JP2008226043A - 電子制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両のエンジンを制御するECU(電子制御装置)1は、マイコンとしてのMPU3と、MPU3の動作を監視するIC5とを備えている。MPU3には、プログラムの実行により実現される機能手段として、確認結果チェック及びテスト選択部(以下単に、テスト選択部という)3aが設けられており、そのテスト選択部3aがMPU3の機能を検証するためのテストを選択する。そして、MPU3は、テスト選択部3aにより選択されたテストを実施して、その実施結果を示すテスト回答をIC5へ送信し、IC5は、MPU3からのテスト回答の正誤を判定して、その判定結果であるテスト回答確認結果をMPU3へ送信するようになっている。この構成により課題が解決される。
【選択図】図1
Description
しかも、マイコン自身でテストを選択することとなるため、制御モードに合わせたテストの選択が極めて容易となる。
一方、請求項8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、請求項5の電子制御装置と同様に、マイコンは、ICへ、テスト回答と共に、今回実施したテストの識別情報であるテストIDを送信するようになっている。そして、ICは、マイコンからのテストIDに基づき、マイコンからのテスト回答の期待値を設定し、その期待値とテスト回答とを比較することにより、そのテスト回答の正誤を判定する。
次に、請求項9の電子制御装置では、請求項5〜8の電子制御装置において、ICは、マイコンから送信されてきたテストIDを記憶すると共に、一定時間が経過する毎に、その今回経過した一定時間の期間中にマイコンから全種類のテストIDが送信されてきたか否かを判定して、全種類のテストIDが送信されてきていなければ、マイコンが異常であると判定する全テスト実施確認機能を備えている。
次に、請求項11の電子制御装置では、請求項3〜7の電子制御装置において、マイコンにはIC側判定機能テスト手段が備えられている。そして、そのIC側判定機能テスト手段は、所定のICテスト実行タイミングが到来すると、テスト回答として、ICにて「誤」と判定されるはずのテスト回答を送信し、そのテスト回答に対するICからの正誤判定結果が「誤」であるか否かを判定する。尚、ICからの正誤判定結果が「誤」でなければ、異常と判定されることとなる。
次に、請求項13の電子制御装置では、請求項3の電子制御装置において、ICには、マイコンからのテスト回答の正誤を判定して、その判定結果である正誤判定結果をマイコンへ送信する回路ブロックが複数備えられている。そして、マイコンは、前記複数の回路ブロックから送信されてきた正誤判定結果が全て「正」ならば正常と判定するようになっている。
また、ICにおける複数の各回路ブロックが、マイコンへテストIDを送信する構成の場合にも、マイコンは、その各回路ブロックから送信されてきたテストIDを比較して、全て同じでなければ異常であると判定するように構成することができる。
[第1実施形態]
図1に示すように、第1実施形態のECU1は、エンジンを制御するための各種処理を行うマイコンとしてのMPU(Micro Processing Unit)3と、MPU3の動作を監視する監視IC5とを備えている。
また、MPU3側のテスト結果管理部3bは、テストの実施結果を示すテスト回答を生成し、そのテスト回答とテストIDを監視IC5へ送信する部分である。
MPU3は、ECU1に電源が投入されて動作を開始すると、図3に示す確認結果チェック及びテスト選択部3aの処理を、監視IC5との通信間隔である一定時間(8ms)毎に実行する。尚、ECU1の起動時において、MPU3における後述の各カウンタ及びテストIDの値は0に初期化され、後述のフラグはオフの方に初期化される。
S320では、現在のテストIDが1であるか否かを判定し、1でなければ、S325に進んで、今回のテストIDを1に設定する。そして、S335に進んで、第1カウンタCnt1をインクリメントし、その後、当該通常モード時用のテストID選択処理を終了する。
一方、S315で第1カウンタCnt1の値が3以下ではないと判定した場合には、S340に移行して、第1カウンタCnt1の値が5以下であるか否かを判定し、5以下であれば、S345に進む。
また、S345で現在のテストIDが3であると判定した場合には、S355に移行して、今回のテストIDを4に設定し、その後、S335に進む。
そして、第1カウンタCnt1の値が0〜3の場合には、テストIDを1と2に交互に設定し(S315〜S330)、第1カウンタCnt1の値が4の場合には、テストIDを3に設定し、第1カウンタCnt1の値が5の場合には、テストIDを4に設定することとなる(S340〜S355)。また、第1カウンタCnt1の値が6の場合には、テストIDを5に設定すると共に、ICテスト実行フラグをオンし(S360〜S370)、第1カウンタCnt1の値が7の場合には、テストIDを5に設定したままで、ICテスト実行フラグをオフすることとなる(S380)。
S420では、現在のテストIDが3であるか否かを判定し、3でなければ、S425に進んで、今回のテストIDを3に設定する。そして、S435に進んで、第2カウンタCnt2をインクリメントし、その後、当該フェイルセーフモード時用のテストID選択処理を終了する。
一方、S415で第2カウンタCnt2の値が3以下ではないと判定した場合には、S440に移行して、第2カウンタCnt2の値が5以下であるか否かを判定し、5以下であれば、S445に進む。
また、S445で現在のテストIDが1であると判定した場合には、S455に移行して、今回のテストIDを2に設定し、その後、S435に進む。
そして、第2カウンタCnt2の値が0〜3の場合には、テストIDを3と4に交互に設定し(S415〜S430)、第2カウンタCnt2の値が4の場合には、テストIDを1に設定し、第2カウンタCnt2の値が5の場合には、テストIDを2に設定することとなる(S440〜S455)。また、第2カウンタCnt2の値が6の場合には、テストIDを5に設定すると共に、ICテスト実行フラグをオンし(S460〜S470)、第2カウンタCnt2の値が7の場合には、テストIDを5に設定したままで、ICテスト実行フラグをオフすることとなる(S480)。このため、フェイルセーフモード時用のテストID選択処理では、通常モード時用のテストID選択処理とは逆に、ID=3,4をID=1,2よりも高い頻度で選択することとなる。
そして、MPU3は、図3の処理が終了すると、その回のS115又はS155で選択されたテストIDに対応する内容のテストを複数の制御機能#1,#2,…の各々について実施する。
まず、MPU3は、前述したメインとサブの信号入力系統のうち、メインの信号入力系統が正常であれば通常モードとなり、メインの信号入力系統が異常であればフェイルセーフモードとなる。
また、テストID=5の場合には、制御機能#1〜#16のテストは実施せずに、後述する図8の処理により、ICテスト用のテスト回答(監視IC5の機能を検証するためのNG判定確認用のテスト回答とOK判定確認用のテスト回答)を作成するのみである。
具体的に説明すると、MPU3には、制御機能#1〜#16の各々について、その制御機能における通常モード時のパスに前述した第1のダミー入力値を与えた場合の正しい演算結果が、通常モードテスト用の期待値として記憶されている。また、MPU3には、制御機能#1〜#16の各々について、その制御機能におけるフェイルセーフモード時のパスに前述した第3のダミー入力値を与えた場合の正しい演算結果が、フェイルセーフモードテスト用の期待値として記憶されている。
即ち、テストIDが1又は2の場合に、S615にて、ある制御機能#n(nは1〜16の何れか)についてテスト結果が正しいと判定したならば、図9(A)における「ID=1」の縦列に記載された数値のうち、「#n」に対応する数値を、その制御機能#nについての「OK」を示すテスト回答とする。
そして、ICテスト実行フラグがオンされていれば(S630:YES)、S635に進み、各制御機能#1〜#16についてのテスト回答として、監視IC5側で「誤」と判定されるはずのNG判定確認用のテスト回答を作成する。また、ICテスト実行フラグがオフされていれば(S630:NO)、S640に進み、各制御機能#1〜#16についてのテスト回答として、監視IC5側で「正」と判定されるはずのOK判定確認用のテスト回答を作成する。
即ち、S635では、図9(B)における左側の縦列に記載された数値のうち、「#n」に対応する数値を、制御機能#nについてのテスト回答とする。また、S640では、図9(B)における右側の縦列に記載された数値のうち、「#n」に対応する数値を、制御機能#nについてのテスト回答とする。
監視IC5のテスト回答確認部5aは、MPU3から送信されたテスト回答とテストIDを受信する毎に、図10の処理を開始する。尚、監視IC5における各カウンタの値も、ECU1の起動時に0に初期化される。
図11に示すように、テスト回答解析処理では、最初のS810にて、MPU3から今回受信したテストIDを、当該監視IC5に設けられたメモリにおける履歴記憶領域にテスト履歴として累積記憶し、続くS815にて、履歴確認タイミングカウンタをインクリメントする。次に、S820にて、履歴確認タイミングカウンタの値が前述の一定時間Thcに相当するしきい値に達したか否かにより、その一定時間Thc毎の履歴確認タイミングが到来したか否かを判定する。
具体的に説明すると、まず、監視IC5には、図12に示すように、MPU3側に記憶されている前述の規則であって、図9(A)及び図9(B)における右側の規則と全く同じ規則が記憶されている。そして、S865では、MPU3から今回受信したテストIDがM(Mは1〜5の何れか)であるとすると、図12における「ID=M」の縦列に記載された各数値を、各制御機能#1〜#16についてのテスト回答に対する正誤判定用期待値として選択する。
まず、MPU3が正常ならば、図13に示すように、MPU3からのテストIDが5以外から5になった場合(即ち、MPU3側でICテスト実行フラグがオンされた場合)にだけ、テスト回答確認結果が「NG」となり(S880)、それ以外の場合には、テスト回答確認結果が「OK」となる(S875)。MPU3からのテストIDが5以外から5になった場合には、MPU3から監視IC5へ送信される各制御機能#1〜#16についてのテスト回答が全て{FF}となるのに対し、監視IC5側における図11のS870で用いられる正誤判定用期待値は、図12の最右列のように{41},{42},{43},…{50}となるからである。
尚、MPU3が正常であっても、テストIDが5以外から5になった場合には、MPU3から監視IC5へ故意に「誤」と判定されるはずのNG判定確認用のテスト回答が送信されて、監視IC5側ではテスト回答確認結果が「NG」となる。そして、そのテスト回答確認結果を受けたMPU3では、ICテスト実行フラグがオンされているため、図7にて、S510:NO→S530:YES→S535:YES→S525と処理を進めることとなり、テスト最終結果は「OK」となる。よって、この場合には、監視IC5からMPU3へのテスト回答確認結果が「NG」であっても、MPU3側で図3におけるS150及びS155の処理が実行されない。しかし、この場合には、図3のS115で実行される図5又は図6の処理により、テストIDは前回に続いて5のままに設定されることとなる。つまり、テストID=5は、元々、MPU3から監視IC5へ2回連続して送信されるようになっている。よって、監視IC5においては、MPU3からのテストIDが5以外から5になった場合に、テスト回答確認結果が「NG」になっても、次回も前回と同じテストID=5を受信することとなり、図11のS860で“NO”と判定されることはなく、誤って異常と判定してしまうことはない。
しかも、MPU3自身でテストを選択することとなるため、制御モードに合わせたテストの選択が極めて容易となる。MPU3側はエンジンの制御状態に関するパラメータを全て持っているため、このようなテスト選択が可能となる。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。尚、第2実施形態のECUは、第1実施形態のECU1とハードウェア構成は同じであるため、各部の符号としては、第1実施形態と同じものを用いる。
(1−2):S122にて履歴確認結果を受信したと判定すると、S123にて図18の履歴確認結果の解析処理を実行し、その後、S125に進む。
尚、本第2実施形態において、MPU3は、監視IC5側の全テスト実施確認機能が正常であるか否を確認するために、全種類のテストIDのうちの何れか(本実施形態では1〜5のうちの5)が監視IC5へ送信されるのを故意に禁止するようになっており、テスト実施中フラグは、そのテストID=5の送信を禁止している期間(即ち、全テスト実施確認機能のテスト期間でもあり、以下、特定ID送信禁止期間という)中であることを示すフラグである。また、このテスト実施中フラグは、後述するS255でオンされ、後述する図18のS940又はS950でオフされる。
S260では、テスト開始タイミングカウンタの値を0にクリアし、続くS265にて、S220の処理(通常モード時用のテストID選択処理:図5)で使用される第1カウンタCnt1の値と、S230の処理(フェイルセーフモード時用のテストID選択処理:図6)で使用される第2カウンタCnt2の値とを0に初期化する。
図18に示すように、履歴確認結果の解析処理では、まずS910にて、監視IC5から受信した履歴確認結果が「OK」であるか否かを判定し、履歴確認結果が「OK」であれば、S915に進んで、テスト実施中フラグがオンされているか否かを判定する。そして、テスト実施中フラグがオンされていなければ、S920に進み、監視IC5から履歴確認結果と共に受信したエラーカウンタECic1の値が0であるか否かを判定し、0であれば、S925に進む。
また、上記S915にて、テスト実施中フラグがオンされていると判定した場合には、S945に移行して、テスト実施中フラグがオンされてから規定時間Tovが経過したか否かを判定する。尚、この規定時間Tovは、前述の一定時間Thc(96ms)よりも長い時間であって、その時間だけ何れかのテストIDの送信を禁止すれば、監視IC5側の全テスト実施確認機能によって履歴確認結果が「NG」に設定されるはずの時間であり、本実施形態では、例えば一定時間Thcの2倍未満の112msに設定されている。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。尚、第3実施形態において、第1実施形態と同じ構成要素については、それと同一の符号を用いるため詳細な説明は省略する。
(2−1):図19に示すように、監視IC5には、テスト回答確認部5aに加えて、そのテスト回答確認部5aと同じ構成及び機能のテスト回答確認部5bが設けられている。そして、その2つのテスト回答確認部5a,5bは並行して動作する。
図20の処理では、まずS550にて、監視IC5から受信した第1のテスト回答確認結果が「OK」であるか否かを判定する。尚、第1のテスト回答確認結果とは、テスト回答確認部5aが送信したテスト回答確認結果である。
また、上記S550で第1のテスト回答確認結果が「NG」であると判定した場合、或いは、上記S555で第2のテスト回答確認結果が「NG」であると判定した場合には、S565に移行して、テスト最終結果を「NG」に設定し、その後、当該テスト回答確認結果の解析処理を終了する。
また、図22の処理では、図6の処理と比較すると、S460〜S470及びS480が削除されており、S440で第2カウンタCnt2の値が5以下ではないと判定した場合には、S475に移行して、第2カウンタCnt2の値を0に戻し、その後、S425へ移行して、テストIDを3に設定するようになっている。
(2−4):MPU3は、テスト結果管理部3bの処理として、図8の処理の代わりに、図23の処理を実行する。
尚、上記第3実施形態において、MPU3は、監視IC5の各テスト回答確認部5a,5bから送信されてきたテスト回答確認結果を比較して、全て同じでなければ監視IC5が異常であると判定するように構成することもできる。つまり、各テスト回答確認部5a,5bからの情報を比較して不一致ならば、それらの何れかが異常であると判断することができる。このため、例えば、MPU3は、監視IC5の各テスト回答確認部5a,5bから送信されてきたテストIDを比較して、全て同じでなければ異常であると判定するように構成することもできる。また、MPU3は、監視IC5の各テスト回答確認部5a,5bから送信されてきた履歴確認結果を比較して、全て同じでなければ異常であると判定するように構成することもできる。そして、このようにすれば、第2実施形態と同様に、監視IC5側の全テスト実施確認機能が正常か否かをMPU3側にて検証することができる。
また、NG期待のテストを設けずに、OK期待のテストだけを実施するようにしても良く、その場合には、前述したテストID=1,2をまとめて1つのテストIDとし、前述したテストID=3,4をまとめて他の1つのテストIDとすれば良い。
Claims (13)
- 制御対象を制御するための処理を行うマイコンと、該マイコンの動作を監視するICとを備えた電子制御装置であって、
前記マイコン側に、当該マイコンの機能を検証するためのテストを選択するテスト選択手段が設けられ、
前記マイコンは、前記テスト選択手段により選択されたテストを実施すると共に、その実施結果を示すテスト回答を前記ICへ送信し、
前記ICは、前記マイコンからのテスト回答の正誤を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。 - 請求項1に記載の電子制御装置において、
前記テスト選択手段は、前記制御対象の制御モードに応じて、現在の制御モード時に実行される処理のテストを、他の制御モード時に実行される処理のテストよりも、高い頻度で選択すること、
を特徴とする電子制御装置。 - 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ICは、前記テスト回答の正誤の判定結果である正誤判定結果を前記マイコンへ送信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。 - 請求項3に記載の電子制御装置において、
前記マイコン側のテスト選択手段は、前記ICからの正誤判定結果に応じて、該正誤判定結果が「正」ならば、次のテストとして前回とは異なるテストを選択し、前記正誤判定結果が「誤」ならば、次のテストとして前回と同じテストを選択すること、
を特徴とする電子制御装置。 - 請求項4に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、前記ICへ、前記テスト回答と共に、今回実施したテストの識別情報であるテストIDを送信するようになっており、
前記ICは、前記マイコンからのテストIDに基づき、前記マイコンからのテスト回答の期待値を設定し、その期待値と前記テスト回答とを比較することにより、前記テスト回答の正誤を判定すること、
を特徴とする電子制御装置。 - 請求項5に記載の電子制御装置において、
前記ICは、前記正誤判定結果と共に、その正誤判定結果に対応するテストのテストIDを前記マイコンへ送信するように構成されており、
前記マイコン側のテスト選択手段は、前記ICからの正誤判定結果が「誤」の場合には、その正誤判定結果と共に前記ICから送られてきたテストIDに対応するテストを、前回と同じテストとして選択すること、
を特徴とする電子制御装置。 - 請求項5又は請求項6に記載の電子制御装置において、
前記ICは、前記マイコンからの前回のテスト回答が「誤」であると判定したにも拘わらず、前記マイコンから前回と同じテストIDが送信されてこなかった場合に、前記マイコンが異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。 - 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、
前記マイコンは、前記ICへ、前記テスト回答と共に、今回実施したテストの識別情報であるテストIDを送信するようになっており、
前記ICは、前記マイコンからのテストIDに基づき、前記マイコンからのテスト回答の期待値を設定し、その期待値と前記テスト回答とを比較することにより、前記テスト回答の正誤を判定すること、
を特徴とする電子制御装置。 - 請求項5ないし請求項8の何れか1項に記載の電子制御装置において、
前記ICは、前記マイコンから送信されてきたテストIDを記憶すると共に、一定時間が経過する毎に、その今回経過した一定時間の期間中に前記マイコンから全種類のテストIDが送信されてきたか否かを判定して、全種類のテストIDが送信されてきていなければ、前記マイコンが異常であると判定する全テスト実施確認機能を備えていること、
を特徴とする電子制御装置。 - 請求項9に記載の電子制御装置において、
前記ICは、前記全テスト実施確認機能の判定結果も前記マイコンへ送信するように構成されており、
前記マイコンは、全種類のテストIDのうちの何れかが前記ICへ送信されるのを禁止し、その状態で前記一定時間より長い所定時間が経過しても、前記ICから前記全テスト実施確認機能の判定結果として、異常を示す判定結果が送信されてこなければ、前記全テスト実施確認機能が異常であると判定する全テスト実施確認機能テスト手段を備えていること、
を特徴とする電子制御装置。 - 請求項3ないし請求項7の何れか1項に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、所定のICテスト実行タイミングが到来すると、前記テスト回答として、前記ICにて「誤」と判定されるはずのテスト回答を送信し、そのテスト回答に対する前記ICからの正誤判定結果が「誤」であるか否かを判定するIC側判定機能テスト手段を備えていること、
を特徴とする電子制御装置。 - 請求項4ないし請求項7の何れか1項に記載の電子制御装置において、
前記ICは、前記マイコンからのテスト回答が「誤」であると判定する毎に異常判定カウンタをカウントアップさせる機能を備えると共に、前記異常判定カウンタの値を、前記正誤判定結果と共に前記マイコンへ送信するように構成されており、
前記マイコンは、所定のICテスト実行タイミングが到来すると、前記テスト回答として、前記ICにて「誤」と判定されるはずのテスト回答を送信し、そのテスト回答に対して前記ICから前記正誤判定結果と共に送られてきた前記異常判定カウンタの値が正常に加算されているか否かを判定するIC側カウント機能テスト手段を備えていること、
を特徴とする電子制御装置。 - 請求項3に記載の電子制御装置において、
前記ICには、前記マイコンからのテスト回答の正誤を判定して、その判定結果である正誤判定結果を前記マイコンへ送信する回路ブロックが複数備えられており、
前記マイコンは、前記複数の回路ブロックから送信されてきた正誤判定結果が全て「正」ならば正常と判定すること、
を特徴とする電子制御装置。
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