JP2008181323A - 電子制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】タイマ回路の異常をより確実に判定可能な電子制御装置の提供。
【解決手段】イグニッションスイッチ(IGSW)のオンにより電源供給されて動作するマイコンと、常時電源供給されて動作するタイマICとを備えた電子制御装置にて、マイコンは、IGSWのオンにより起動すると、タイマICと内部タイマをリセットスタートさせ、その後、IGSWのオフを検知すると、現在のタイマIC5と内部タイマとの両カウント値の差が規定範囲内か否かを判定し、規定範囲内でなければタイマICが異常と判定する。更に、その判定処理の後、マイコンは、タイマICのカウント動作用クロックの周波数を通常時よりも大きい周波数に設定してタイマICをリセットスタートさせ、その後、内部タイマに基づき一定時間が経過したことを検知した時に、タイマICのカウント値が上限値に達しているか否かを判定し、上限値に達していなければタイマICが異常と判定する。
【選択図】図7

Description

本発明は、電子制御装置に関し、特に、電源スイッチのオンにより電源が供給される制御部とは別に、電源が常時供給されるタイマ回路を備えた電子制御装置に関するものである。
従来より、この種のタイマ回路を備えた電子制御装置として、例えば、車両のエンジンを制御する車載電子制御装置がある。
特許文献1に開示されているものを例に挙げると、制御部としてのマイコンには、イグニッションスイッチ(以下、IGSWと記す)がオンされている間、電源が供給されるようになっている。また、マイコンは、動作中(IGSWのオン中)において、定期的にタイマ回路から時刻データを読み出し、その時刻データを、常時給電されているスタンバイRAMにIGオフ時刻として更新記憶する。よって、IGSWがオフされてマイコンが動作を停止した時点で、スタンバイRAMには、IGSWがオフされた時刻にほぼ近い時刻を示すIGオフ時刻が記憶されていることとなる。そして、マイコンは、IGSWがオンされて起動した時にも、タイマ回路から時刻データを読み出し、その時刻データと、スタンバイRAMに記憶されているIGオフ時刻との差を、電源供給が停止していた時間(この場合、エンジン停止時間でありソーク時間とも呼ばれる)として算出する。つまり、この電子制御装置では、マイコンへの電源供給が停止している時間を、タイマ回路によって計測するようになっている。
そして、特許文献1の電子制御装置では、タイマ回路の異常を検出するために、マイコンが以下の処理を行うようになっている。
即ち、マイコンは、起動してから内部タイマに基づき所定時間が経過したと判断すると、タイマ回路から時刻データを読み出し、その時刻データと、起動時にタイマ回路から読み出した時刻データとの差が、上記所定時間に相当する一定範囲内でなければ、タイマ回路が異常と判定するようになっている。
特開2002−14702号公報
しかしながら、上記従来の電子制御装置では、マイコンが起動してから所定時間が経過する前にIGSWがオフされてしてしまうと、タイマ回路の異常検出を実施することができなくなる。このため、異常検出の実施頻度の低下を招いてしまう。つまり、IGSWがオンされてマイコンが動作した場合毎に、確実にタイマ回路の異常検出を実施することができない。
また、こうした理由により、従来の電子制御装置では、上記所定時間を10秒といった比較的短い時間に設定することとなる。このため、タイマ回路を構成するカウンタの下位ビットの妥当性(即ち、カウンタの下位ビットの部分が正常に動作しているか否か)しか検証することができないという問題もある。
そこで、本発明は、タイマ回路の異常をより確実に判定可能な電子制御装置の提供を目的としている。
請求項1の電子制御装置は、電源スイッチのオンにより電源が供給されて動作する制御部と、電源スイッチのオン/オフに拘わらず電源が常時供給されて動作するタイマ回路とを備え、更に、電源保持手段も備えている。そして、電源保持手段は、電源スイッチがオンされて制御部が動作を開始すると、その後、電源スイッチがオフされても制御部からの電源停止指令を受けるまでは、制御部への電源供給を継続させる。よって、制御部は、電源スイッチがオフされても、自らが電源保持手段へ電源停止指令を出すまでは、動作し続けることが可能である。尚、こうした電源保持手段の構成は、例えば特開2006−307721号公報等に開示されている。
そこで、請求項1の電子制御装置において、制御部は、電源スイッチがオフされたことを検知すると、タイマ回路の異常を検出するための電源スイッチオフ時判定処理を実行するようになっている。そして、この電源スイッチオフ時判定処理では、電源スイッチがオンされて当該制御部が起動した時から電源スイッチがオフされるまでのタイマ回路のカウント値の変化分Δaと、電源スイッチがオンされて当該制御部が起動した時から電源スイッチがオフされるまでの当該制御部における内部タイマのカウント値の変化分Δbとを検出して、その両変化分Δa,Δbの差が規定範囲内であるか否かを判定し、その両変化分Δa,Δbの差が規定範囲内でなければ、タイマ回路が異常であると判定する。
このような請求項1の電子制御装置によれば、電源スイッチがオンされている期間中にタイマ回路のカウント値が正常に変化しなかった場合には、電源スイッチオフ時判定処理により、タイマ回路が異常であると判定されることとなる。
そして特に、この電子制御装置によれば、電源スイッチがオフした時にタイマ回路の異常を検出するための電源スイッチオフ時判定処理を実行するため、従来装置のように異常検出の実施頻度の低下を招いてしまうことがない。つまり、電源スイッチがオンされて制御部が動作した場合毎に、必ずタイマ回路の異常検出を実施することができ、その結果、タイマ回路の異常をより確実に判定することができるようになる。
次に、請求項2の電子制御装置では、請求項1の電子制御装置において、制御部とタイマ回路との各々には、バッテリの電力を元にして電源が供給されるようになっている。
そして、制御部は、電源スイッチがオンされて当該制御部が起動した時から電源スイッチがオフされるまでの間に、バッテリの電圧が規定電圧以下になったか否かを判定し、バッテリの電圧が規定電圧以下になったと判定した場合には、前記両変化分Δa,Δbの差が規定範囲内であるか否かの判定を実行しないように構成されている。
この構成によれば、バッテリ電圧の低下による影響を排除して、タイマ回路の異常/正常の判定精度を高めることができる。
例えば、バッテリ電圧が低下すると、タイマ回路のカウント動作用クロックを発生するクロック発生回路の発振周波数が低下して、そのカウント動作用クロックの周波数が通常時よりも低くなり、タイマ回路のカウント値が進み難くなる(つまり、一定時間当たりのカウント値の増加分が少なくなる)可能性がある。また、制御部の動作用クロックを発生するクロック発生回路の発振周波数が低下して、制御部の内部タイマのカウント値の方が進み難くなる可能性もある。このため、バッテリ電圧が低下すると、電源スイッチオフ時判定処理による判定結果の信憑性が低下する。そこで、請求項2のように構成すれば、不確かな判定結果が得られることを防止でき、延いては、タイマ回路の良否判定精度を高めることができる。
次に、請求項3の電子制御装置では、請求項1,2の電子制御装置において、制御部は、車両に搭載されたエンジンを制御するマイコンである。
そして、その制御部は、電源スイッチがオンされて当該制御部が起動した時から電源スイッチがオフされるまでの間に、エンジンの回転数が規定値以上になったか否かを判定し、回転数が規定値以上になったと判定した場合には、前記両変化分Δa,Δbの差が規定範囲内であるか否かの判定を実行しないように構成されている。
この構成によっても、タイマ回路の異常/正常の判定精度を高めることができる。
なぜなら、一般に、制御部であるマイコンの内部タイマは、一定時間毎に実行される定期ルーチンによってカウント値が進められることで実現されるが、エンジンを制御するマイコンの場合、エンジン回転数が高くなると、内部タイマ用の定期ルーチンより優先度が高いエンジン制御用ルーチンの実行頻度が上がるため、内部タイマ用の定期ルーチンの実行間隔が伸びてしまい、内部タイマのカウント値が進み難くなる可能性がある。このため、エンジン回転数が高くなった場合には、電源スイッチオフ時判定処理による判定結果の信憑性が低下する。そこで、請求項3のように構成すれば、不確かな判定結果が得られることを防止でき、延いては、タイマ回路の良否判定精度を高めることができる。
次に、請求項4の電子制御装置は、電源スイッチのオンにより電源が供給されて動作する制御部と、電源スイッチのオン/オフに拘わらず電源が常時供給されて動作するタイマ回路とを備えている。
ここで特に、制御部は、タイマ回路の異常を検出するためにフルカウント動作判定処理を実行するように構成されている。そして、このフルカウント動作判定処理では、タイマ回路のカウント動作用クロックの周波数を通常時よりも大きい所定周波数に変化させると共に、その状態でタイマ回路をリセットスタートさせ、その後、当該制御部の内部タイマに基づき一定時間Taが経過したことを検知した時に、タイマ回路のカウント値が上限値に達しているか否かを判定し、タイマ回路のカウント値が上限値に達していなければ、タイマ回路が異常であると判定する。
このような請求項4の電子制御装置によれば、タイマ回路が正常にフルカウント動作するか否か(即ち、カウント値がリセット値から上限値まで変化するか否か)を確認することができる。よって、タイマ回路を構成するカウンタの全ビット(全域)が正常に動作しているか否かを検証することができ、タイマ回路の異常をより確実に判定することができる。
次に、請求項5の電子制御装置では、請求項4の電子制御装置において、制御部とタイマ回路との各々には、バッテリの電力を元にして電源が供給されるようになっている。
そして、制御部は、タイマ回路のカウント動作用クロックの周波数を前記所定周波数に変化させた状態でタイマ回路をリセットスタートさせてから内部タイマに基づき一定時間Taが経過したことを検知するまでの間に、バッテリの電圧が規定電圧以下になったか否かを判定し、バッテリの電圧が規定電圧以下になったと判定した場合には、タイマ回路のカウント値が上限値に達しているか否かの判定を実行しないように構成されている。
この構成によれば、バッテリ電圧の低下による影響を排除して、タイマ回路の異常/正常の判定精度を高めることができる。
例えば、前述したように、バッテリ電圧が低下すると、タイマ回路のカウント動作用クロックを発生するクロック発生回路の発振周波数が低下して、そのカウント動作用クロックの周波数が通常時よりも低くなり、タイマ回路のカウント値が進み難くなる可能性がある。このため、バッテリ電圧が低下すると、上記一定時間Taが経過しても、タイマ回路のカウント値が上限値に到達せず、タイマ回路が正常であるのに異常であると誤判定する可能性がある。ところが、請求項5の構成によれば、こうした可能性を排除することができる。
また例えば、前述したように、バッテリ電圧が低下すると、制御部の動作用クロックを発生するクロック発生回路の発振周波数が低下して、制御部の内部タイマのカウント値の方が進み難くなる可能性もある。このため、バッテリ電圧が低下すると、タイマ回路をリセットスタートさせてから内部タイマに基づき一定時間Taが経過したことを検知するまでの時間が、本当の一定時間Taよりも長くなる可能性がある。すると、本当はタイマ回路のカウント動作が遅くなるような異常が生じているのに、一定時間Taが経過したと検知した時点でタイマ回路のカウント値が上限値に到達していて、異常ではない(正常である)と誤判定する可能性がある。ところが、請求項5の構成によれば、こうした可能性も排除することができる。
次に、請求項6の電子制御装置では、請求項4,5の電子制御装置において、制御部は、車両に搭載されたエンジンを制御するマイコンである。
そして、その制御部は、タイマ回路のカウント動作用クロックの周波数を前記所定周波数に変化させた状態でタイマ回路をリセットスタートさせてから内部タイマに基づき一定時間Taが経過したことを検知するまでの間に、エンジンの回転数が規定値以上になったか否かを判定し、回転数が規定値以上になったと判定した場合には、タイマ回路のカウント値が上限値に達しているか否かの判定を実行しないように構成されている。
この構成によっても、タイマ回路の異常/正常の判定精度を高めることができる。
なぜなら、制御部がエンジンを制御するマイコンである場合、前述したように、エンジン回転数が高くなると、内部タイマのカウント値が進み難くなる可能性がある。そして、制御部において、内部タイマのカウント値が進み難くなると、タイマ回路をリセットスタートさせてから内部タイマに基づき一定時間Taが経過したことを検知するまでの時間が、本当の一定時間Taよりも長くなる。すると、本当はタイマ回路のカウント動作が遅くなるような異常が生じているのに、一定時間Taが経過したと検知した時点でタイマ回路のカウント値が上限値に到達していて、異常ではない(正常である)と誤判定する可能性がある。ところが、請求項6の構成によれば、こうした可能性を排除することができる。
次に、請求項7の電子制御装置では、請求項1〜3の電子制御装置において、制御部は、電源スイッチがオフされてから電源保持手段へ前記電源停止指令を出すまでの間に、請求項4の電子制御装置と同様のフルカウント動作判定処理を実行するように構成されている。尚、請求項4の電子制御装置について述べたように、このフルカウント動作判定処理では、タイマ回路のカウント動作用クロックの周波数を通常時よりも大きい所定周波数に変化させると共に、その状態でタイマ回路をリセットスタートさせ、その後、当該制御部の内部タイマに基づき一定時間Taが経過したことを検知した時に、タイマ回路のカウント値が上限値に達しているか否かを判定し、タイマ回路のカウント値が上限値に達していなければ、タイマ回路が異常であると判定する。
このような請求項7の電子制御装置によれば、更に、請求項4の電子制御装置について述べた効果も得ることができる。
次に、請求項8の電子制御装置では、請求項7の電子制御装置において、制御部とタイマ回路との各々には、バッテリの電力を元にして電源が供給されるようになっている。
そして、制御部は、タイマ回路のカウント動作用クロックの周波数を前記所定周波数に変化させた状態でタイマ回路をリセットスタートさせてから内部タイマに基づき一定時間Taが経過したことを検知するまでの間に、バッテリの電圧が規定電圧以下になったか否かを判定し、バッテリの電圧が規定電圧以下になったと判定した場合には、タイマ回路のカウント値が上限値に達しているか否かの判定を実行しないように構成されている。
このような請求項8の電子制御装置によれば、更に、請求項5の電子制御装置について述べた効果も得ることができる。つまり、タイマ回路の異常/正常の判定精度を高めることができる。
次に、請求項9の電子制御装置では、請求項7,8の電子制御装置において、制御部は、電源スイッチオフ時判定処理により前記両変化分Δa,Δbの差が規定範囲内であると判定し、且つ、フルカウント動作判定処理によりタイマ回路のカウント値が上限値に達していると判定したならば、タイマ回路が正常であると判定するように構成されている。尚、制御部は、電源スイッチオフ時判定処理により前記両変化分Δa,Δbの差が規定範囲内でないと判定するか、或いは、フルカウント動作判定処理によりタイマ回路のカウント値が上限値に達していないと判定したならば、タイマ回路が異常であると判定する。
そして、この請求項9の構成によれば、タイマ回路が正常であることの判定精度を高めることができる。
以下に、本発明が適用された実施形態の電子制御装置について説明する。尚、本実施形態の電子制御装置(以下、ECUという)は、車両に搭載されたエンジンを制御するものである。
まず図1は、実施形態のECU1を表す構成図である。
図1に示すように、ECU1は、エンジンを制御するための各種処理を実行するマイコン3と、マイコン3から出力される制御信号に応じてエンジンの制御に関わるインジェクタや燃料ポンプ等の電気負荷Lを駆動する負荷駆動回路4と、マイコン3が動作を停止している時間を計測すると共に、マイコン3を自動的に起動させる機能を有したタイマIC(ソークタイマユニット)5と、マイコン3を動作させるための主電源電圧Vmを出力する主電源回路7m及びタイマIC5を動作させるための副電源電圧Vsを出力する副電源回路7sを有した電源部7とを備えている。
ここで、電源部7の副電源回路7sには、車両のバッテリ9のプラス端子の電圧(以下、バッテリ電圧という)VBが常時供給されている。そして、副電源回路7sは、そのバッテリ電圧VBから副電源電圧Vsを常時生成して出力する。
また、電源部7の主電源回路7mには、車両のIGSW(イグニッションスイッチ)11がオンされている場合、或いは、タイマIC5から出力される電源起動信号Si2がハイレベルである場合、或いは、マイコン3から出力される電源保持信号Shがハイレベルである場合に、本ECU1の外部に設けられた給電用のメインリレー(ML)13を介してバッテリ電圧VBが供給される。尚、以下の説明では、バッテリ9のプラス端子からメインリレー13を介して供給されるバッテリ電圧を、改めて、バッテリ電圧VPと言う。そして、主電源回路7mは、メインリレー13を介して供給されるバッテリ電圧VPから主電源電圧Vmを生成して出力する。
具体的に説明すると、まず、本ECU1には、IGSW11を介して、そのIGSW11のオン/オフを示すIGSW信号Si1が入力されている。IGSW信号Si1は、IGSW11がオンされるとハイレベルになり、オフされるとローレベルになる。
そして、ECU1には、IGSW信号Si1と、タイマIC5からの電源起動信号Si2と、マイコン3からの電源保持信号Shとの少なくとも1つがハイレベルである場合に、メインリレー13のコイルに通電して該メインリレー13の接点を短絡(オン)させるメインリレー駆動回路15が備えられている。尚、メインリレー駆動回路15もタイマIC5と同様に、副電源電圧Vsを受けて動作するものである。
よって、IGSW信号Si1と電源起動信号Si2と電源保持信号Shとの何れかがハイレベルである場合に、メインリレー13がオンして、主電源回路7mにバッテリ電圧VPが供給され、その主電源回路7mからマイコン3へ主電源電圧Vmが出力されることとなる。尚、メインリレー13からのバッテリ電圧VPは電気負荷Lにも供給される。
また、電源部7は、主電源回路7mが主電源電圧Vmの出力を開始した時に、その主電源電圧Vmが安定すると見なされる微少時間だけマイコン3にリセット信号を出力する、所謂パワーオンリセット機能も備えている。このため、マイコン3は、主電源回路7mが主電源電圧Vmの出力を開始すると、初期状態から動作を開始(即ち、起動)することとなる。
一方、タイマIC5は、時間を計測するためのカウンタ21と、カウンタ21のクロック(つまり、当該タイマIC5のカウント動作用クロック)を発生するクロック発生回路23と、カウンタ21のカウント値(以下単に、カウンタ値ともいう)と比較される設定値が記憶されるレジスタ25と、カウンタ値とレジスタ25内の設定値とを比較して、カウンタ値が設定値と一致したら、電源起動信号Si2の出力レベルをハイレベルに保持する比較回路27とを備えている。
そして更に、タイマIC5は、以下の(A)〜(E)の機能を有している。
(A)マイコン3から通信線31を介して“タイマスタート指令”を受けると、カウンタ値を0にリセットして、カウンタ21をスタート(つまり、リセットスタート)させる。
(B)レジスタ25へは、マイコン3から通信線31を介して、任意の設定値が書き込まれる。
(C)比較回路27は、マイコン3から通信線31を介して“出力リセット指令”を受けると、電源起動信号Si2の出力レベルをローレベルにリセットする。
(D)カウンタ値は、マイコン3から通信線31を介して読み出すことができる。
(E)クロック発生回路23が発生するクロックの周波数は、マイコン3からの指令により変更することができる。
また、マイコン3には、IGSW信号Si1がバッファ回路35を介して入力されるようになっている。また、図示は省略しているが、マイコン3には、周囲のクランクセンサから出力されるパルス信号、水温センサからの信号、及び車速センサからの信号など、車両の運転状態を検出するための各種信号も入力されるようになっている。更に、図示は省略しているが、ECU1内においては、バッテリ電圧VB又はVPが抵抗により分圧され、その分圧された電圧がマイコン3に備えられたA/D変換機能付きの入力ポートに入力されるようになっている。そして、マイコン3は、その入力ポートへの入力電圧をA/D変換することによりバッテリ電圧を検出する。
次に、マイコン3で実行される処理について説明する。
まず図2は、マイコン3が起動した際に実行する処理を表すフローチャートである。
図2に示すように、マイコン3は、主電源回路7mからの主電源電圧Vmを受けて動作を開始すると、まずS110にて、メインリレー駆動回路15への電源保持信号Shをハイレベルにする。これは、IGSW11のオン/オフに関わらずメインリレー13から本ECU1に電源が供給される状態であって、主電源回路7mから主電源電圧Vmが出力される状態(即ち、当該マイコン3及び本ECU1が動作可能な状態)を確保するためである。尚、マイコン3の起動=本ECU1の起動であり、メインリレー13を介して供給されるバッテリ電圧VPが、本ECU1が動作するための動作用電源になっている。
そして、次のS120にて、今回の起動がIGSW11のオンとタイマIC5との何れによるものかを判別するために、バッファ回路35から入力されるIGSW信号Si1のレベルを読み取って、IGSW11がオンされているか否かを判定する。
そして、このS120にて、IGSW11がオンされていると判定した場合には、今回の起動がIGSW11のオンによるものであると判断して、S130に進む。
S130では、前述のクロック発生回路23が発生するクロックの周波数を、通常の時間計測用の標準値に設定すると共に、タイマIC5へ“タイマスタート指令”を送信して、そのタイマIC5(詳しくはカウンタ21)をリセットスタートさせる。
次にS140にて、当該マイコン3の内部タイマをリセットスタートさせる。尚、マイコン3の内部タイマは、一定時間毎に実行される定期ルーチンによって、その内部タイマのカウント値が1ずつ進められることで実現される。このため、内部タイマは、カウント値が0にリセットされれば、リセットスタートされたことになる。よって、S140では、内部タイマのカウント値を0にリセットする処理を行う。
そして、S140の処理を終えると、エンジンを制御するための制御処理(エンジン制御処理)を開始する。
一方、上記S120にて、IGSW11がオンされていないと判定した場合には、今回の起動がタイマIC5によるものである(即ち、タイマIC5からの電源起動信号Si2がハイレベルになったことに伴い起動された)と判断して、S150に進む。
S150では、タイマIC5によって起動された場合に行うべき処理(タイマIC5による起動時の処理)を実行する。
尚、タイマIC5による起動時の処理としては、例えば、エバポパージシステムの診断処理がある。その処理の内容としては、エンジンの燃料タンクからのエバポガス(燃料タンクで発生する蒸発ガス燃料)を回収するための系をアクチュエータにより閉塞して加圧又は減圧し、その系内の圧力変動をセンサにより検出して当該系の気密性(即ち、リークの有無)を検査する、といったものである。また、診断処理の結果(診断結果)は、例えば、マイコン3の内部又は外部に設けられたデータ書換可能な不揮発性メモリ(図示省略)に記憶される。更に、その不揮発性メモリに記憶された診断結果は、ECU1に通信線を介して接続される外部の診断装置へと読み出されたり、異常がある場合には、車両の表示器に表示されたりする。
そして、次のS160にて、タイマIC5へ“出力リセット指令”を送信して電源起動信号Si2の出力レベルをローレベルにリセットすると共に、電源保持信号Shをローレベルに戻す。すると、この時点でIGSW信号Si1もローレベルであるため、メインリレー13がオフして、主電源回路7mからマイコン3への電源供給が停止することとなる。このため、当該マイコン3及び本ECU1が動作を停止する。尚、その後、IGSW11がオンされれば、ECU1が再び起動することとなる。
次に、図3は、タイマIC5の異常を検出するための第1判定処理の内容を表すフローチャートである。
図3(A)に示すように、マイコン3は、エンジン制御処理と並行して、IGSW11がオンからオフに変化したか否かを定期的に判定し(S205)、IGSW11がオンからオフに変化したと判定したならば(S205:YES)、第1判定処理を実行する(S210)。
そして、図3(B)に示すように、第1判定処理の実行を開始すると、まずS220にて、タイマIC5の異常判定を実施すべき判定実施条件が成立しているか否かを判定する。ここでの判定実施条件とは、IGSW11がオンされて当該マイコン3が起動した時からIGSW11が今回オフされるまでの間に、バッテリ電圧が規定電圧以下になっておらず、且つ、エンジン回転数が規定値以上になっていない、という条件である。尚、エンジン回転数は、クランクセンサからのパルス信号に基づき検出される。
このS220にて、判定実施条件が成立していないと判定した場合(即ち、バッテリ電圧が規定電圧以下になったか、或いは、エンジン回転数が規定値以上になった場合)には、そのまま当該第1判定処理を終了するが、判定実施条件が成立していると判定した場合には、S230に進む。
S230では、現在のタイマIC5のカウント値(詳しくは、カウンタ21のカウント値)と、内部タイマのカウント値とを読み込み、その両カウント値の差が規定範囲内であるか否かを判定する。
そして、タイマIC5のカウント値と内部タイマのカウント値との差が規定範囲内でなければ(S230:NO)、S240に進んで、当該第1判定処理の判定結果である第1判定結果を「異常」に設定し、その後、当該第1判定処理を終了する。
また、タイマIC5のカウント値と内部タイマのカウント値との差が規定範囲内であれば(S230:YES)、S250に進んで、第1判定結果を「正常」に設定し、その後、当該第1判定処理を終了する。
次に、図4は、タイマIC5の異常を検出するための第2判定処理を表すフローチャートである。尚、この第2判定処理は、図3(B)の第1判定処理が終了した後に実行される。
図4に示すように、マイコン3は、第2判定処理の実行を開始すると、まずS310にて、前述のクロック発生回路23が発生するクロックの周波数を、標準値のN倍(Nは正の整数)の所定周波数に設定すると共に、タイマIC5(詳しくはカウンタ21)をリセットスタートさせる。
次にS320にて、上記S310でタイマIC5をリセットスタートさせてから所定の一定時間Taが経過したか否かを、内部タイマのカウント値に基づき判定する。
尚、この一定時間Taは、上記S310の処理を行ってからタイマIC5のカウント値が上限値に達するまでの理論上の時間よりも若干長い時間(本実施形態では例えば48秒)に設定されている。また、上限値とは、タイマIC5のカウンタ21がカウント可能な最大値である。
そして、S320で一定時間Taが経過したと判定すると、S330に進み、タイマIC5の異常判定を実施すべき判定実施条件が成立しているか否かを判定する。ここでの判定実施条件とは、S310の処理を行ってからS320で一定時間Taが経過したと判定するまでの間に、バッテリ電圧が規定電圧以下になっていない、という条件である。
このS330にて、判定実施条件が成立していないと判定した場合(即ち、バッテリ電圧が規定電圧以下になった場合)には、そのままS370へ移行するが、判定実施条件が成立していると判定した場合には、S340に進む。
S340では、タイマIC5のカウント値を読み込み、そのカウント値が上限値に達しているか否かを判定する。
そして、タイマIC5のカウント値が上限値に達していなければ(S340:NO)、S350に進んで、当該第2判定処理の判定結果である第2判定結果を「異常」に設定し、その後、S370へ進む。
また、タイマIC5のカウント値が上限値に達していれば(S340:YES)、S360に進んで、第2判定結果を「正常」に設定し、その後、S370へ進む。
S370では、タイマIC5のレジスタ25へ、次の起動までの休止時間Twに相当する設定値をセットし、更に、前述のクロック発生回路23が発生するクロックの周波数を、通常の時間計測用の標準値に設定すると共に、タイマIC(詳しくはカウンタ21)をリセットスタートさせる。
そして、次のS380にて、他の休止判定処理に対してメインリレーオフ要求を発行し、その後、当該第2判定処理を終了する。
尚、休止判定処理は、当該マイコン3が動作を停止しても良いか否かを判定する処理である。そして、その休止判定処理では、上記S380でメインリレーオフ要求が発行され、且つ、学習値の保存完了といった他の休止条件が全て成立すると、当該マイコン3が休止しても良い状態になったと判定して、タイマIC5の電源起動信号Si2の出力レベルをローレベルにリセットする処理と、電源保持信号Shの出力レベルをローレベルに戻す処理とを行い、その後、実質的に何も処理を行わない無限ループに入る。
すると、この時点でIGSW信号Si1もローレベルであるため、メインリレー13がオフしてマイコン3への電源供給が停止し、ECU1の動作が停止することとなる。
尚、その後、IGSW11がオフされたまま上記休止時間Twが経過すると、タイマIC5において、カウンタ21のカウント値がレジスタ25内の設定値と一致し、そのタイマIC5からの電源起動信号Si2がハイレベルになるため、メインリレー13がオンして、ECU1が再び起動する。また、上記休止時間Twが経過する前にIGSW11がオンされても、ECU1が再び起動する。
一方、前述した第1判定処理又は第2判定処理の実行中に、IGSW11がオンされ、そのことが図示しないスイッチ状態判定処理によって検知された場合には、第1判定処理又は第2判定処理は中断され、図2のS130以降から処理が再び実行される。
次に、図5は、タイマIC5の正常/異常を最終的に判定するための総合判定処理を表すフローチャートである。尚、この総合判定処理は、図4の第2判定処理が終了してから上記休止判定処理で当該マイコン3が休止しても良い状態になったと判定されるまでの間に実行されるが、マイコン3が動作している期間中に一定時間毎に実行されるようになっていても良い。
図5に示すように、マイコン3は、総合判定処理の実行を開始すると、まずS410にて、第1判定結果と第2判定結果との少なくとも一方が「異常」であるか否かを判定し、少なくとも一方が「異常」であれば、S420に進んで、タイマIC5が異常であると判定する。そして、その後、当該総合判定処理を終了する。
また、上記S410で否定判定した場合、即ち、第1判定結果と第2判定結果との両方が「異常」ではない場合には、S430に移行する。
そして、S430では、第1判定結果と第2判定結果との両方が「正常」であるか否かを判定し、両方が「正常」であれば、S440に進んで、タイマIC5が正常であると判定する。そして、その後、当該総合判定処理を終了する。
一方、上記S430で否定判定した場合、即ち、第1判定結果と第2判定結果との両方が「正常」でなく「異常」でもない場合には、タイマIC5の正常/異常の最終判定を行うことなく、そのまま当該総合判定処理を終了する。
次に、前述した処理の作用について、図6,図7のタイムチャートを用い説明する。尚、図6はタイマIC5が正常な場合を表し、図7はタイマIC5が異常な場合を表している。
図6に示すように、IGSW11がオンされてIGSW信号Si1がハイレベルになると、メインリレー13がオンして、ECU1にバッテリ電圧VPが供給され、主電源回路7mから主電源電圧Vmが出力されてマイコン3が起動する。
そして、マイコン3が起動すると、そのマイコン3からメインリレー駆動回路15への電源保持信号Shがハイレベルとなり(S110)、メインリレー13のオン状態が確保される。
そして更に、この場合、マイコン3は、IGSW11のオンによって起動したため、タイマIC5のカウント動作用クロック(クロック発生回路23が発生するクロック)の周波数を標準値に設定して、タイマIC5をリセットスタートさせると共に(S130)、内部タイマもリセットスタートさせる(S140)。以後、マイコン3は、IGSW11がオンされている間、エンジン制御処理を実行する。
その後、IGSW11がオフされると、マイコン3は、図3(B)の第1判定処理を実行し、その第1判定処理のS220で判定実施条件が成立していると判定した場合には、現在のタイマIC5のカウント値と、内部タイマのカウント値とを読み込こんで、その両カウント値の差が規定範囲内であるか否かを判定する(S230)。
ここで、タイマIC5が正常ならば、タイマIC5のカウント値と内部タイマのカウント値との差が規定範囲内であると判定されて(S230:YES)、第1判定結果が「正常」に設定されることとなる(S250)。
尚、第1判定処理のS230で読み込むタイマIC5のカウント値は、IGSW11がオンされてマイコン3が起動した時からIGSW11がオフされるまでのタイマIC5のカウント値の変化分である。同様に、第1判定処理のS230で読み込む内部タイマのカウント値は、IGSW11がオンされてマイコン3が起動した時からIGSW11がオフされるまでの内部タイマのカウント値の変化分である。よって、S230では、その両変化分の差が規定範囲内であるか否かを判定していると言える。
そして、第1判定処理が終了すると、マイコン3は、図4の第2判定処理を実行し、その第2判定処理のS310により、タイマIC5のカウント動作用クロックの周波数を標準値のN倍に設定して、タイマIC5をリセットスタートさせる。
その後、マイコン3は、内部タイマに基づき一定時間Ta(この例では48秒)が経過したことを検知し(S320:YES)、更にS330で判定実施条件が成立していると判定したならば、タイマIC5のカウント値を読み込み、そのカウント値が上限値に達しているか否かを判定する(S340)。
ここで、タイマIC5が正常ならば、タイマIC5のカウント値が上限値に達していると判定されて(S340:YES)、第2判定結果が「正常」に設定されることとなる(S360)。
その後、マイコン3は、タイマIC5のレジスタ25に次の起動までの休止時間Twに相当する設定値をセットすると共に、タイマIC5のカウント動作用クロックの周波数を標準値に設定して、タイマIC5をリセットスタートさせ(S370)、更に、前述した休止判定処理に対してメインリレーオフ要求を発行する(S380)。
すると、その後、休止判定処理により当該マイコン3が休止しても良い状態になったと判定された時点でメインリレー13がオフし、ECU1の動作が停止することとなる。
尚、既述したように、その後、IGSW11がオフされたまま上記休止時間Twが経過したならば、タイマIC5からの電源起動信号Si2がハイレベルになってメインリレー13がオンし、ECU1が再び起動して、マイコン3がタイマIC5による起動時の処理(S150)を実行することとなるが、図6,図7では、上記休止時間Twが経過する前にIGSW11がオンされてメインリレー13がオンした場合を示している。
そして、図6のように、第1判定結果と第2判定結果との両方が「正常」に設定された場合には、図5の総合判定処理により、タイマIC5が正常であると判定されることとなる(S430:YES→S440)。
一方、タイマIC5のカウント値が時刻を正確に示さなくなるような異常が生じた場合、図7に示すように、IGSW11がオフされた時に実行される第1判定処理では、タイマIC5のカウント値と内部タイマのカウント値との差が規定範囲内ではないと判定されて(S230:NO)、第1判定結果が「異常」に設定されることとなる(S240)。尚、図7は、タイマIC5のカウント値が正常値よりも大きくなってしまう異常が発生した場合を例示している。
また、タイマIC5がフルカウント動作しない(即ち、タイマIC5のカウント値がリセット値から上限値まで変化しない)異常が生じた場合、図7に示すように、第2判定処理では、一定時間Taが経過してもタイマIC5のカウント値が上限値に達していないと判定されて(S340:NO)、第2判定結果が「異常」に設定されることとなる(S350)。
そして、第1判定結果と第2判定結果との少なくとも一方が「異常」に設定された場合には、図5の総合判定処理により、タイマIC5が異常であると判定されることとなる(S410:YES→S420)。
以上のようなECU1によれば、IGSW11がオンされている期間中にタイマIC5のカウント値が正常に変化しなかった場合には、第1判定処理により、タイマIC5が異常であると判定されることとなる。
そして特に、このECU1によれば、IGSW11がオフした時に第1判定処理を実行するため、従来装置のように異常検出の実施頻度の低下を招いてしまうことがない。IGSW11がオンされた場合毎に第1判定処理を確実に実施することができるからである。
また、本実施形態のECU1において、マイコン3は、IGSW11がオンされてからオフされるまでの間(即ち、IGSW11のオン期間中)に、バッテリ電圧が規定電圧以下になるか、或いは、エンジン回転数が規定値以上になった場合には(S220:NO)、第1判定処理におけるS230の判定を実行しないようになっている、
このため、バッテリ電圧の低下による影響や、エンジン回転数が高くなって内部タイマ用の定期ルーチン(内部タイマのカウント値を進める定期ルーチン)の実行間隔が伸びてしまうことによる影響を排除して、タイマIC5の異常/正常の判定精度を高めることができる。
例えば、バッテリ電圧が低下すると、タイマIC5におけるクロック発生回路23の発振周波数が低下して、そのクロック発生回路23により発生されるクロックの周波数が通常時よりも低くなり、タイマIC5のカウント値が進み難くなる可能性がある。また、マイコン3の動作用クロックを発生するクロック発生回路(図示省略)の発振周波数が低下して、マイコン3における内部タイマのカウント値の方が進み難くなる可能性もある。このため、バッテリ電圧が低下すると、第1判定処理のS230による判定結果の信憑性が低下する。
また、エンジンを制御するマイコン3の場合、エンジン回転数が高くなると、内部タイマ用の定期ルーチンより優先度が高いエンジン制御用ルーチンの実行頻度が上がるため、内部タイマ用の定期ルーチンの実行間隔が伸びてしまい、内部タイマのカウント値が進み難くなる可能性がある。このため、エンジン回転数が高くなった場合にも、第1判定処理のS230による判定結果の信憑性が低下する。
そこで、本実施形態では、第1判定処理のS220で判定実施条件が成立していないと判定した場合には、S230をスキップすることにより、不確かな判定結果が得られることを防止し、延いては、タイマIC5の良否判定精度を高めている。
また更に、本実施形態のECU1では、マイコン3が、第1判定処理の後、第2判定処理も実行しているため、タイマIC5が正常にフルカウント動作するか否かを短時間で確認することができる。よって、タイマIC5のカウンタ21の全ビット(全域)が正常に動作しているか否かを検証することができ、タイマIC5の異常をより確実に判定することができる。
また、本実施形態のECU1において、マイコン3は、第2判定処理のS310でタイマIC5をリセットスタートさせてから、S320で一定時間Taが経過したと判定するまでの間に、バッテリ電圧が規定電圧以下になった場合には(S330:NO)、第2判定処理におけるS340の判定を実行しないようになっている、
このため、第2判定処理におけるS340の判定に関しても、バッテリ電圧の低下による影響を排除して、タイマIC5の異常/正常の判定精度を高めることができる。
例えば、前述したように、バッテリ電圧が低下すると、タイマ回路のカウント値が進み難くなる可能性がある。このため、バッテリ電圧が低下すると、上記一定時間Taが経過しても、タイマIC5のカウント値が上限値に到達せず、タイマIC5が正常であるのに異常であると誤判定する可能性がある。
また例えば、前述したように、バッテリ電圧が低下すると、マイコン3における内部タイマのカウント値の方が進み難くなる可能性もある。このため、バッテリ電圧が低下すると、タイマIC5をリセットスタートさせてから内部タイマに基づき一定時間Taが経過したことを検知するまでの時間が、本当の一定時間Taよりも長くなる可能性がある。すると、本当はタイマIC5のカウント動作が遅くなるような異常が生じているのに、一定時間Taが経過したと判定した時点でタイマIC5のカウント値が上限値に到達していて、正常であると誤判定する可能性がある。
そこで、本実施形態では、第2判定処理のS330で判定実施条件が成立していないと判定した場合には、S340をスキップすることにより、不確かな判定結果が得られることを防止し、延いては、タイマIC5の良否判定精度を高めている。
また更に、本実施形態では、第1判定処理で正常と判定し(S230:YES→S250)、且つ、第2判定処理でも正常と判定したならば(S340:YES→S360)、タイマIC5が正常であると判定している(S430:YES→S440)。このため、タイマIC5が正常であることの判定精度を高めることができる。
尚、本実施形態では、IGSW11が電源スイッチに相当し、マイコン3が制御部に相当し、タイマIC5がタイマ回路に相当し、メインリレー駆動回路15及び図2におけるS110の処理が電源保持手段に相当している。また、マイコン3からの電源保持信号Shをハイレベルからローレベルにすることが、電源停止指令に相当している。そして、図1(B)の第1判定処理におけるS230及びS240の処理が、電源スイッチオフ時判定処理に相当し、図4の第2判定処理におけるS310,S320,S340及びS350の処理が、フルカウント動作判定処理に相当している。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、図2のS130とS140との各々では、タイマIC5と内部タイマとをリセットスタートさせるのではなく、タイマIC5のカウント値と内部タイマのカウント値とを読み込むようにし、図3のS230では、現在のタイマIC5のカウント値から、S130で読み込んだタイマICのカウント値を引いた値と、現在の内部タイマのカウント値から、S140で読み込んだ内部タイマのカウント値を引いた値との差を求め、その差が規定範囲内であるか否かを判定するようにしても良い。
また、図3(B)の第1判定処理と図4の第2判定処理とのうち、何れか一方だけを実行するようにしても良い。尚、この場合、図5の総合判定処理は実行せず、前述の第1判定結果又は第2判定結果が「異常」に設定されれば、タイマIC5が異常であると判定し、第1判定結果又は第2判定結果が「正常」に設定されれば、タイマIC5が正常であると判定するように構成することができる。
また、第1判定処理と第2判定処理とのうち、第2判定処理だけを実行する場合、その第2判定処理は、IGSW11がオンされている間(例えば、IGSW11がオンされた直後)に実行するように構成することもできる。
更に、この場合、図4のS330では、判定実施条件として、S310の処理を行ってからS320で一定時間Taが経過したと判定するまでの間に、バッテリ電圧が規定電圧以下になっておらず、且つ、エンジン回転数が規定値以上になっていない、という条件が成立しているか否かを判定するように構成しても良い。つまり、S310でタイマIC5をリセットスタートさせてから、S320で一定時間Taが経過したと判定するまでの間に、バッテリ電圧が規定電圧以下になるか、或いは、エンジン回転数が規定値以上になった場合には、第2判定処理におけるS340の判定を実行しないようにするのである。
そして、このように構成すれば、S340の判定に関して、前述したバッテリ電圧の低下による影響だけでなく、エンジン回転数が高くなって内部タイマ用の定期ルーチンの実行間隔が伸びてしまうことによる影響を排除することができ、延いては、タイマIC5の異常/正常の判定精度を高めることができる。
例えば、前述したように、エンジン回転数が高くなっても、マイコン3における内部タイマのカウント値が進み難くなる可能性があり、その結果、タイマIC5をリセットスタートさせてから内部タイマに基づき一定時間Taが経過したことを検知するまでの時間が、本当の一定時間Taよりも長くなる可能性がある。すると、バッテリ電圧の低下時と同様の誤判定をしてしまう可能性が生じる。そこで、エンジン回転数が規定値以上になった場合にも、S340をスキップすることにより、不確かな判定結果が得られることを防止するのである。
実施形態のECU1を表す構成図である。 マイコンが起動した際に実行する処理を表すフローチャートである。 タイマICの異常を検出するための第1判定処理の内容を表すフローチャートである。 タイマICの異常を検出するための第2判定処理を表すフローチャートである。 タイマICの正常/異常を最終的に判定するための総合判定処理を表すフローチャートである。 図2〜図5の処理の作用を表す第1のタイムチャートである。 図2〜図5の処理の作用を表す第2のタイムチャートである。
符号の説明
1…電子制御装置(ECU)、3…マイコン、4…負荷駆動回路、5…タイマIC、7…電源部、7m…主電源回路、7s…副電源回路、9…バッテリ、11…イグニッションスイッチ(IGSW)、13…メインリレー、15…メインリレー駆動回路、21…カウンタ、23…クロック発生回路、25…レジスタ、27…比較回路、31…通信線、35…バッファ回路

Claims (9)

  1. 電源スイッチのオンにより電源が供給されて動作する制御部と、
    前記電源スイッチのオン/オフに拘わらず電源が常時供給されて動作するタイマ回路とを備えた電子制御装置において、
    前記電源スイッチがオンされて前記制御部が動作を開始すると、その後、前記電源スイッチがオフされても前記制御部からの電源停止指令を受けるまでは、前記制御部への電源供給を継続させる電源保持手段を備え、
    前記制御部は、前記電源スイッチがオフされたことを検知すると、前記電源スイッチがオンされて当該制御部が起動した時から前記電源スイッチがオフされるまでの前記タイマ回路のカウント値の変化分と、前記電源スイッチがオンされて当該制御部が起動した時から前記電源スイッチがオフされるまでの当該制御部における内部タイマのカウント値の変化分とを検出して、その両変化分の差が規定範囲内であるか否かを判定し、その両変化分の差が規定範囲内でなければ、前記タイマ回路が異常であると判定する電源スイッチオフ時判定処理を実行するように構成されていること、
    を特徴とする電子制御装置。
  2. 請求項1に記載の電子制御装置において、
    前記制御部と前記タイマ回路との各々には、バッテリの電力を元にして電源が供給されるようになっており、
    前記制御部は、前記電源スイッチがオンされて当該制御部が起動した時から前記電源スイッチがオフされるまでの間に、前記バッテリの電圧が規定電圧以下になったか否かを判定し、前記バッテリの電圧が規定電圧以下になったと判定した場合には、前記両変化分の差が規定範囲内であるか否かの判定を実行しないように構成されていること、
    を特徴とする電子制御装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の電子制御装置において、
    前記制御部は、車両に搭載されたエンジンを制御するマイコンであり、
    更に、前記制御部は、前記電源スイッチがオンされて当該制御部が起動した時から前記電源スイッチがオフされるまでの間に、前記エンジンの回転数が規定値以上になったか否かを判定し、回転数が規定値以上になったと判定した場合には、前記両変化分の差が規定範囲内であるか否かの判定を実行しないように構成されていること、
    を特徴とする電子制御装置。
  4. 電源スイッチのオンにより電源が供給されて動作する制御部と、
    前記電源スイッチのオン/オフに拘わらず電源が常時供給されて動作するタイマ回路とを備えた電子制御装置において、
    前記制御部は、前記タイマ回路のカウント動作用クロックの周波数を通常時よりも大きい所定周波数に変化させると共に、その状態で前記タイマ回路をリセットスタートさせ、その後、当該制御部の内部タイマに基づき一定時間が経過したことを検知した時に、前記タイマ回路のカウント値が上限値に達しているか否かを判定し、前記タイマ回路のカウント値が上限値に達していなければ、前記タイマ回路が異常であると判定するフルカウント動作判定処理を実行するように構成されていること、
    を特徴とする電子制御装置。
  5. 請求項4に記載の電子制御装置において、
    前記制御部と前記タイマ回路との各々には、バッテリの電力を元にして電源が供給されるようになっており、
    前記制御部は、前記カウント動作用クロックの周波数を前記所定周波数に変化させた状態で前記タイマ回路をリセットスタートさせてから前記内部タイマに基づき一定時間が経過したことを検知するまでの間に、前記バッテリの電圧が規定電圧以下になったか否かを判定し、前記バッテリの電圧が規定電圧以下になったと判定した場合には、前記タイマ回路のカウント値が上限値に達しているか否かの判定を実行しないように構成されていること、
    を特徴とする電子制御装置。
  6. 請求項4又は請求項5に記載の電子制御装置において、
    前記制御部は、車両に搭載されたエンジンを制御するマイコンであり、
    更に、前記制御部は、前記カウント動作用クロックの周波数を前記所定周波数に変化させた状態で前記タイマ回路をリセットスタートさせてから前記内部タイマに基づき一定時間が経過したことを検知するまでの間に、前記エンジンの回転数が規定値以上になったか否かを判定し、回転数が規定値以上になったと判定した場合には、前記タイマ回路のカウント値が上限値に達しているか否かの判定を実行しないように構成されていること、
    を特徴とする電子制御装置。
  7. 請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の電子制御装置において、
    前記制御部は、前記電源スイッチがオフされてから前記電源保持手段へ前記電源停止指令を出すまでの間に、前記タイマ回路のカウント動作用クロックの周波数を通常時よりも大きい所定周波数に変化させると共に、その状態で前記タイマ回路をリセットスタートさせ、その後、当該制御部の内部タイマに基づき一定時間が経過したことを検知した時に、前記タイマ回路のカウント値が上限値に達しているか否かを判定し、前記タイマ回路のカウント値が上限値に達していなければ、前記タイマ回路が異常であると判定するフルカウント動作判定処理を実行するように構成されていること、
    を特徴とする電子制御装置。
  8. 請求項7に記載の電子制御装置において、
    前記制御部と前記タイマ回路との各々には、バッテリの電力を元にして電源が供給されるようになっており、
    前記制御部は、前記カウント動作用クロックの周波数を前記所定周波数に変化させた状態で前記タイマ回路をリセットスタートさせてから前記内部タイマに基づき一定時間が経過したことを検知するまでの間に、前記バッテリの電圧が規定電圧以下になったか否かを判定し、前記バッテリの電圧が規定電圧以下になったと判定した場合には、前記タイマ回路のカウント値が上限値に達しているか否かの判定を実行しないように構成されていること、
    を特徴とする電子制御装置。
  9. 請求項7又は請求項8に記載の電子制御装置において、
    前記制御部は、前記電源スイッチオフ時判定処理により前記両変化分の差が規定範囲内であると判定し、且つ、前記フルカウント動作判定処理により前記タイマ回路のカウント値が上限値に達していると判定したならば、前記タイマ回路が正常であると判定するように構成されていること、
    を特徴とする電子制御装置。
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