信号は、コントロールユニット５１５に供給される。スロットルボディ５０５には、吸気流量を制御する電制スロットル弁５０５ａと電制スロットル弁５０５ａの開度を検出するスロットルセンサ５０４が設けられている。電制スロットル弁５０５ａは電制スロットルアクチュエータ５２６によって駆動される。スロットルセンサ５０４によって検出された電制スロットル弁５０５ａの開度はコントロールユニット５１５に供給される。燃料ポンプ５１１の出口には、燃圧センサ５２３が設けられている。燃圧センサ５２３によって検出された燃料圧力は、コントロールユニット５１５に供給される。

クランク軸５０７ｄには、クランク角センサ（図示省略）が設けられている。クランク角センサによって検出されたクランク軸５０７ｄの回転位置を表す角度信号ＰＯＳはコントロールユニット５１５に供給される。排気管５１９には、触媒５２０より上流の位置にて、空燃比（Ａ／Ｆ）センサ５１８が設けられている。空燃比（Ａ／Ｆ）センサ５１８によって検出された排気ガス検出信号はコントロールユニット５１５に供給される。

コントロールユニット５１５は、イグニッションスイッチ１０１からの起動信号とアクセル開度センサ（ＡＰＳ）５２１からのアクセル開度信号を入力し、ＥＧＲ弁５２４、電制スロットルアクチュエータ５２６、燃料ポンプ５１０、燃圧レギュレータ５１３、インジェクタ５０９、点火コイル５２２、等に制御信号を供給する。

図２は、コントロールユニット５１５の主要部を示す。コントロールユニット５１５は、Ｉ／Ｏ回路基板６０１、ＲＯＭ６０２、ＭＰＵ６０３、及び、ＲＡＭ６０４を含む。Ｉ／Ｏ回路基板６０１は、インターフェース回路とＡ／Ｄ変換器を有し、更に、インジェクタ駆動回路１１８、電制スロットル駆動回路１１９、及び、点火コイル駆動回路１２０を有する。

インターフェース回路は、空気流量計（エアフロセンサ）５０３、スロットルセンサ５０４、クランク角センサ５１６、空燃比（Ａ／Ｆ）センサ５１８、アクセル開度センサ（ＡＰＳ）５２１、燃圧センサ５２３等からの信号を入力し、Ａ／Ｄ変換器は、それらの信号のＡＤ変換を行う。ＭＰＵ６０３は、センサの入力信号に基いて各種の演算を行い、制御信号を生成し、それを、インジェクタ駆動回路１１８、電制スロットル駆動回路１１９、及び、点火コイル駆動回路１２０に供給する。これらの駆動回路１１８、１１９、１２０では、所定の演算処理を行い、この演算結果として各種の駆動信号６０５、６０６、６０７を生成する。この駆動信号６０５、６０６、６０７は、各インジェクタ５０９、電制スロットルアクチュエータ５２６、及び、点火コイル５２２に供給される。尚、Ｉ／Ｏ回路基板６０１は、燃料ポンプ５１０、ＥＧＲ弁５２４等にも駆動信号６０８、６０９を供給する。

図３は、本発明によるコントロールユニット５１５の構成例を示す。コントロールユニット５１５は、制御用ＣＰＵ１０２、ＣＰＵ診断装置１０３、及び、アクチュエータコントロール手段１０４を有し、更に、インジェクタ駆動回路１１８、電制スロットル駆動回路１１９、及び、点火コイル駆動回路１２０を有する。制御用ＣＰＵ１０２は、コア制御ブロック１１７とアクチュエータ監視手段１０５を有する。

本例によると、エンジンの始動時に、制御用ＣＰＵ１０２はＣＰＵ診断装置１０３に許可信号１０６を送信する。それによって、ＣＰＵ診断装置１０３は、制御信号１１２、１１３、１１４をアクチュエータコントロール手段１０４へ送信する。

アクチュエータコントロール手段１０４は、制御用ＣＰＵ１０２及びＣＰＵ診断装置１０３からインジェクタ駆動回路制御信号１０９、１１２を入力し、インジェクタ駆動回路１１８に制御信号１２１を出力し、制御用ＣＰＵ１０２及びＣＰＵ診断装置１０３から電制スロットル駆動回路制御信号１１０、１１３を入力し、電制スロットル駆動回路１１９に制御信号１２２を出力し、制御用ＣＰＵ１０２及びＣＰＵ診断装置１０３から点火コイル駆動回路制御信号１１１、１１４を入力し、点火コイル駆動回路１２０に制御信号１２３を出力する。

アクチュエータ監視手段１０５は、インジェクタ駆動回路１１８、電制スロットル駆動回路１１９、及び、点火コイル駆動回路１２０からの状態信号１２４、１２５、１２６に基いて、燃料噴射量、スロットル開度および点火時期を監視する。アクチュエータ監視手段１０５は、モニタ結果ＯＫ信号１１５又はＮＧ信号を生成すると、それをコア制御ブロック１１７に出力する。

制御用ＣＰＵ１０２は、モニタＯＫ信号１１５が生成されると、ＣＰＵ診断装置１０３に、制御遷移信号１０８を送信する。そこで、ＣＰＵ診断装置１０３は、制御用ＣＰＵ１０２との間で、質問及び応答を交信し、ＣＰＵの異常等を診断する。例えば、ＣＰＵ診断装置１０３は、制御用ＣＰＵ１０２に問題信号１１６を送信し、制御用ＣＰＵ１０２から回答信号１０７を受信する。問題信号１１６と回答信号１０７の偏差に基いて、制御用ＣＰＵ１０２の状態を診断する。尚、ＣＰＵ診断装置１０３と制御用ＣＰＵ１０２の間で問答を繰り返し、それによって制御用ＣＰＵ１０２の状態を診断する技術は、例えば、特許文献１に記載されているように既知であり、ここでは詳細に説明しない。

本例では、制御用ＣＰＵ１０２からＣＰＵ診断装置１０３へ、許可信号１０６及び制御遷移要求信号１０８が送信されることによって、ＣＰＵ診断装置１０３は、制御用ＣＰＵ１０２の監視及び診断を行う。

こうして、本例では、制御用ＣＰＵ１０２が、ＣＰＵ診断装置１０３を制御するため、ＣＰＵ診断装置１０３によるＣＰＵの診断処理が、制御用ＣＰＵ１０２のビジー状態等によって妨げられることがない。従って、エンジンの始動処理が迅速化される。

図４〜図８は、制御用ＣＰＵ１０２とＣＰＵ診断装置１０３の間のデータ送受信及びそれぞれの制御状態を示す。

図４を参照して、制御用ＣＰＵ１０２が制御処理２０２を実行中に、ＣＰＵ診断装置１０３の初期化処理２０５が終了し、且つ、アクチュエータ監視手段１０５よりモニタ結果ＯＫ信号１１５が出力された場合を説明する。図４（ａ）は、イグニッションスイッチ１０１のオンオフ信号の状態を示し、図４（ｂ）は、制御用ＣＰＵ１０２の動作状態の推移を示し、図４（ｃ）は、ＣＰＵ診断装置１０３の動作状態の推移を示す。

先ず、図４（ａ）に示すように、イグニッションスイッチ１０１がオン信号を出力すると、図４（ｂ）に示すように、制御用ＣＰＵ１０２は初期化処理２０１を実行し、それが終了すると、ＣＰＵ診断装置１０３にリセット信号１５０を送信する。制御用ＣＰＵ１０２は、始動性に関する優先度が高い制御処理２０２を実行し、それが終了すると、ＣＰＵ診断装置１０３に許可信号１０６を送信する。そこで制御用ＣＰＵ１０２は、アクチュエータ監視手段１０５からモニタ結果ＯＫ信号１１５を待つ待ち状態２０３に入る。制御用ＣＰＵ１０２は、アクチュエータ監視手段１０５からモニタ結果ＯＫ信号１１５を受信すると、ＣＰＵ診断装置１０３に制御遷移要求信号１０８を送信し、制御状態２０４に遷移する。制御状態２０４では、制御用ＣＰＵ１０２は、通常の制御処理とＣＰＵの診断処理を行う。ＣＰＵの診断処理では、制御用ＣＰＵ１０２は、ＣＰＵ診断装置１０３との間で質問と応答を交信し、ＣＰＵの診断を行う。

図４（ｃ）に示すように、ＣＰＵ診断装置１０３は、制御用ＣＰＵ１０２からリセット信号１５０を受信すると、初期化処理２０５を実行する。ＣＰＵ診断装置１０３は、初期化処理２０５が終了すると、制御用ＣＰＵ１０２から許可信号１０６を待つ待ち状態２０６に入る。ＣＰＵ診断装置１０３は、許可信号１０６を受信すると、アクチュエータ制御信号出力処理２０７を実行し、通常の制御処理２０８を行う。アクチュエータ制御信号出力処理２０７では、ＣＰＵ診断装置１０３は、制御信号１１２、１１３、１１４をアクチュエータコントロール手段１０４に送信する。

ＣＰＵ診断装置１０３は、制御遷移要求信号１０８を受信すると、制御状態２０９に遷移する。制御状態２０９では、ＣＰＵ診断装置１０３は、通常の制御処理とＣＰＵの診断処理を行う。ＣＰＵの診断処理では、ＣＰＵ診断装置１０３は、制御用ＣＰＵ１０２との間で質問と応答を交信し、ＣＰＵの診断を行う。

図５を参照して、制御用ＣＰＵ１０２が制御処理２０２を終了し、許可信号１０６をＣＰＵ診断装置１０３に送信したとき、ＣＰＵ診断装置１０３の初期化処理２０５が終了していないため、許可信号１０６を繰返し送信し、且つ、モニタ結果ＯＫ信号１１５が送信された場合を説明する。

図５（ａ）は、イグニッションスイッチ１０１のオンオフ信号の状態を示し、図５（ｂ）は、制御用ＣＰＵ１０２の動作状態の推移を示し、図５（ｃ）は、ＣＰＵ診断装置１０３の動作状態の推移を示す。

先ず、図５（ａ）に示すように、イグニッションスイッチ１０１がオン信号を送信すると、図５（ｂ）に示すように、制御用ＣＰＵ１０２は初期化処理２０１を実行し、それが終了すると、ＣＰＵ診断装置１０３にリセット信号１５０を送信する。制御用ＣＰＵ１０２は、始動性に関する優先度が高い制御処理２０２を実行し、それが終了すると、ＣＰＵ診断装置１０３に許可信号１０６を送信する。そこで制御用ＣＰＵ１０２は、アクチュエータ監視手段１０５からモニタ結果ＯＫ信号１１５を待つ待ち状態２０３に入る。制御用ＣＰＵ１０２は、許可信号１０６を送信してから所定時間Ｔ２経過してもアクチュエータ監視手段１０５からモニタ結果ＯＫ信号１１５を受信しない場合、許可信号１０６を、送信回数が“Ｎ”回なるまで所定時間Ｔ２毎に、ＣＰＵ診断装置１０３へ送信する。ここでは、送信回数が“Ｎ”回になる前に、アクチュエータ監視手段１０５はモニタ結果ＯＫ信号１１５を出力したとする。制御用ＣＰＵ１０２は、アクチュエータ監視手段１０５からモニタ結果ＯＫ信号１１５を受信すると、制御遷移要求信号１０８をＣＰＵ診断装置１０３へ送信し、制御状態２０４に遷移する。制御状態２０４では、制御用ＣＰＵ１０２は、通常の制御処理とＣＰＵの診断処理を行う。ＣＰＵの診断処理では、制御用ＣＰＵ１０２は、ＣＰＵ診断装置１０３との間で質問と応答を交信し、ＣＰＵの診断を行う。

図５（ｃ）に示すように、ＣＰＵ診断装置１０３は、制御用ＣＰＵ１０２からリセット信号１５０を受信すると、初期化処理２０５を実行する。ＣＰＵ診断装置１０３は、初期化処理２０５の実行中に許可信号１０６を受信する。ＣＰＵ診断装置１０３は、初期化処理２０５が終了すると、ＣＰＵ１０２から許可信号１０６を待つ待ち状態２０６に入る。ＣＰＵ診断装置１０３は、送信回数が“Ｎ”回になる前に、許可信号１０６を受信すると、アクチュエータ制御信号出力処理２０７を実行し、それが終了すると通常の制御処理２０８を行う。ＣＰＵ診断装置１０３は、制御用ＣＰＵ１０２から制御遷移要求信号１０８を受信すると、制御状態２０９に遷移する。制御状態２０９では、ＣＰＵ診断装置１０３は、通常の制御処理とＣＰＵの診断処理を行う。ＣＰＵの診断処理では、ＣＰＵ診断装置１０３は、制御用ＣＰＵ１０２との間で質問と応答を交信し、ＣＰＵの診断を行う。

図６を参照して、制御用ＣＰＵ１０２が制御処理２０２を終了し、許可信号１０６をＣＰＵ診断装置１０３に送信したとき、ＣＰＵ診断装置１０３の初期化処理２０５が終わってないため許可信号１０６を繰返し送信し、且つ、モニタ結果ＯＫ信号１１５が出力されなかった場合を説明する。

図６（ａ）は、イグニッションスイッチ１０１のオンオフ信号の状態を示し、図６（ｂ）は、制御用ＣＰＵ１０２の動作状態の推移を示し、図６（ｃ）は、ＣＰＵ診断装置１０３の動作状態の推移を示す。

先ず、図６（ａ）に示すように、イグニッションスイッチ１０１がオン信号を送信すると、図６（ｂ）に示すように、制御用ＣＰＵ１０２は初期化処理２０１を実行し、それが終了すると、ＣＰＵ診断装置１０３にリセット信号１５０を送信する。制御用ＣＰＵ１０２は、始動性に関する優先度が高い制御処理２０２を実行し、それが終了すると、ＣＰＵ診断装置１０３に許可信号１０６を送信する。そこで制御用ＣＰＵ１０２は、アクチュエータ監視手段１０５からモニタ結果ＯＫ信号１１５を待つ待ち状態２０３に入る。制御用ＣＰＵ１０２は、許可信号１０６を送信してからＴ２時間経過してもアクチュエータ監視手段１０５からモニタ結果ＯＫ信号１１５を受信しない場合、許可信号１０６を、送信回数が“Ｎ”回になるまでＴ２時間毎に、ＣＰＵ診断装置１０３へ送信する。ここでは、送信回数が“Ｎ”回になっても、アクチュエータ監視手段１０５はモニタ結果ＯＫ信号１１５を出力しないとする。制御用ＣＰＵ１０２は、ＣＰＵ診断装置１０３にリセット信号１５０を送信する。制御用ＣＰＵ１０２は、リセット信号１５０を送信すると、再度、初期化処理２０１を実行する。

図６（ｃ）に示すように、ＣＰＵ診断装置１０３は、制御用ＣＰＵ１０２からリセット信号１５０を受信すると、初期化処理２０５を実行する。ＣＰＵ診断装置１０３は、初期化処理２０５の実行中に許可信号１０６を受信する。ＣＰＵ診断装置１０３は、初期化処理２０５が終了すると、制御用ＣＰＵ１０２から許可信号１０６を待つ待ち状態２０６に入る。ＣＰＵ診断装置１０３は、送信回数が“Ｎ”回になっても、制御遷移要求信号１０８を受信しない。ＣＰＵ診断装置１０３は、リセット信号１５０を受信すると、再度、初期化処理２０５を実行する。

図７を参照して、ＣＰＵ診断装置１０３が制御用ＣＰＵ１０２から許可信号１０６を受信しなかった場合を説明する。

図７（ａ）は、イグニッションスイッチ１０１のオンオフ信号の状態を示し、図６（ｂ）は、制御用ＣＰＵ１０２の動作状態の推移を示し、図７（ｃ）は、ＣＰＵ診断装置１０３の動作状態の推移を示す。

先ず、図７（ａ）に示すように、イグニッションスイッチ１０１がオン信号を送信すると、図７（ｂ）に示すように、制御用ＣＰＵ１０２は初期化処理２０１を実行し、それが終了すると、ＣＰＵ診断装置１０３にリセット信号１５０を送信する。制御用ＣＰＵ１０２は、始動性に関する優先度が高い制御処理２０２を実行する。

図７（ｃ）に示すように、ＣＰＵ診断装置１０３は、制御用ＣＰＵ１０２からリセット信号１５０を受信すると、初期化処理２０５を実行する。ＣＰＵ診断装置１０３は、初期化処理２０５が終了すると、制御用ＣＰＵ１０２から許可信号１０６を待つ待ち状態２０６に入る。ＣＰＵ診断装置１０３は、所定時間Ｔ４１が経過しても制御用ＣＰＵ１０２から許可信号１０６を受信しないため、制御用ＣＰＵ１０２にリセット要求信号１５１を送信する。

図８を参照して、ＣＰＵ診断装置１０３が制御用ＣＰＵ１０２から許可信号１０６を受信したが、所定時間経過しても制御用ＣＰＵ１０２から制御遷移要求信号１０８を受信しない場合を説明する。

図８（ａ）は、イグニッションスイッチ１０１のオンオフ信号の状態を示し、図８（ｂ）は、制御用ＣＰＵ１０２の動作状態の推移を示し、図８（ｃ）は、ＣＰＵ診断装置１０３の動作状態の推移を示す。

先ず、図８（ａ）に示すように、イグニッションスイッチ１０１がオン信号を送信すると、図８（ｂ）に示すように、制御用ＣＰＵ１０２は初期化処理２０１を実行し、それが終了すると、ＣＰＵ診断装置１０３にリセット信号１５０を送信する。制御用ＣＰＵ１０２は、始動性に関する優先度が高い制御処理２０２を実行し、それが終了すると、ＣＰＵ診断装置１０３に許可信号１０６を送信する。そこで制御用ＣＰＵ１０２は、アクチュエータ監視手段１０５からモニタ結果ＯＫ信号１１５を待つ待ち状態２０３に入る。しかしながら、アクチュエータ監視手段１０５からモニタ結果ＯＫ信号１１５を受信しないから、制御遷移要求信号１０８を送信しない。

図８（ｃ）に示すように、ＣＰＵ診断装置１０３は、制御用ＣＰＵ１０２からリセット信号１５０を受信すると、初期化処理２０５を実行する。ＣＰＵ診断装置１０３は、初期化処理２０５が終了すると、制御用ＣＰＵ１０２から許可信号１０６を待つ待ち状態２０６に入る。ＣＰＵ診断装置１０３は、許可信号１０６を受信すると、アクチュエータ制御信号出力処理２０７を実行し、通常の制御処理２０８を行う。ＣＰＵ診断装置１０３は、最後の許可信号１０６を受信してから所定時間Ｔ４２経過しても制御遷移要求信号１０８を受信しないため、制御用ＣＰＵ１０２にリセット要求信号１５１を送信する。

図９を参照して、制御用ＣＰＵ１０２の処理を説明する。ステップ７００で、制御用ＣＰＵ１０２は、初期処理２０１の後に制御処理２０２を行い、判定ステップ７０１へ進み、ＣＰＵ診断装置へ許可信号１０６が送信できるか否かを判定する。送信できなければ、ステップ７００に戻り、制御処理２０２を行う。送信できれば、ステップ７０２で、ＣＰＵ診断装置へ許可信号１０６を送信する。

次に、判定ステップ７０３へ進み、アクチュエータ監視手段１０５からモニタ結果ＯＫ信号１１５が出力されたかを判定する。モニタ結果ＯＫ信号１１５が出力されていない場合、判定ステップ７０４へ進み、許可信号１０６を送信してから所定時間Ｔ２、例えば、１０ｍｓを経過したか否かを判定する。所定時間Ｔ２経過していない場合、ステップ７０３の判定処理に戻る。所定時間Ｔ２経過した場合、ステップ７０７に進み、カウンタ処理を行う。先ず、ステップ７０８でカウンタＣ７をカウントアップし、判定ステップ７０９へ進み、カウンタＣ７が所定回数“Ｎ”を超えたかを判定する。“Ｎ”を超えていない場合、ステップ７０３へ戻る。“Ｎ”を超えた場合、ステップ７１０に進み、リセット処理を実行する。

判定ステップ７０３の判定にて、モニタ結果ＯＫ信号１１５が出力された場合、ステップ７０５でＣＰＵ診断装置１０３へ制御遷移要求信号１０８を送信し、ＥＮＤステップ７０６で処理を終了する。

図１０を参照して、ＣＰＵ診断装置１０３の処理を説明する。ステップ８００で、ＣＰＵ診断装置１０３は、初期化処理２０５を終了した後、制御用ＣＰＵ１０２から許可信号１０６を受信したか否かを判定する。受信していない場合、ステップ８０２に進み、カウンタ処理を行う。先ず、ステップ８０３でカウンタＣ９１をカウントアップし、判定ステップ８０４へ進み、カウンタＣ９１が所定時間Ｔ４１を超えたか否かを判定する。所定時間Ｔ４１を超えていない場合、判定ステップ８００へ戻る。所定時間Ｔ４１を超えた場合、ステップ８０９へ進み、制御用ＣＰＵ１０２に、リセット要求信号１５１を送信し、ＥＮＤステップ８１１で処理を終了する。

判定ステップ８００にて、許可信号１０６を受信した場合、ステップ８０１でアクチュエータ制御信号出力処理２０７を行い、判定ステップ８０５に進み、制御用ＣＰＵ１０２から制御遷移要求信号１０８を受信したか否かを判定する。受信していない場合、ステップ８０６に進み、カウンタ処理を行う。先ず、ステップ８０７でカウンタＣ９２をカウントアップし、判定ステップ８０８へ進み、カウンタＣ９２が所定時間Ｔ４２を超えたか否かを判定する。所定時間Ｔ４２を超えていない場合、判定ステップ８０５に戻る。所定時間Ｔ４２を超えた場合、ステップ８０９へ進み、制御用ＣＰＵ１０２にリセット要求１５１を送信し、ＥＮＤステップ８１１で処理を終了する。

判定ステップ８０５にて制御遷移要求信号１０８を受信した場合、ステップ８１０で制御状態２０９に遷移し、ＥＮＤステップ８１１で処理を終了する。

以上の説明より、本発明のＣＰＵ診断装置は、割込みの高い処理を終了してから次の診断処理に移行するのでエンジン始動時処理を最適に分割でき、エンジンの始動を確保ができる。

以上本発明の例を説明したが、本発明は上述の例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範囲にて様々な変更が可能であることは当業者に容易に理解されよう。

本発明は、自動車のエンジン制御装置に利用して好適であるが、エンジン制御装置以外のアクチュエータ制御装置に適用することも可能である。

本発明の適用例である自動車のエンジン制御システムの全体構成を示す図である。図１のエンジン制御装置（コントロールユニット）の内部構成を示す図である。本発明のＣＰＵ診断装置を含むエンジン制御装置（コントロールユニット）の内部構成を示す図である。本発明による制御システムの制御用ＣＰＵとＣＰＵ診断装置の動作のタイミングを示す図である。本発明による制御システムの制御用ＣＰＵとＣＰＵ診断装置の動作のタイミングを示す図である。本発明による制御システムの制御用ＣＰＵとＣＰＵ診断装置の動作のタイミングを示す図である。本発明による制御システムの制御用ＣＰＵとＣＰＵ診断装置の動作のタイミングを示す図である。本発明による制御システムの制御用ＣＰＵとＣＰＵ診断装置の動作のタイミングを示す図である。本発明による制御システムの制御用ＣＰＵの動作を示す流れ図である。本発明による制御システムのＣＰＵ診断装置の動作を示す流れ図である。

符号の説明

１０１…イグニッションスイッチ、１０２…制御用ＣＰＵ、１０３…ＣＰＵ診断装置、１０４…アクチュエータコントロール手段、１０５…アクチュエータ監視手段、１０６…許可信号、１０８…制御遷移要求信号、１１８…インジェクタ駆動回路、１１９…電制スロットル駆動回路、１２０…点火コイル駆動回路、２０１…初期化処理、２０２…制御処理、２０３…待ち状態、２０４…制御状態、２０５…初期化処理、２０６…待ち状態、２０７…アクチュエータ制御信号出力処理、２０８…制御処理、２０９…制御状態、５０１…吸気管、５０２…エアクリーナ、５０２ａ…入口部、５０３…空気流量計（エアフロセンサ）、５０４…スロットルセンサ、５０５…スロットルボディ、５０５ａ…電制スロットル弁、５０６…コレクタ、５０７…エンジン、５０７ａ…ピストン、５０７ｂ…シリンダ、５０７ｃ…燃焼室、５０７ｄ…クランク軸、５０８…点火プラグ、５０９…インジェクタ、５１０…燃料ポンプ、５１１…燃料ポンプ、５１２…燃圧レギュレータ、５１３…燃圧レギュレータ、５１４…燃料タンク、５１５…コントロールユニット（エンジン制御装置）、５１８…空燃比（Ａ／Ｆ）センサ、５１９…排気管、５２０…触媒、５２１…アクセル開度センサ（ＡＰＳ）、５２２…点火コイル、５２３…燃圧センサ、５２４…ＥＧＲ弁、５２５…側路管、５２６…電制スロットルアクチュエータ

Claims

主中央処理装置と、前記主中央処理装置の状態を外部から診断するＣＰＵ診断装置と、前記主中央処理装置と前記ＣＰＵ診断装置の両出力に基づいて制御信号を生成するアクチュエータコントロール手段と、前記アクチュエータコントロール手段からの制御信号に基いてアクチュエータを駆動するためのアクチュエータ駆動信号を生成するアクチュエータ駆動回路と、前記アクチュエータ駆動信号をモニタし、その結果に基づき少なくともＯＫとＮＧの２つの状態の判定信号を生成するアクチュエータ監視手段と、を有する制御装置において、
前記主中央処理装置は、前記ＣＰＵ診断装置が前記主中央処理装置の診断を行う前に、前記ＣＰＵ診断装置に許可信号を送信し、前記許可信号を送信した後に、前記アクチュエータ監視手段がモニタ結果ＯＫ信号を生成したとき、前記ＣＰＵ診断装置に、前記主中央処理装置の異常の有無を診断する制御状態に遷移する制御遷移要求を出力することを特徴とする制御装置。
請求項１記載の制御装置において、前記主中央処理装置は、前記許可信号を出力してから所定時間が経過したとき、前記許可信号を所定時間毎に所定回回数まで前記ＣＰＵ診断装置へ送信し、それでも前記アクチュエータ監視手段がモニタ結果ＯＫ信号を生成しないとき、前記ＣＰＵ診断装置にリセット信号を出力することを特徴とする制御装置。
請求項１又は２の記載の制御装置おいて、前記ＣＰＵ診断装置は、初期化処理が終了してから所定時間が経過しても前記ＣＰＵ診断装置から前記許可信号を受信しない場合に、前記主中央処理装置にリセット要求信号を送信することを特徴とする制御装置。
請求項１、２又は３の記載の制御装置おいて、前記ＣＰＵ診断装置は、前記許可信号を受信してから所定時間が経過しても前記主中央処理装置から前記制御遷移要求信号を受信しない場合、前記主中央処理装置にリセット要求信号を送信することを特徴とする制御装置。
請求項１〜４のいずれか１項記載の制御装置おいて、前記主中央処理装置は、車両用のエンジンを制御するためのＣＰＵを含む装置であることを特徴とする制御装置。
請求項１〜５のいずれか１項記載の制御装置おいて、前記アクチュエータは、インジェクタ、電制スロットルアクチュエータ、及び、点火コイルの少なくともいずれかを含み、前記アクチュエータコントロール手段は、インジェクタ駆動回路、電制スロットル駆動回路、及び、点火コイル駆動回路の少なくともいずれか１つを制御することを特徴とする制御装置。