JP2007287022A - 電子制御装置の情報記憶方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不揮発性メモリの記憶情報更新回数を増大させつつ、記憶情報の信頼性と、有効な情報の読み出し可能性を向上させることが可能な電子制御装置の情報記憶方法を提供する。
【解決手段】複数の記憶領域を設けた電気的に消去可能な不揮発性メモリを備える電子制御装置において、各記憶領域内にデータ格納部８と、各領域の情報の新旧を相対的に判定可能なカウンタ７と、有効性検証用のチェックデータを格納するチェックデータ部９とを設ける。電源投入時にはチェックデータ部９に基づく情報の有効性検証結果とカウンタ７の値に基づいて、前記複数の記憶領域のうち一つを選択し、当該記憶領域の情報を読み出して使用する。電源遮断時にはカウンタ７を増加させた上でチェックデータの値を算出し、データ領域全体を一括して更新する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の記憶領域を設けた電気的に消去可能な不揮発性メモリと揮発性メモリとを備える電子制御装置の情報記憶方法に関するものである。

従来より自動車用電子制御装置においては車両の電源を切断された場合にも保持しておくべき制御学習値および故障自己診断結果というような記憶情報が存在し、これらは揮発性メモリに記録されていたため、電源切断時にも該メモリの記憶内容を保持しておくために車両のバッテリから常時電源が供給されている必要があった。

これに対し、車両重量低減などの観点でのバッテリ容量削減の要求から、電源切断後待機中の消費電力低減が求められるようになり、電源切断時にこれらの記憶情報を電気的に消去可能な不揮発性半導体メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）に記録し、電源投入時にこの記憶情報を読み出して利用するような方法が取られるようになった。

また、通常のＥＥＰＲＯＭを使用する場合には一般的に制御用マイコンとは別の半導体素子を制御基板上に実装することが必要になるが、これをマイコンに内蔵された制御プログラムおよび制御データの格納に使われるフラッシュメモリの一部に記憶することによりコスト削減と信頼性の向上が可能となる。

しかし、一般に不揮発性半導体メモリの場合にはデータの書き換え回数に上限があり、同じメモリセルに対して所定回数以上の書き換えを繰り返すとある時点以降正常に消去や書き込みが行えなくなり、有効な情報を記憶することができなくなるため、同じメモリセルに対する書き込み回数をできるだけ制限する必要があり、また仮に所定回数以上の書き換えが行われて正常に情報が更新できなくなった場合でも過去の情報が完全に失われてしまうようなことは避けなければならない。

これらの問題の対策として、例えば特許文献１に記載されているようにメモリ上に複数の記憶領域を設け、制御カウンタの値に基づいて記憶領域を選択して順にデータを更新する情報記憶方法が知られている。この方法では複数の記憶領域に時分割的にデータの更新処理を行うことになるため、ある記憶領域に対する書き込み回数を低減しながら全体としての更新回数を増やすことができる。

特開平１１−１４４４７８号公報

しかしながら、特許文献１の情報記憶方法では記憶領域とは別に制御カウンタを設けなければならず、また何らかの原因により制御カウンタの値が破壊された場合には一切のデータの読み出しが保証できなくなってしまうため、データ保持の信頼性の面で問題がある。

この問題の対策として、前記制御カウンタを複数設けるなど冗長性を持たせ、制御カウンタの信頼性を高める技術が考えられる。しかしながら、制御カウンタ用の記憶領域が大きくなったり、複数のカウンタから選択するためにアルゴリズムが複雑化したりするなどの不都合が考えられる。

本発明は上記問題に着目してなされたものであり、その目的は不揮発性メモリによる情報保持の信頼性を向上させることができる電子制御装置の情報記憶方法を提供することにある。

本発明は、複数の記憶領域を設けた電気的に消去可能な不揮発性メモリと揮発性メモリとを備える電子制御装置の情報記憶方法において、各記憶領域に記憶されている情報の有効性を検証可能なチェックデータを格納するチェックデータ部と、各記憶領域の情報の新旧を相対的に判定可能なカウンタを当該記憶領域内に設け、前記チェックデータに基づく前記情報の有効性検証結果と前記カウンタの値に基づいて、前記不揮発性メモリの記憶領域を選択し、当該記憶領域の情報を前記揮発性メモリに読み出して参照および更新を行い、前記情報の更新時には前記チェックデータに基づき無効と判定された記憶領域、あるいは無効と判定された領域が存在しない場合には前記カウンタの値に基づき最も更新順序の古い記憶領域を選択し、当該記憶領域に前記揮発性メモリの値を記録し、かつ、前記不揮発性メモリの記憶領域に情報を記録する毎に、前記チェックデータに基づき有効と判定された記憶領域のうちで前記カウンタの値が最も大きいもののカウンタ値から増加させた値と、前記チェックデータとを算出し、当該記憶領域に記録するものである。

本発明によれば、不揮発性メモリに複数の領域を設け、電源遮断時に情報の格納を行う際に、情報の新旧を判定するためのカウンタも含めて有効性の検証を行うことにより、常に有効な記憶領域の中から最新のものを確実に選択し、制御に使用することができる。

さらに、無効な記憶領域から、または無効な領域が存在しない場合には最も古い情報を記憶する領域から更新を試みるため、不揮発性メモリの記憶セルが物理的に破壊されデータの更新が不可能となった場合や、不測の事態によりデータ格納処理が中断された場合でも、最後に正常に記録されたデータは常に読み出し、制御に使用することができるようになる。

実施の形態１．
以下に本発明を具体化した実施の形態１を図に従って説明する。本実施形態では、車載無段変速機の変速制御を実施するための変速機制御ＥＣＵとして本発明を具体化しており、以下にはＥＣＵの構成および作用を詳細に説明する。

図１はＥＣＵの概略構成を示す図である。図１に示すように、ＥＣＵ１はマイコン（マイクロコンピュータ）２を備え、そのマイコン２にはＣＰＵ３、ＲＡＭ４、フラッシュＲＯＭ５が内蔵されている。このフラッシュＲＯＭ５には制御プログラムや制御データが格納され、その一部は制御学習値や故障自己診断結果を記憶するための複数の記憶領域が割り当てられている。ＣＰＵ３はフラッシュＲＯＭ５に格納された制御プログラムに従い、無段変速機のライン圧や変速比を制御する。また、ＥＣＵは電源保持回路６を持ち、電源スイッチＳＷによる電源遮断信号をＣＰＵ３が受け付けた後、マイコン２が電源保持回路６に遮断の指令を送るまで電源を保持することが可能となっている。．

次に、フラッシュＲＯＭ５およびＲＡＭ４の構成を図２にて詳細に説明する。図２に示すように、フラッシュＲＯＭ５は複数の領域に分割されており、それらの各記憶領域を例えば領域Ａ，Ｂ，Ｃとするが、これら領域Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ等しい大きさに設定されている。また、ＲＡＭ４にはフラッシュＲＯＭ５に設定された領域Ａ，Ｂ，Ｃの一つと等しい大きさのミラー領域が設定されている。

さらに、フラッシュＲＯＭ５の領域Ａ，Ｂ，ＣおよびＲＡＭ４のミラー領域のそれぞれは図３に示すような同一の構成となっており、データ書き換えごとに増加される領域選択用のカウンタ７と、制御学習値や故障自己診断結果等のデータ格納部８と、カウンタ７およびデータ格納部８からなる各領域全体の有効性検証用のチェックデータを格納するチェックデータ部９とにより構成される。

次に、これらの構成による電源投入時の記憶データの選択手順と、電源遮断時のデータ格納手順について、図４および図５のフローチャートに基づき詳しく説明する。

ＣＰＵ３は電源投入時に図４の初期化処理手順を実行する。まず処理１１にてフラッシュＲＯＭ５の各記憶領域Ａ，Ｂ，ＣおよびＲＡＭ４のミラー領域を対象に、各領域のチェックデータ部９に基づいて有効性検証を行う。具体的にはカウンタ７とデータ格納部８により構成される部分の巡回冗長検査（ＣＲＣ）値を計算し、その結果値がチェックデータ部９の値と一致する場合に有効とし、一致しない場合には正常に記憶処理が完了していないか記憶データ化けしたものと見做し無効であるとする。この時、電源遮断時のデータ格納領域選択に使用するため、検証結果はＲＡＭ上の変数に記憶しておく。

次に処理１２にて、フラッシュＲＯＭ５の領域Ａ，Ｂ，Ｃの中で有効と判定された領域のうち、各領域に設定されたカウンタ７の値が最も大きい領域を選び出す。この領域がフラッシュＲＯＭ５に記憶されている各領域Ａ，Ｂ，Ｃのうちで最新の有効データを保管していると考えることができる。

さらに、ミラー領域のデータが有効と判定された場合には、フラッシュＲＯＭ５の領域Ａ，Ｂ，Ｃの中から選び出された領域のカウンタ値と、ミラー領域のカウンタ値とを比較し、等しいかミラー領域のカウンタ値の方が小さい場合にはフラッシュＲＯＭ５から選び出された領域を選択する。ミラー領域のカウンタ値の方が大きかった場合、あるいは領域Ａ，Ｂ，Ｃのいずれも有効と判定されなかった場合には、ミラー領域に格納されたデータが前回の電源遮断時に正しくフラッシュＲＯＭに格納できず、さらにＲＡＭ４のデータが破壊されることなく残っていたということ、すなわち電源遮断後の格納処理中に再度電源投入されたことを意味するため、ミラー領域の記憶データを選択する。
フラッシュＲＯＭ５の領域Ａ，Ｂ，Ｃのいずれかが選択された場合には、選択された領域の記憶データを処理１３にてミラーＲＡＭにコピーする。

処理１１の有効性検証において、もしもいずれの領域も有効と判定されなかった場合には、処理１４にて初期化要求フラグをセットし、制御プログラムにミラー領域のデータが無効であることを示す。制御プログラムはこのフラグを参照し、セットされている場合にはミラー領域のデータを使用する前に妥当な初期値を設定した上で、初期化要求フラグをクリアする。これにより、異常なデータが制御に使用されてしまうことを防ぐことができる。

以上の手順により、フラッシュＲＯＭ５およびＲＡＭ４に格納されている記憶データからの最新の有効データの選択・取り出しが行われるため、制御プログラムはミラー領域に格納されているデータの値を各種制御のために随時参照・更新することができる。

次に、ＣＰＵ３が電源遮断信号を受け付けた際に、電源リレーを遮断する前に実行するデータ格納処理について、図５のフローチャートに基づき説明する。

まず、処理２１にてＣＰＵ３はミラー領域に設定されているカウンタ７の値を増加させる。その上で、処理２２にてカウンタ７とデータ格納部８からなる部分全体の有効性検証用チェック値を算出し、チェックデータ部９に格納する。この時点でミラー領域のデータの有効性が保証されるため、電源再投入が判定された場合に再起動処理が可能となる。

その後、処理２３にてフラッシュＲＯＭ５の領域Ａ，Ｂ，Ｃの中から、ミラー領域のデータを格納する領域を選択する。まず、ＲＡＭ上の変数に記憶されている電源投入時の処理１１における有効性検証の結果より、データが無効となっているフラッシュＲＯＭ領域がある場合にはそれを選択するが、複数の領域が無効となっている場合にはその中から任意の領域を選択する。次に、無効な領域が存在しない場合には、各領域に設定されているカウンタ７の値が最も小さい領域を選択する。

最後に、選択されたフラッシュＲＯＭの領域に対して、ミラー領域のデータを一括して格納する処理２４を実施し、完了後電源保持回路６に遮断の指令を送り、プログラムを終了する。

なお、前記実施の形態１では、不揮発性メモリとしてフラッシュＲＯＭを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えばＥＥＰＲＯＭやＭＲＡＭなど他の不揮発性メモリを記憶媒体として使用する場合にも適用可能であることは言うまでもない。

また、前記実施の形態１では、本発明を車載無段変速機の変速制御ＥＣＵに適用した場合について説明したが、これに限定されることはなく、電源遮断時にデータ保持の必要な電子機器一般について適用可能であることも言うまでもない。

さらに、前記実施の形態１では、有効性検証に巡回冗長検査の演算結果を使用する場合について説明したが、その他の検証方法を用いることも可能である。

また前記実施の形態１では、フラッシュＲＯＭの記憶領域を領域Ａ，Ｂ，Ｃの３領域に分割する例を示したが、資源の状況によっては２領域でも適用可能であり、また４領域以上に適用した場合には１領域あたりの更新頻度が下がるため、不揮発性メモリの寿命を延ばすことが可能となる。

本発明の実施の形態１におけるＥＣＵの概要を示す構成図である。 実施の形態1におけるフラッシュＲＯＭの記憶領域とミラーＲＡＭとの構成を示す図である。 実施の形態1における各記憶領域の構成を示す図。 実施の形態1における初期化処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態1における電源遮断処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１…ＥＣＵ（電子制御装置）、２…マイコン、３…ＣＰＵ、４…ＲＡＭ、５…フラッシュＲＯＭ、６…電源保持回路、７…カウンタ、８…データ格納部、９…チェックデータ部。

Claims (3)

1. 複数の記憶領域を設けた電気的に消去可能な不揮発性メモリと揮発性メモリとを備える電子制御装置の情報記憶方法において、
   各記憶領域に記憶されている情報の有効性を検証可能なチェックデータを格納するチェックデータ部と、各記憶領域の情報の新旧を相対的に判定可能なカウンタを当該記憶領域内に設け、
   前記チェックデータに基づく前記情報の有効性検証結果と前記カウンタの値に基づいて、前記不揮発性メモリの記憶領域を選択し、当該記憶領域の情報を前記揮発性メモリに読み出して参照および更新を行い、
   前記情報の更新時には前記チェックデータに基づき無効と判定された記憶領域、あるいは無効と判定された領域が存在しない場合には前記カウンタの値に基づき最も更新順序の古い記憶領域を選択し、当該記憶領域に前記揮発性メモリの値を記録し、
   かつ、前記不揮発性メモリの記憶領域に情報を記録する毎に、前記チェックデータに基づき有効と判定された記憶領域のうちで前記カウンタの値が最も大きいもののカウンタ値から増加させた値と、前記チェックデータとを算出し、当該記憶領域に記録することを特徴とする電子制御装置の情報記憶方法。
2. 前記チェックデータは、巡回冗長検査による演算結果を示すものであることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置の情報記憶方法。
3. 前記不揮発性メモリは、フラッシュメモリであ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の情報記憶方法。

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