JP2014215871A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検査機能を備えていない構成であっても一時的に検査機能を実行可能とする。【解決手段】ＣＰＵ２は、検査機能プログラムの読み込みおよび実行を、ＲＯＭ４の書き換えを行う更新プログラムの読み込みおよび実行と共通の処理により行う。ＣＰＵ２は、外部書込装置８からのプログラム書き込み要求を許可すると、外部書込装置８から送信される検査機能プログラムを外部通信インターフェース７により受信し、それをＲＡＭ３の所定領域に書き込んで実行を開始する。ＣＰＵ２は、入力回路５を介して操作信号を入力し、その入力した操作信号に応じて、検査機能プログラムで規定された駆動信号を出力回路６を介して出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、不揮発性メモリの書き換え制御に用いる更新制御プログラムを外部から読み込んで実行可能な電子制御装置に関する。

車両のディーラーやサービス工場などでは、専用の外部検査装置を用いて車両の保守点検作業、部品交換後の動作確認作業、故障診断作業などを実施する場合がある。この外部検査装置は、ケーブルによって車内ＬＡＮに接続されて用いられる。作業者との間のインターフェース性能を高めるため、外部検査装置にパソコンが接続される場合もある。これらの外部検査装置およびパソコンは、車両の動力装置の動作状態、異常状態などを表示することができる。

外部検査装置は、いくつかの典型的な故障状態を診断するため、予めシーケンシャルに組まれた検査命令を有している。検査命令に応じて電子制御装置（ＥＣＵ）が実行する検査機能プログラムは、ＥＣＵ内の不揮発性メモリ（ＲＯＭ）に記憶された制御プログラムに予め組み込まれている。または、特許文献１に記載されているように、事前に検査機能プログラムをＥＣＵに送信し、ＥＣＵ内の揮発性メモリ（ＲＡＭ）に書き込まれている。こうした準備が完了した状態で、外部検査装置は、車両のＥＣＵに対し順次命令を送出し、ＥＣＵは、受信した命令に従って検査処理を実行する。

特表平８−５０８１０４号公報

市場に出回っている車両のＥＣＵを診断する場合、外部検査装置に予め準備されている検査命令とＥＣＵの制御プログラムに予め組み込まれている検査機能プログラムとに対応した検査内容であれば診断可能である。しかし、実際には、車両および外部検査装置の製造時に、将来にわたり市場で発生し得る全ての不調や不良を診断可能とする検査命令および検査機能プログラムを組み込むことは、リソースやコストの問題などにより難しい。

外部検査装置は、互換性を保持する等の理由により構成を容易に変更できないため、新規な命令の追加、既存の命令の修正などが難しい。また、全ての作業者が外部検査装置を有しているとは限らない。さらに、全てのＥＣＵが、検査機能プログラムを読み込むための専用の入力機能および外部検査装置から命令を受けるための専用の受信機能を有しているとは限らない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、検査機能を備えていない構成であっても一時的に検査機能を実行可能となる電子制御装置を提供することにある。

請求項１に記載した電子制御装置は、揮発性メモリと電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを備えている。不揮発性メモリの内容を書き換える場合、プログラム受信手段は、不揮発性メモリの書き換え制御を行うための更新制御プログラムを外部装置から受信して揮発性メモリに書き込む。処理手段は、受信した更新制御プログラムを実行して、不揮発性メモリの内容を書き換える。これにより、不揮発性メモリに書き込まれている制御プログラムなどを、バージョンアップされた最新のものに書き換えることができる。

本手段の電子制御装置は、これらのプログラム受信手段と処理手段、操作信号を入力する入力回路、および負荷に対し駆動信号を出力する出力回路を用いることにより、検査機能を備えていない場合でも検査機能を実行可能とする。プログラム受信手段は、外部装置からプログラムの書き込み要求を受信すると、更新制御プログラムに替えて検査機能プログラムが送信されてくる場合にも当該検査機能プログラムを受信して揮発性メモリに書き込む。

処理手段は、プログラム受信手段が検査機能プログラムを受信した場合には、当該検査機能プログラムを実行する。実行中、電子制御装置は、入力回路を介して操作信号を入力し、その入力した操作信号に応じて、検査機能プログラムで規定された駆動信号を出力回路を介して出力する。

本手段の電子制御装置は、不揮発性メモリの書き換え制御に用いる構成を利用して、必要な検査機能に対応した検査機能プログラムを揮発性メモリに読み込んで実行することができる。そのため、電子制御装置が検査機能を全く備えていない場合、電子制御装置が予め備えている検査機能とは異なる検査機能が必要になった場合にも、電子制御装置に一時的に所望の検査機能を持たせることができる。

また、検査機能プログラムを不揮発性メモリに書き込んでおく必要がない（或いは書き込んでおくプログラム容量を小さくできる）ので、検査機能プログラムが制御プログラムを圧迫することもない。さらに、作業者は、車両の操作部を操作しながら負荷の駆動状態を確認することで逐次検査を進められるので、検査命令を送出する外部検査装置を準備する必要もない。

請求項２記載の手段によれば、検査機能プログラムは、更新制御プログラムに許容されている最大容量以下の容量を有している。プログラム受信手段は、更新制御プログラムを受信して揮発性メモリに書き込む処理と共通の処理により、検査機能プログラムを受信して揮発性メモリに書き込む。これにより、プログラム受信手段は、揮発性メモリのプログラム書き込み領域を変更することなく、検査機能プログラムを受信して揮発性メモリに書き込むことができる。また、処理手段は、更新制御プログラムの実行を開始する処理と共通の処理により、検査機能プログラムの実行を開始する。これにより、検査機能プログラムを起動するための専用の手段が不要になる。

請求項３、４記載の手段によれば、入力回路は、操作信号としてアナログ信号またはデジタル信号を入力する。これにより、車両の操作部にある種々の調節ボリウム、種々のスイッチなどを操作対象とすることができる。

請求項５、６記載の手段によれば、出力回路は、アナログ値を持つ駆動信号、デジタル値を持つ駆動信号により負荷を駆動する。これにより、アナログ値に応じて開閉動作するバルブ、デジタル値に応じてオンオフ動作するリレーなどを駆動対象とすることができる。

本発明の一実施形態を示す電子制御装置の構成図 検査機能プログラムの読み込みおよび実行開始に係るフローチャート 検査機能プログラムのフローチャート

以下、本発明をエンジンの電子制御装置(以下、ＥＣＵと称す)に適用した一実施形態について図面を参照しながら説明する。ＥＣＵ１は、図１に示すようにマイクロコンピュータを備えている。マイクロコンピュータは、ＣＰＵ２、ＲＡＭ３、ＲＯＭ４などから構成されている。ＣＰＵ２は、バスを通して入力回路５、出力回路６、外部通信インターフェース７などの周辺回路と接続されている。

ＲＯＭ４は、エンジンを制御するための制御プログラムや制御データ（以下、制御プログラム等と称す）を記憶する電気的に書き換え可能な不揮発性メモリであって、例えばフラッシュメモリから構成されている。ＲＯＭ４の一部は書き換えられない領域とされており、後述する更新制御プログラムまたは検査機能プログラムをＲＡＭ３に読み込んで実行させるためのロード制御プログラムが書き込まれている。

ＲＡＭ３は、ＣＰＵ２によって演算された演算結果が一時的に書き込まれる揮発性メモリである。ＲＡＭ３には、ＲＯＭ４の書き換え時に更新制御プログラムが読み込まれ、検査実行時に検査機能プログラムが読み込まれる。更新制御プログラムは、外部書込装置８から制御プログラム等を受信してＲＯＭ４への書き込みを実行するプログラムである。検査機能プログラムは、入力回路５を介して入力した操作信号に応じて出力回路６を介して駆動信号を出力するプログラムである。

入力回路５は、アクセルペダルの踏み込み量を示す検出信号、ブレーキペダルの踏み込み量を示す検出信号などのアナログ信号からなる操作信号を入力する。また、入力回路５は、ＩＧスイッチ、定速走行補助装置を動作させるクルーズスイッチなどからのデジタル信号（二値信号）からなる操作信号を入力する。その他にも種々の操作信号を入力可能である。

出力回路６は、インテークスロットルバルブ、ＥＧＲバルブ、ターボチャージャーのタービン側に装着されたノズルベーン、可変バルブタイミング機構などの負荷を駆動するアクチュエータに対しアナログ値を持つ駆動信号を出力する。また、出力回路６は、電源操作リレーなどの各種リレーに対しデジタル値を持つ駆動信号を出力する。その他にも種々の駆動信号を出力可能である。

外部書込装置８は、ＲＯＭ４に記憶されている制御プログラム等を書き換えるために、ＥＣＵ１に対し更新制御プログラムおよび新たな制御プログラム等を送信する外部装置である。本実施形態では、この外部書込装置８を利用して、ＥＣＵ１に対し検査機能プログラムも送信する。この外部書込装置８は、ＥＣＵ１に対して検査命令を順次送出する外部検査装置とは異なるものである。外部通信インターフェース７は、外部書込装置８との間でシリアル通信を行い、これら更新制御プログラムと制御プログラム等または検査機能プログラムを受信する。

以上説明した構成において、ロード制御プログラムを実行するＣＰＵ２と外部通信インターフェース７は、外部書込装置８から更新制御プログラムまたは検査機能プログラムを受信してＲＡＭ３に書き込むプログラム受信手段９を構成している。また、ＣＰＵ２は、受信した更新制御プログラムまたは検査機能プログラムを実行する処理手段を構成している。

次に、図２および図３を参照しながら本実施形態の作用を説明する。はじめに、ＲＯＭ４の書き換え処理について説明する。例えばバージョンアップなどによりＲＯＭ４に記憶されている制御プログラム等の書き換えが必要になった場合、外部書込装置８からＥＣＵ１に対しプログラム書き込み要求が出力される。ＣＰＵ２は、エンジンが停止している時に限り、外部通信インターフェース７を介してプログラム書き込み要求を受信し、所定の条件が満たされたときに書き込み要求を許可する。

書き込み要求が許可されると、外部書込装置８は、ＥＣＵ１に対し更新制御プログラム（リプロプログラム）を送信する。ＣＰＵ２は、制御プログラムからロード制御プログラムに移行して、外部通信インターフェース７を介して更新制御プログラムを受信する。ＣＰＵ２は、受信した更新制御プログラムをＲＡＭ３の所定領域に書き込み、その更新制御プログラムの実行を開始する。ＣＰＵ２は、更新制御プログラムに従って、外部書込装置８から送られてくる新たな制御プログラム等を外部通信インターフェース７により受信し、順次ＲＯＭ４に書き込む。ＣＰＵ２は、書き換えが完了すると、ＩＧスイッチがオフされるのを待って更新制御プログラムの実行を終了する。

ところで、車両の保守点検作業、部品交換後の動作確認作業、故障診断作業などを実施する場合、作業者が、常に外部検査装置を利用可能であるとは限らない。また、外部検査装置を利用可能であったとしても、作業内容が外部検査装置とＥＣＵ１に準備されていない検査内容である場合には外部検査装置を利用できない。本実施形態のＥＣＵ１は、こうした場合でも、更新制御プログラムの読み込みおよび実行のために具備されたプログラム受信手段９および処理手段を利用して、外部書込装置８からの検査機能プログラムの読み込みおよび実行を可能にする。この場合、検査機能プログラムは、更新制御プログラムに許容されている最大容量以下の容量に制限されている。

図２に示すように、ＣＰＵ２は、検査機能プログラムの読み込みおよび実行を、更新プログラムの読み込みおよび実行と共通の処理により行う。すなわち、ＣＰＵ２は、エンジンが停止した状態で、制御プログラムに従った通常動作（ステップＳ１）と、外部書込装置８からのプログラム書き込み要求の受信判定（ステップＳ２）とを繰り返し行う。ステップＳ２でプログラム書き込み要求を受信した（ＹＥＳ）と判断すると、所定の条件が満たされたときに書き込み要求を許可する。

書き込み要求が許可されると、外部書込装置８は、ＥＣＵ１に対し検査機能プログラムを送信する。ＣＰＵ２は、制御プログラムからロード制御プログラムに移行して、外部通信インターフェース７により検査機能プログラムを受信し、それをＲＡＭ３の所定領域に書き込む（ステップＳ３）。ＣＰＵ２は、書き込みが完了すると、その検査機能プログラムに移行し（ステップＳ４）、検査機能プログラムに従った検査を実行する（ステップＳ５）。

図３は、ＣＰＵ２が実行する検査機能プログラムのフローチャートを示している。ＣＰＵ２は、検査機能プログラムで規定された操作信号が入力回路５を介して入力されたか否かを判断する（ステップＳ１１）。入力されていない場合には、当該判断を繰り返す。入力された場合には、ＣＰＵ２は、検査機能プログラムで規定された駆動信号を出力回路６から出力し、操作信号に対応して負荷を駆動する（ステップＳ１２）。

これにより、作業者は、車両の操作部を操作しながらバルブ等の負荷の駆動状態を確認することで、逐次検査を進められる。例えば、ＣＰＵ２は、クルーズスイッチがオンの時に、アクセルペダルの踏み込み量を示す検出信号を入力すると、その踏み込み量（０％−１００％）に応じてインテークスロットルバルブの開度（０％−１００％）が変化するようにアクチュエータを駆動する。これにより、アクチュエータのスイープ動作が可能となる。

作業者は、所望の検査機能すなわち操作信号と駆動信号との対応付けを行った検査機能プログラムを用いることにより、多様な検査を行うことができる。検査が終了すると、ＩＧスイッチがオフされるのを待って検査機能プログラムの実行を終了する（ステップＳ１３）。

以上説明したように、本実施形態のＥＣＵ１は、ＲＯＭ４を書き換えるために標準的に設けられているプログラム受信手段９と処理手段を利用して、更新制御プログラムに替えて検査機能プログラムを読み込んで実行することができる。これにより、故障診断をするための専用の外部検査装置を準備する必要がない。また、ＥＣＵ１が予め備えている検査機能とは異なる検査機能が必要になった場合にも、その必要になった検査機能を一時的にＥＣＵ１に実行させることができる。さらに、ＥＣＵ１を用いれば、予めＲＯＭ４に検査機能プログラムを書き込んでおく必要がないので、検査機能プログラムが制御プログラム等を圧迫することもない。

検査機能プログラムは、更新制御プログラムに許容されている最大容量以下の容量に制限されているので、ＲＯＭ４のプログラム書き込み領域を変更する必要がない。ＣＰＵ２は、ロード制御プログラムを実行することにより、更新制御プログラムと共通の処理により検査機能プログラムを受信し、ＲＯＭ４に書き込んで実行を開始する。これにより、ＥＣＵ１には、検査機能プログラムを受信して実行させるための専用の手段が不要になる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形、拡張を行うことができる。

エンジンＥＣＵについて説明したが、他のＥＣＵに対しても同様にして適用できる。この場合、入力回路５は、空調用の温度設定信号、オーディオ装置の音量設定信号などのアナログ信号からなる操作信号、エアコンスイッチからのデジタル信号からなる操作信号など種々の操作信号を入力することができる。また、出力回路６は、エアコンリレー、ファンリレー、メータ内のランプなどに対しデジタル値を持つ駆動信号を出力し、メータ指針の駆動装置などに対しアナログ値を持つ駆動信号を出力することができる。

検査機能プログラムで規定する操作信号と駆動信号との対応付けは任意である。アナログ信号からなる操作信号とアナログ値を持つ駆動信号、デジタル信号からなる操作信号とデジタル値を持つ駆動信号、アナログ信号からなる操作信号とデジタル値を持つ駆動信号、およびデジタル信号からなる操作信号とアナログ値を持つ駆動信号の各対応付けの何れであってもよい。

図面中、１はＥＣＵ（電子制御装置）、２はＣＰＵ（処理手段）、３はＲＡＭ（揮発性メモリ）、４はＲＯＭ（電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ）、５は入力回路、６は出力回路、７は外部通信インターフェース、８は外部書込装置（外部装置）、９はプログラム受信手段である。

Claims (6)

1. 揮発性メモリ（３）、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ（４）、前記不揮発性メモリの書き換え制御を行うための更新制御プログラムを外部装置（８）から受信して前記揮発性メモリに書き込むプログラム受信手段（９）、受信した前記更新制御プログラムを実行する処理手段（２）、操作信号を入力する入力回路（５）および負荷に対し駆動信号を出力する出力回路（６）を備えた電子制御装置において、
   前記プログラム受信手段は、前記外部装置からプログラムの書き込み要求を受信すると、前記更新制御プログラムに替えて検査機能プログラムが送信されてくる場合にも当該検査機能プログラムを受信して前記揮発性メモリに書き込み、
   前記処理手段は、前記プログラム受信手段が前記検査機能プログラムを受信した場合に当該検査機能プログラムを実行することにより、前記入力回路を介して前記操作信号を入力し、その入力した操作信号に応じて前記検査機能プログラムで規定された前記駆動信号を前記出力回路を介して出力し、前記操作信号に対応して前記負荷を駆動することを特徴とする電子制御装置。
2. 前記検査機能プログラムは、前記更新制御プログラムに許容されている最大容量以下の容量を有しており、
   前記プログラム受信手段は、前記更新制御プログラムを受信して前記揮発性メモリに書き込む処理と共通の処理により、前記検査機能プログラムを受信して前記揮発性メモリに書き込み、
   前記処理手段は、前記更新制御プログラムの実行を開始する処理と共通の処理により、前記検査機能プログラムの実行を開始することを特徴とする請求項１記載の電子制御装置。
3. 前記入力回路は、前記操作信号としてアナログ信号を入力することを特徴とする請求項１または２記載の電子制御装置。
4. 前記入力回路は、前記操作信号としてデジタル信号を入力することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電子制御装置。
5. 前記出力回路は、アナログ値を持つ前記駆動信号により前記負荷を駆動することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の電子制御装置。
6. 前記出力回路は、デジタル値を持つ前記駆動信号により前記負荷を駆動することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の電子制御装置。

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