JP2015087993A - プログラムツールが接続される電子制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一対の通信回線LANH,LANNを介して電子制御装置20Aとシリアル接続された第一の外部ツール10Aは、プログラムの書込を行うときに、通常の制御電圧Vccよりも高い高圧電圧Vaaを通信回線LANHに印加し、電子制御装置20Aは受信電圧を監視する比較回路212Aと書込モード判定回路218Aによって第一の外部ツール10Aが接続されたことを認識し、マイクロプロセッサ200を初期化してブートプログラムメモリ201の内容に基づいて全体制御プログラムTCPRGを受信してプログラムメモリ204Aに格納する。電子制御装置20Aの運転時は外部ツール10Aが取外され、通信回線LANHには高圧電圧Vaaが印加されないので、誤って書込みモードになることはない。
【選択図】図1
Description
例えば、下記の特許文献1「車載電子制御装置の通信装置」の図1によれば、書換対象電子制御ユニット10は、外部ツール20からの書き込み開始要求信号に基づいて、自己診断の停止及び自己診断結果の送信の停止を行い、非書換対象電子制御ユニット12,14は、外部ツール20からの書き込み開始要求信号及び書換対象電子制御ユニットからの自己診断停止要求信号、又は書換対象電子制御ユニットからの自己診断停止要求信号及び他の非書換対象電子制御ユニットからの自己診断結果送信停止信号に基づいて自己診断の停止及び自己診断結果の送信の停止を行い、外部ツール20は、書換対象電子制御ユニット10及び非書換対象電子制御ユニット12,14における自己診断の停止及び自己診断結果の送信の停止の後に、書換対象電子制御ユニット10に対してデータの送信を行い、制御プログラムの書換えを行い、通信ラインを介して相互に接続されている複数の電子制御ユニットのなかの1つが記憶している制御プログラムの書換えを行う場合に、他の電子制御ユニットが異常を検知することによる誤動作を防止する技術が開示されている。
例えば、下記の特許文献2「制御装置、書換装置、書換方法および書換プログラム」の図2及び図7によれば、制御装置10の記憶部11に調整値記憶部11aおよびプログラム記憶部11bの2つの領域を有するよう構成し、また、書換装置20の書換処理部23aが、制御装置10のプログラム記憶部11bに記憶されている制御プログラムを新たな制御プログラムに書換えるプログラム書換処理、および/または、調整値記憶部11aに記憶されている調整値を新たな調整値に書換える調整値書換処理を行うよう構成し、さらに、書換装置20の書換チェック処理部23bが、書換処理が成功したか否かを確認するよう構成し、これにより、製造コストを抑えることができ、かつ、記憶データの変更後においても品質を確保することができる制御装置10と、その書換装置20を提供する技術が開示されている。
また、書換装置20は車載LANを介して制御装置10と交信する通信手段を備え、当該通信手段によって制御装置10内のメモリに記憶されたデータを書き換えるようになっている。
例えば、下記の特許文献3「電子装置のメモリ書換システム」の図1によれば、メモリ書換装置4は、ECU2側のマイコン8にフラッシュROM20の書き換えを行わせるための処理を実行するCPU、ROM、RAM等を内蔵したマイコン30と、このマイコン30からの指令に応じて、ECU2側のマイコン8へ、フラッシュROM20のデータ書換時に必要な書換電圧Vpp(実施例では12V)を供給する電源回路32と、ECU2の動作モードを、エンジンの制御を行う通常モードからフラッシュROM20のデータを書き換える書換モードに変更させるための書換スイッチSWとを備えている。
フラッシュROM20はエンジン制御用の制御プログラムを格納するためのメインフラッシュ領域20aと、リセット解除の直後に実行される起動用プログラムを格納するためのブートフラッシュ領域20bとに分割されている。
更に、メモリ書換装置4は、ECU2へ送信する書換制御ソフト(詳しくは、書換制御ソフトを構成するプログラムコード及びその実行時に参照されるデータ)が格納された第1のROM34と、ECU2へ送信すべき書込データ(即ち、フラッシュROM20に書き込むべき新たなプログラムであり、以下、新ソフトともいう)が格納された第2のROMと36と、マイコン30からの指令に応じて各種メッセージを表示する表示装置37とを備えていて、第1のROM34と第2のROM36は、夫々、周知のICソケット38、40によって、当該メモリ書換装置4に着脱可能に設けられている。
前記の特許文献1による「車載電子制御装置の通信装置」は、CANバスで相互に接続されたエンジン制御装置10と変速機制御装置12とブレーキ制御装置14のそれぞれの電子制御装置に対して、少なくともCANプロトコルに対応する起動プログラムが予め格納されていて、電源スイッチ22が投入されると少なくとも外部ツール20との交信を行うことができることが前提となっているが、外部ツールの誤操作又はノイズ誤動作によって、誤って制御プログラムの書換えが行われないようにする保護対策が施されていないという問題点がある。
また、各電子制御装置が既に起動プログラムを有する場合であっても、入出力制御プログラムの全てを電子制御装置のメーカ(製造者)以外の第三者によって自由に書込み可能にすることは、品質保証上の問題がある。
一方、前記の特許文献2による「制御装置、書換装置、書換方法および書換プログラム」では、記憶部11を調整値記憶部11aおよびプログラム記憶部11bの2つの領域に分割し、書換装置20は個々の領域にプログラム又は調整値を書込むことができるようになっている。
しかしながら、ユーザ側で調整値の書込みを行うときに外部ツールの誤操作又はノイズ誤動作によって、誤って制御プログラムの書換えが行われないようにする保護対策が施されていない問題点があり、LAN通信によって、プログラムの書換えであるか、調整値の書換えであるかを判別しようとした場合、誤ってブートプログラムが起動されるとプログラム記憶部11b内に間違ったプログラムが書込まれる危険性がある。
前記の特許文献3による「電子装置のメモリ書換システム」では、メモリ書換装置4は初品の電子制御装置2に対して起動プログラムと入出力制御プログラムを書込みすることができるように構成されているが、プログラムの書込みモードを設定するために、メモリ書換装置4には書換スイッチSWが設けられ、電子制御装置2は書換スイッチ信号を受信するためのコネクタピンを設ける必要があって、モード設定用の専用信号回線が必要となるという問題点がある。
従って、書込みモードの設定を行うために、書込モード設定スイッチを電子制御装置に接続する必要がなく、電子制御装置のコネクタピン数を削減して、小型安価な電子制御装置が得られる効果がある。
また、書込みモードの設定を行うために、シリアル通信回線が利用されていても、シリアル通信情報には依存せず、電子制御装置は受信信号電圧の大小比較回路よって書込みモードであるかどうかの判定を行うようになっているので、制御用マイクロプロセッサの動作状態に依存しないで手軽に書込みモードの判定を行うことができる効果がある。
また、汎用のシリアル通信回線には、制御定数の書込を行うための第二の外部ツールが接続された場合に、誤ってプログラムの転送書込みモードになって、既に書込み保存されていた全体制御プログラムが破壊される恐れがなく、全体制御プログラムの信頼性が向上する効果がある。
(1)構成の詳細な説明
以下、この発明の実施の形態1による「プログラムツールが接続される電子制御装置」の全体ブロック図である図1について説明する。
図1において、プログラムツールが接続される電子制御装置30Aは、プログラム書込装置である第一の外部ツール10Aと、電子制御装置20Aとを、通信回線LANH,LANNによって接続して構成されていて、外部ツール10Aは電子制御装置20Aの出荷調整工程に設けられた製造ライン内の設備であり、電子制御装置20Aは最終出荷調整ラインに順次移送されてきた未完成状態の製品となっていて、第一の外部ツール10Aによって制御プログラムの書込みを行い、模擬的に接続されたセンサ60と電気負荷70を用いて性能テストが行われるようになっている。
第一の外部ツール10Aは電源線80を介して商用電源から給電されて動作し、第一の外部ツール10A内に設けられた制御電源108は例えばDC5Vである安定化された制御電圧Vccを生成し、高圧電源109は例えばDC20Vの安定化された高圧電圧Vaaを生成するようになっている。
例えばメモリカセットであるソースメモリ104Aには、第一の外部ツール10Aから電子制御装置20A内のプログラムメモリ204Aに転送される全体制御プログラムTCPRGが格納されている。
例えばメモリカセットであるソースメモリ105には、第一の外部ツール10Aから電子制御装置20A内のデータメモリ205に転送される初期設定データCDATが格納されている。
なお、全体制御プログラムTCPRGは、後述する入出力主制御プログラムCPROGと、仮設定データCDAT0と、交信制御プログラムTPRGUによって構成されている。
なお、電子制御装置20A内に既に何らかの入出力制御プログラムや初期設定データ・仮設定データが格納されているときには、これらの既存データは一括削除され、新たなプログラムが転送書換えされるようになっている。
第一の外部ツール10A内に設けられたLAN通信用のドライバ110(以下、親局ドライバ110という)は、図2で詳述するとおり、転送用マイクロプロセッサ100が発生する送信論理信号TXDの論理レベルが優勢論理(例えば「L」)のときに、一方の通信回線LANHの出力が論理レベル「H」で、他方の通信回線LANNの出力論理が「L」レベルとなるドミナントモードとなるように、一対の通信回線LANH,LANNを駆動するための一対の出力信号を発生する。
また、送信論理信号TXDの論理レベルが劣勢論理(例えば「H」)のときには、一対の通信回線LANH,LANNの出力論理レベルが、共に親局ドライバ110に与えられた電源電圧である制御電圧Vccの中間電圧でフローティング状態となるリセッシブモードとなる。
高圧電源スイッチ109Aは転送用マイクロプロセッサ100が発生する切換信号MODに応動するトランジスタスイッチであり、この高圧電源スイッチ109Aが閉路すると通信回線LANHには高圧電源109が発生する高圧電圧Vaaが印加されるようになっている。
なお、高圧電圧Vaaの値は親局ドライバ110の電源電圧である制御電圧Vccよりも大きく、望ましくは電子制御装置20Aの電源電圧である後述の駆動電圧Vbbよりも更に大きく、通信回線LANH,LANNに接続される全てのドライバとレシーバの耐圧よりは低い電圧となっている。
なお、電源リレーRyは電源スイッチ92が閉路されたときに付勢され、電源スイッチ92が開路されても、暫時(予め設定された所定時間内)は、電子制御装置20Aが発生する自己保持駆動出力DRVによって付勢が持続し、当該所定時間の経過後に消勢されるようになっている。
電子制御装置20Aの主要構成要素である制御用マイクロプロセッサ200は、制御電源208が発生する制御電圧Vccを電源として動作し、入力インタフェース回路206を介して接続された検査設備としてのセンサ60の動作状態に応動して、出力インタフェース回路207を介して接続された検査設備としての電気負荷70を駆動制御することができるようになっている。
なお、制御電源208が立ち上がると、電源投入検出パルス発生回路209はパワーオンリセット信号RST0を発生して、論理和素子221を介して制御用マイクロプロセッサ200を初期化して起動するようになっている。
プログラムメモリ204Aは、例えばブロック単位で一括消去が可能な不揮発性のフラッシュメモリであって、このプログラムメモリ204Aにはソースメモリ104Aから全体制御プログラムTCPRGが転送格納される。
データメモリ205は、例えばフラッシュメモリである前述のプログラムメモリ204Aの一部領域であるか、又は分割接続された電気的に読み書きが行える不揮発性のメモリであって、このデータメモリ205にはソースメモリ105から初期設定データCDATが転送格納される。
演算処理用のRAMメモリ203は、第一の外部ツール10Aのソースメモリ104A及び105から電子制御装置20Aのプログラムメモリ204Aとデータメモリ205への転送情報を中継したり、電子制御装置20Aの実働運転中においては、可変制御定数の経時変化を学習記憶して、初期設定データCDATの内容を逐次更新補正するための記憶媒体として使用されるものである。
また、制御用マイクロプロセッサ200は初期設定データCDATが格納されていないときには、入出力主制御プログラムCPROGと仮設定データCDAT0に基づく入出力制御プログラムCPROG+CDAT0に基づいて入出力制御を行ない、初期設定データCDATが格納されると入出力主制御プログラムCPROGと初期設定データCDATに基づく入出力制御プログラムCPROG+CDATに基づいて入出力制御を行ない、初期設定データCDATの一部は制御用マイクロプロセッサ200の学習演算機能によって補正されるようになっている。
なお、ここでいう子局ドライバ210と子局レシーバ211は図8で後述するとおり、親局が存在しなくても子局間で自由に信号交信が行えるものとなっている。
分圧抵抗213,214と平滑コンデンサ215は、通信回線LANHとグランド回路GND間の電圧を分圧して、第1の入力信号電圧として比較回路212Aの正入力端子に入力するようになっている。
正帰還抵抗216は比較回路212Aの出力端子と正入力端子間に接続され、比較回路212Aの出力論理レベルに応動して第1の入力信号電圧の値を変更してヒステリシス特性を持たせるためのものとなっている。
比較回路212Aの負入力端子には、基準電圧源217Aから第2の入力信号電圧として例えばDC2.1Vが印加されている。
一方、分圧抵抗214と正帰還抵抗216とが並列接続されているときの分圧抵抗214・(214//216)による分圧比は例えば1/8となっており、この場合、通信回線LANHに高圧電圧Vaa=20Vが印加されると第1の入力信号電圧は20/8=2.5Vとなるので、比較回路212Aは確実に動作して判定論理信号CMPは論理レベル「H」となる。
しかしながら、通信回線LANHの信号電圧がVcc=5Vのときには、第1の入力信号電圧は5/8=0.6Vに分圧されているので、比較回路212Aは確実に不作動となって判定論理信号CMPは論理レベル「L」となる。
また、電子制御装置20Aの実働運転中において、通信回線LANHが外部電源90の正配線に混触し、このときの駆動電圧がVbb=12〜16Vであった場合には、第1の入力信号電圧は12〜16/8=1.5〜2.0Vとなるので、判定論理信号CMPが論理レベル「H」になることはない。
リセットパルス発生回路219は、書込モード判定回路218Aが書込モード信号WMを発生したことに伴って、第1リセット信号RST1を発生し、論理和素子221を介して制御用マイクロプロセッサ200を初期化して再起動するようになっている。
制御用マイクロプロセッサ200が起動すると、予め設定された所定周期以下のパルス列信号であるウォッチドッグ信号WDSを発生し、ウォッチドッグタイマ220はウォッチドッグ信号WDSのパルス幅が予め設定された所定値以下であれば、出力許可信号OUTEを発生して出力インタフェース回路207の出力発生を許可するとともに、自己保持回路222に作用して電源リレーRyに対する自己保持駆動出力DRVを発生するようになっている。
但し、ウォッチドッグ信号WDSのパルス幅が予め設定された所定値を超過すると、出力許可信号OUTEは停止して第2リセット信号RST2が発生し、論理和素子221を介して制御用マイクロプロセッサ200を初期化して再起動するようになっている。
図2(A)において、親局ドライバ110と親局レシーバ111を一体化して構成されたLANトランシーバ1100は、制御電圧Vccが印加される正側配線に接続された上流トランジスタ1101Hと、当該上流トランジスタ1101Hに直列接続された上流ダイオード1102Hと、グランド回路GNDに接続された下流トランジスタ1101Nと、当該下流トランジスタ1101Nに直列接続された下流ダイオード1102Nを備え、上流トランジスタ1101Hの下流端は通信回線LANHに接続するための上流出力端子に接続され、下流トランジスタ1101Nの上流端は通信回線LANNに接続するための下流出力端子に接続されている。
Pチャンネル形の電界効果型トランジスタである上流トランジスタ1101Hのゲート端子と、Nチャンネル形の電界効果型トランジスタである下流トランジスタ1101Nのゲート端子とは、駆動抵抗1103とNPN形トランジスタである駆動トランジスタ1104との直列回路によって接続され、駆動トランジスタ1104が導通すると上流トランジスタ1101H及び下流トランジスタ1101Nが導通するようになっている。
開路安定抵抗1106は駆動トランジスタ1104のベース端子とグランド回路GND間に接続され、駆動トランジスタ1104は送信論理信号TXDが入力される論理反転素子1110を介してベース電圧が印加されるようになっている。
正側配線とグランド回路GNDとの間に接続された上流分圧抵抗1107H,1107Nの相互の接続点は、通信回線LANHの上流出力端子に接続されている。
正側配線とグランド回路GNDとの間に接続された下流分圧抵抗1108H,1108Nの相互の接続点は下流出力端子LANNに接続されている。
差動増幅器によって構成された親局レシーバ111の正側入力端子は、通信回線LANHの上流出力端子に接続され、負側入力端子は下流出力端子LANNに接続され、出力端子は受信論理信号RXDを発生するようになっている。
また、送信論理信号TXDの論理レベルを「L」にすると、駆動トランジスタ1104は閉路し、上流トランジスタ1101Hと下流トランジスタ1101Nが導通して、通信回線LANHの上流出力端子は論理レベル「H」、下流出力端子LANNは論理レベル「L」となるドミナントモードとなり、この状態では受信論理信号RXDの論理レベルは「L」となっている。
なお、この実施の形態1においては通信回線LANH,LANNの論理レベルがドミナントモードであるときには、ドライバの送信論理信号TXDとレシーバの受信論理信号RXDの論理レベルは「L」となり、リセッシブモードではドライバの送信論理信号TXDとレシーバの受信論理信号RXDの論理レベルは「H」であるとしたが、ドライバの入力回路又はレシーバの出力回路に論理反転素子が挿入されると、入出力の論理レベルは反転することになる。
また、図1で示した高圧電源スイッチ109Aに内蔵された直列ダイオードは、高圧電源109が出力停止しているときに、通信回線LANHがグランド回路GNDに短絡接続されるのを防止するためのものとなっている。
一方、図2(A)で示されたLANトランシーバ1100内の下流ダイオード1102Nは、通信回線LANNに対して負電圧を印加することができるようになっている。
従って、書込みモードを指示するための高圧電圧は、制御電圧Vccとは異なる異種電圧であればよいので、通信回線LANN側に負電圧を印加することによって書込みモードを指示することもできるが、この場合には第一の外部ツール10A、電子制御装置20Aが負電圧電源を備える必要があって得策ではない。
以下、図1に示したプログラムツールが接続される電子制御装置30Aの制御動作を示すフローチャートの前半図である図3と後半図である図4によって作用・動作を詳細に説明する。
まず、図3において、工程S300において第一の外部ツール10Aに電源が投入されると、図示しないパワーオンリセット回路が作用(工程S300a参照)して転送用マイクロプロセッサ100は初期化されて、工程S301aにおいてプログラムの転送制御動作を開始する。
続く工程S301bでは、まず、ブートプログラムメモリ101内の起動プログラムが実行されるが、ツール制御プログラムメモリ102Aに既にツール制御プログラムが書込まれている場合には直ちに工程S301cへ移行して、以降の工程S302から図4の工程S319に至るツール制御プログラムが実行される。
工程S302は操作キー106の操作情報を読出し、続く工程S303では工程S302によるキー操作が書込みモードの設定キーであったかどうかを判定し、書込みモードキーが操作された場合にはYESの判定を行って工程S304へ移行し、一方、書込みモードキーが押されなかった場合にはNOの判定を行って工程S302へ復帰して、工程S302と工程S303を循環しながら書込みモードキーが押されるのを待機することになる。
その結果、制御電源208が制御電圧Vccを発生して、制御用マイクロプロセッサ200及び子局レシーバ211、子局ドライバ210を含む各部に制御電圧Vccを供給するとともに、電源投入検出パルス発生回路209はパワーオンリセット信号RST0を発生し、論理和素子221を介して制御用マイクロプロセッサ200を初期化し(工程S320a参照)、工程S321において制御動作を開始する。
続く工程S322では、書込モード判定回路218Aが書込モード信号WMを発生しているかどうかを読出して工程S324へ移行する。
工程S324では、書込モード信号WMが発生していればYESの判定を行って工程S325へ移行し、書込モード信号WMを発生していなければNOの判定を行って工程S327へ移行する。
工程S327では図4で後述する工程S344によって、全体制御プログラムTCPRGがプログラムメモリ204Aに格納されているかどうかが判定され、若しも全体制御プログラムTCPRGが既に書込み保存されていればYESの判定を行なって工程S328へ移行し、全体制御プログラムTCPRGがまだ書込みされていなければ、NOの判定を行って動作終了工程S330へ移行する。
従って、全体制御プログラムTCPRGが未保存の状態では、動作終了工程S330を経由して動作開始工程S321へ循環移行し、制御用マイクロプロセッサ200は動作開始工程S321・工程S322・工程S324・工程S327・動作終了工程S330・動作開始工程S321を循環実行し、書込モード信号WMの発生を待機している状態となる。
工程S328では後述の工程S325によって記憶された書込モード信号WMの発生情報に関する記憶を消去してから、図4の工程S340へ移行する。
第一の外部ツール10Aにおいて書込モードの設定操作が行われると、工程S304では切換信号MODを発生し、その結果、高圧電源スイッチ109Aが閉路して通信回線LANHには高圧電圧Vaaが印加される。
工程S309では切換信号MODを解除し、一対の通信回線LANH,LANNには親局ドライバ110又は子局ドライバ210が発生する信号電圧が印加されるようにしてから、図4の工程S312へ移行する。
一方、電子制御装置20Aでは、工程S324がYESの判定を行ったことによって前述の循環ループを脱出し、工程S325において書込モード信号WMが発生したことを記憶して工程S326へ移行する。
続く工程S326では書込モード判定回路218Aが発生している書込モード信号WMが論理レベル「L」に復帰して、通信回線LANHに対する高圧電圧Vaaの印加が解除されたかどうかを判定し、高圧電圧Vaaの印加が解除されればYESの判定を行って、図4の工程S332へ移行し、一方、高圧電圧Vaaの印加が解除されていなければNOの判定を行って工程S326へ復帰して、高圧電圧Vaaの印加が解除されるのを待機する。
なお、全体制御プログラムTCPRGは複数バイト単位でRAMメモリ203を経由しながら、工程S332において逐次プログラムメモリ204Aに転送するようにしてもよい。
工程S332に続く工程S334では、工程S314で送信される完了信号を受信したかどうかを判定し、未受信であればNOの判定を行って工程S332へ復帰し、受信すればYESの判定を行って工程S335へ移行する。
工程S335では、工程S332で受信した全体制御プログラムTCPRGを、例えばCRCチェックで代表される符号点検手段によって点検して異常の有無を判定し、続く工程S336では異常が無ければNOの判定を行って工程S338へ移行し、異常があればYESの判定を行って工程S337へ移行する。
工程S337では第一の外部ツール10Aに対して異常発生報告を返信して動作終了工程S330へ移行する。
工程S338では、工程S325で記憶しておいた書込モード信号WMの記憶を解除してから動作終了工程S330へ移行する。
工程S318では異常発生を表示器107によって報知し、再操作を指示して動作終了工程S319へ移行する。
工程S400では、ソースメモリ105に格納されている初期設定データCDATを送信して動作終了工程S319へ移行する。
図3の工程S328に続く工程S340では、工程S332で受信した全体制御プログラムTCPRGか、後述の工程S344でプログラムメモリ204Aに転送保存された全体制御プログラムTCPRGが起動される。
続く工程S430では、工程S400で送信された初期設定データCDATが、工程S340で起動された全体制御プログラムTCPRGの中の交信制御プログラムTPRGUによって受信され、RAMメモリ203に一時保存される。
続く工程S342では電子制御装置20Aに入力されている電源スイッチ92が閉路されているかどうかを判定し、閉路されていれば動作終了工程S330を経由して動作開始工程S321へ循環移行し、開路されていればNOの判定を行って工程S343へ移行する。
なお、工程S342による電源スイッチ92が閉路されているかどうかを判定は、全体制御プログラムTCPRGの中で所定周期未満の間隔で実行されるようになっている。
工程S343では電源スイッチ92が初めて開路されて、まだ全体制御プログラムTCPRGや初期設定データCDATがプログラムメモリ204Aやデータメモリ205に転送保存されていないときにYESの判定を行って工程S344へ移行し、転送保存が完了している再度の電源スイッチ92の遮断時にはNOの判定を行って工程S345へ移行する。
工程S345では、工程S345で格納された初期設定データCDATの一部について、電子制御装置20Aの運転中に学習記憶された適性値に書換えたり、運転中に発生した異常情報の類別集計値が、異常発生履歴情報として更新保存されるようになっている。
工程S346では、工程S344又は工程S345によるプログラムメモリ204Aやデータメモリ205への転送処理が完了した時点でウォッチドッグ信号WDSを停止する。
工程S347では、ウォッチドッグ信号WDSが停止したことによって、ウォッチドッグタイマ220が出力許可信号OUTEを停止し、これによって自己保持回路222が自己保持駆動出力DRVを停止して電源リレーRyが消勢されるようになっている。
電源スイッチ92が閉路している状態では工程S342から動作終了工程S330へ定期的に移行して、動作開始工程S321・工程S322・工程S324・工程S327・工程S328・工程S340・工程S430・工程S341・工程S342・動作終了工程S330が繰返し実行されることになる。
しかしながら、電源スイッチ92が開路されると工程S342がNOの判定を行って循環ループを脱出して、工程S344又は工程S345を実行してから電源リレーRyが消勢されることになる。
電源スイッチ92が再び閉路されて制御用マイクロプロセッサ200が動作を開始すると、データメモリ205に格納されていた初期設定データCDATは工程S341においてRAMメモリ203に読出転送され、電子制御装置20Aの運転中において一部の初期設定データCDATについて学習補正が行われるようになっている。
以上の説明で明らかなとおり、この発明の実施の形態1による「プログラムツールが接続される電子制御装置」は、本願の請求項1に記載の発明に関連して、以下の特徴を備えている。
この発明の実施の形態1による「プログラムツールが接続される電子制御装置」は、入力インタフェース回路206を介して外部接続されたセンサ60の動作状態と、電気的に読み書きが行える不揮発性のプログラムメモリ204Aに格納された全体制御プログラムTCPRGの一部である入出力主制御プログラムCPROGの内容に応動して、出力インタフェース回路207を介して外部接続された電気負荷70を駆動制御する制御用マイクロプロセッサ200を備えた電子制御装置20Aと、前記全体制御プログラムTCPRGが書き込まれているソースメモリ104Aと、当該全体制御プログラムTCPRGを、前記プログラムメモリ204Aに転送書込みするための転送用マイクロプロセッサ100とを備えた第一の外部ツール10Aとが、相互にシリアル接続される「プログラムツールが接続される電子制御装置」30Aであって、前記シリアル接続は、前記第一の外部ツール10A側の親局ドライバ110及び親局レシーバ111と、前記電子制御装置20A側の子局レシーバ211及び子局ドライバ210を一対の通信回線LANH,LANNによって接続した、LAN(Local Area Network)トランシーバ1100が使用され、前記一対の通信回線LANH,LANNは、少なくとも前記第一の外部ツール10Aに代わる第二の外部ツール10Cがシリアル接続される汎用通信回線となっており、前記制御用マイクロプロセッサ200は更に、演算処理用のRAMメモリ203と、いずれもが前記プログラムメモリ204Aの一部領域であるか、又は分割して接続された不揮発性のブートプログラムメモリ201と、可変設定される制御定数又は一部の制御プログラムを含む制御定数が格納される不揮発性のデータメモリ205とを備えている。
前記第一の外部ツール10Aによって前記電子制御装置20Aの前記プログラムメモリ204Aに転送書込みされる前記全体制御プログラムTCPRGは更に、前記入出力主制御プログラムCPROGに付随する可変制御定数に対する仮設定データCDAT0を備えるとともに、前記第一の外部ツール10Aは、前記制御定数となる初期設定データCDATが格納されたソースメモリ105を備え、前記転送用マイクロプロセッサ100と前記制御用マイクロプロセッサ200とは協働し、前記交信制御プログラムTPRGUを用いて前記初期設定データCDATの一部又は全部を前記データメモリ205に転送し、前記電子制御装置20Aは前記初期設定データCDATが前記データメモリ205に格納されているときには、当該初期設定データCDATと前記入出力主制御プログラムCPROGに基づいて入出力制御を行ない、前記初期設定データCDATが前記データメモリ205に格納されていないときには、前記仮設定データCDAT0と前記入出力主制御プログラムCPROGに基づいて入出力制御を行なうとともに、前記仮設定データCDAT0は更に、前記初期設定データCDATとして格納される可変制御定数の上限値と下限値との間にある予め設定された所定値となっている。
以上のとおり、この発明の請求項2に関連し、電子制御装置の製造出荷段階で使用される第一の外部ツールでは、入出力主制御プログラムCPROGに加えて少なくとも可変制御定数に対する仮設定データCDAT0が全体制御プログラムTCPRGの一部としてプログラムメモリに格納され、可変制御定数が既知である場合には、これを初期設定データCDATとしてデータメモリへ転送することもできるようになっている。
従って、一般には可変制御定数の一部は電子制御装置の出荷後において、適用されるセンサと電気負荷の仕様が確定した段階で決定され、この時点で初期設定データCDATとしてデータメモリに書込みされるものであるが、出荷時点において可変制御定数が既知である内蔵部品に関するものである場合には、これを初期設定データCDATとして格納保存することができるので、取扱上の自由度が向上する特徴がある。
前記親局ドライバ110と子局ドライバ210とは、送信論理信号TXDが論理レベル「L」又は「H」のどちらか一方である優勢論理のときに、前記通信回線LANH側の論理レベルが「H」で通信回線LANN側の論理レベルが「L」となるドミナントモードとなり、送信論理信号TXDが反転論理レベル「H」又は「L」のどちらか他方である劣勢論理のときに、前記通信回線LANH,LANNの論理レベルが共に電源電圧の中間電位でフローティング状態となるリセッシブモードとなり、前記高圧電圧Vaaは、前記切換信号MODが発生したときに前記高圧電源109から逆流防止ダイオードを含む高圧電源スイッチ109Aを介して前記通信回線LANHに直接印加されるとともに、前記親局ドライバ110及び子局ドライバ210の送信論理信号TXDは劣勢論理又は優勢論理としておくか、もしくは、前記高圧電圧Vaaは、前記切換信号MODが発生したときに前記高圧電源109から逆流防止ダイオードを含む高圧電源スイッチ109Aを介して前記通信回線LANNに直接印加されるとともに、前記親局ドライバ110及び子局ドライバ210の送信論理信号TXDは劣勢論理とし、前記比較回路212Aは前記高圧電圧Vaaが印加されている通信回線LANH又はLANNの信号電圧を監視するようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項4に関連し、書込みモードを通達するための高圧電圧Vaaは一対の通信回線LANH又はLANNのどちらか一方に直接印加されるようになっている。
従って、通信回線LANH側に高圧電圧Vaaを印加するようにしておけば、親局及び子局ドライバの送信論理信号TXDは優勢論理又は劣勢論理のどちらでもよい特徴があり、若しも通信回線LANN側に高圧電圧Vaaを印加する場合には、親局及び子局ドライバの送信論理信号TXDは劣勢論理にしておけばよいことになる。
前記第一の外部ツール10Aと前記電子制御装置20Aとがシリアル接続された状態において、前記第一の外部ツール10Aの操作キー106によって書込みモードの設定が行われると、前記転送用マイクロプロセッサ100は前記切換信号MODを発生して、前記通信回線LANH又はLANNに印加される信号電圧が予め設定された所定の設定期間において前記高圧電圧Vaaとなるように切換え接続し、前記所定の設定期間は、前記電子制御装置20Aが前記比較回路212Aによって書込みモードであることを認識して、前記制御用マイクロプロセッサ200を初期化して再起動するに要する時間以上の時間となっており、前記電子制御装置20Aは受信信号電圧レベルを判定する前記比較回路212Aが、制御電圧Vccによる信号電圧であると判定したことによってシリアル信号情報の送受信を開始するようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項6に関連し、電子制御装置において書込みモードの認識が完了し、通信回線の信号電圧が高圧電圧Vaaから制御電圧Vccに切換えられてから、第一の外部ツールと電子制御装置間のシリアル信号の交信が開始するようになっている。
従って、電子制御装置側にはLANトランシーバを駆動するための高圧電源が不要となって小型安価な電子制御装置が得られる特徴がある。
前記比較回路212Aは前記高圧電圧Vaaを受信したことに応動して判定論理信号CMPを発生し、前記書込モード判定回路218Aは前記判定論理信号CMPが予め設定された所定の継続時間以上において発生したことによって前記書込モード信号WMを発生し、前記所定の継続時間は、前記LANトランシーバが1フレームのデータを送信するに必要とする時間以上の時間となっている。
以上のとおり、この発明の請求項7に関連し、書込モード判定回路は、比較回路の判定論理信号が所定の継続時間以上において発生したことによって前記書込モード信号WMを発生するようになっている。
従って、電子制御装置の実働運転中において、通信回線LANH,LANNに誘導されたノイズ信号によって、誤って電子制御装置が運転停止する可能性が軽減される特徴がある。
なお、上記所定の継続時間は通常のノイズフィルタで得る時間に比べて大幅に長い時間となっていて、判定論理信号の発生が遅れることになるが、この遅れ時間はプログラムの転送書込み操作の開始時点で1回だけ発生する遅延時間であるため、実用上の問題は発生せず、ノイズ誤動作を防止するために十分な時間を確保することができるものである。
前記第一の外部ツール10A内に設けられた前記高圧電源109の出力電圧である高圧電圧Vaaは、前記電子制御装置20Aを給電駆動する直流の駆動電圧Vbbよりも高い電圧となっており、前記制御用マイクロプロセッサ200及び前記子局側のドライバ210とレシーバ211は、前記駆動電圧Vbbを降圧して得られる予め設定された所定の安定化電源によって給電されるようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項9に関連し、書込みモードを判定するために設けられた高圧電圧Vaaは、電子制御装置を給電駆動する駆動電圧Vbbよりも高い電圧となっている。
従って、電子制御装置の実働運転中において、電源線とシリアル通信回線が混触したときに、誤って書込みモードが選択されることがない特徴がある。
前記比較回路212Aは前記高圧電圧Vaaが印加されている前記通信回線LANH又はLANNの信号電圧を分圧抵抗213,214によって減圧して得られる第1の入力信号電圧と、基準電圧源217Aによる予め設定された所定の出力電圧である第2の入力信号電圧とを比較して、前記通信回線LANH又はLANNの信号電圧が前記制御電圧Vccを超過しているときに書込モードに対応した判定論理信号CMPを発生し、前記比較回路212Aの電源電圧は、前記電子制御装置20Aに設けられた制御電源208が発生する制御電圧Vccとなっている。
以上のとおり、この発明の請求項10に関連し、電子制御装置内の比較回路にはシリアル通信回線の信号電圧を分圧した減圧電圧が入力されるようになっている。
従って、比較回路を駆動するための電源として高圧電源を必要とせず、制御用マイクロプロセッサを駆動する制御電源がそのまま利用できる特徴がある。
(1)構成の詳細な説明
以下、この発明の実施の形態2による「プログラムツールが接続される電子制御装置」の全体ブロック図である図5について、図1との相違点を中心にして説明する。
なお、各図において同一符号は同一部分を示しており、実施の形態1と実施の形態2において対応する符号は大文字のAとBで区別されている。
図5において、プログラムツールが接続される電子制御装置30Bは、プログラム書込装置である第一の外部ツール10Bと、複数種類の電子制御装置20Bn(n=1,2,・・・)の中の一つの電子制御装置20Bnとを通信回線LANH,LANNによって接続して構成されていて、第一の外部ツール10Bは電子制御装置20Bnの出荷調整工程に設けられた製造ライン内の設備であり、電子制御装置20Bnは最終出荷調整ラインに順次移送されてきた未完成状態の製品となっていて、第一の外部ツール10Bによって制御プログラムの書込みを行い、選択された電子制御装置20Bnに対応して模擬的に接続されたセンサ60と電気負荷70を用いて性能テストが行われるようになっている。
第一の外部ツール10Bの主要構成要素である転送用マイクロプロセッサ100は、制御電圧Vccによって給電駆動され、ブートプログラムメモリ101と、ツール制御プログラムメモリ102Bと、RAMメモリ103と協働して、電子制御装置20Bnに対して後述のプログラムの転送を行なうようになっている。
第一の外部ツール10B内に設けられた親局ドライバ110と親局レシーバ111とによって構成されたLANトランシーバは図2で説明したとおりのものとなっている。
予め設定された所定周期で断続動作する高圧電源スイッチ109Bは転送用マイクロプロセッサ100が発生する切換信号MODに応動するトランジスタスイッチであり、この高圧電源スイッチ109Bが作動すると、親局ドライバ110と親局レシーバ111の電源電圧は、例えばDC5Vの制御電圧Vccから、DC20Vの高圧電圧Vaaに切換え接続されるようになっている。
ブートプログラムメモリ201は、例えばフラッシュメモリである後述のプログラムメモリ204Bnの一部領域であるか、又は分割接続されたROMメモリであって、第一の外部ツール10Bと電子制御装置20Bとが、所定のLAN通信プロトコルに基づいて、全体制御プログラムTCPRGをソースメモリ104Bnからプログラムメモリ204Bnへ転送するための転送制御プログラムTPRGが格納されている。
プログラムメモリ204Bnは、例えばブロック単位で一括消去が可能な不揮発性のフラッシュメモリであって、このプログラムメモリ204Bnにはソースメモリ104Bnから全体制御プログラムTCPRGが転送格納される。
データメモリ205は、例えばフラッシュメモリである前述のプログラムメモリ204Bnの一部領域であるか、又は分割接続された電気的に読書きが行える不揮発性のメモリであって、このデータメモリ205にはソースメモリ105から初期設定データCDATが転送格納される。
分圧抵抗213,214と平滑コンデンサ215は、通信回線LANHとグランド回路GND間の電圧を分圧して、第1の入力信号電圧として比較回路212Bの監視入力端子に入力するようになっていて、比較回路212Bは一対の比較器を組合せた帯域比較回路を構成している。
基準電圧源217Bは、帯域比較回路を構成する比較回路212Bに対し、第2の入力信号電圧として例えばDC2.4Vを印加し、第3の入力信号電圧として例えばDC2.6Vを印加するようになっている。
一方、分圧抵抗213,214による分圧比は例えば1/8となっており、通信回線LANHに高圧電圧Vaa=20Vが印加されると第1の入力信号電圧は2.5Vとなるので、比較回路212Bは確実に動作して判定論理信号CMPは論理レベル「H」となる。
しかしながら、通信回線LANHの信号電圧がVcc=5Vのときには、第1の入力信号電圧は0.6Vに分圧されているので、比較回路212Bは確実に不作動となって判定論理信号CMPは論理レベル「L」となる。
また、電子制御装置20Bnの実働運転中において、通信回線LANHが外部電源90の正配線に混触し、このときの駆動電圧がVbb=12〜16Vであった場合には、第1の入力信号電圧は1.5〜2.0Vとなるので、判定論理信号CMPが論理レベル「H」になることはない。
なお、親局ドライバ110の電源を切換信号MODによって断続切換えしている期間において、親局ドライバ110の送信論理信号TXDは優勢論理レベルに維持しておくものとし、子局ドライバ210の送信論理信号TXDは優勢論理又は劣勢論理のいずれであってもよいようになっている。
以下、図5に示したプログラムツールが接続される電子制御装置の制御動作を示すフローチャートの前半図である図6と後半図である図7によって、図4と図5との相違点を中心にして作用・動作を説明する。
なお、図6および図7において、S300番台およびS400番台の符号で示した工程は、図4および図5と同じ工程であり、相違する工程はS600番台で示されている。
まず、図6において、第一の外部ツール10B側の工程S303がYESの判定を行ったときに作用する工程S604では、親局ドライバ110の送信論理信号TXDの論理レベルを「L」(優勢論理)にし、切換信号MODを断続発生することによって通信回線LANHの印加電圧を高圧電圧Vaa又は制御電圧Vccレベルに交互に切換える。
電子制御装置20Bn側では、比較回路212Bによって通信回線LANHから入力された第1の入力信号電圧の値と、基準電圧源217Bが発生する第2・第3の入力信号電圧とを比較して、第1の入力信号電圧が所定の電圧範囲内であったときに判定論理信号CMPを発生し、書込モード判定回路218Bが所定時間内に所定回数の判定論理信号CMPを検出したことによって書込モード信号WMを発生する。
工程S627では、図7で後述する工程S644によって全体制御プログラムTCPRGがプログラムメモリ204Bnに格納されているかどうかが判定され、もし、全体制御プログラムTCPRGが既に書込み保存されていればYESの判定を行なって、工程S328へ移行し、一方、全体制御プログラムTCPRGがまだ書込みされていなければ、NOの判定を行って、動作終了工程S330へ移行する。
工程S309に続く工程S600では電子制御装置20Bnの種類に対応した第一の外部ツール10Bのツール番号を送信し、電子制御装置20Bnでは工程S326に続く工程S620によってツール番号を受信して、ツール番号の適合性を認証して返信し、第一の外部ツール10Bは適合性を確認して、図7の工程S612へ移行する。
また、工程S620は、図7の工程S632へ移行し、工程S328は、図7の工程S340へ移行する。
なお、全体制御プログラムTCPRGは工程S632において複数バイト単位でRAMメモリ203を経由しながら、逐次プログラムメモリ204Bnに転送するようにしてもよい。
工程S342に続く工程S643では、電源スイッチ92が初めて開路されて、工程S632および工程S430による全体制御プログラムTCPRGおよび初期設定データCDATが、プログラムメモリ204Bnまたはデータメモリ205に転送保存されていないときにYESの判定を行って、工程S644へ移行し、一方、転送保存が完了している再度の電源スイッチ92の遮断時には、NOの判定を行って、工程S345へ移行する。
工程S644では、工程S632で受信しRAMメモリ203に書込みされていた全体制御プログラムTCPRGが、プログラムメモリ204Bnの予め設定された所定のアドレスに転送保存され、工程S430で受信してRAMメモリ203に書込みされていた初期設定データCDATがデータメモリ205の予め設定された所定のアドレスに転送保存される。
電源スイッチ92が閉路している状態では工程S342から動作終了工程S330へ定期的に移行して、動作開始工程S321・工程S322・工程S624・工程S627・工程S328・工程S340・工程S430・工程S341・工程S342・動作終了工程S330が繰返し実行されることになる。
しかしながら、電源スイッチ92が開路されると工程S342がNOの判定を行って循環ループを脱出して、工程S644又は工程S345を実行してから電源リレーRyが消勢されることになる。
また、書込モードを確実に判定するための手段として、図1では遅延判定方式、図5では断続駆動方式が適用されている。
また、高圧電圧Vaaの比較判定手段として、図1では単なる分圧検出による大小判定方式、図5では帯域比較方式が適用されている。
しかしながら、これらの各方式は適宜の混合編成することができるものであるとともに、高圧電圧を印加する通信回線LANHは通信回線LANNに置き換えることも可能である。
以上の説明で明らかな通り、この発明の実施の形態2による「プログラムツールが接続される電子制御装置」は、本願の請求項1に記載の発明に関連して、以下の特徴を備えている。
この発明の実施の形態2による「プログラムツールが接続される電子制御装置」は、入力インタフェース回路206を介して外部接続されたセンサ60の動作状態と、電気的に読み書きが行える不揮発性のプログラムメモリ204Bnに格納された全体制御プログラムTCPRGの一部である入出力主制御プログラムCPROGの内容に応動して、出力インタフェース回路207を介して外部接続された電気負荷70を駆動制御する制御用マイクロプロセッサ200を備えた電子制御装置20Bnと、前記全体制御プログラムTCPRGが書き込まれているソースメモリ104Bnと、当該全体制御プログラムTCPRGを、前記プログラムメモリ204Bnに転送書込みするための転送用マイクロプロセッサ100とを備えた第一の外部ツール10Bとが、相互にシリアル接続される「プログラムツールが接続される電子制御装置」30Bであって、前記シリアル接続は、前記第一の外部ツール10B側の親局ドライバ110及び親局レシーバ111と、前記電子制御装置20Bn側の子局レシーバ211及び子局ドライバ210を一対の通信回線LANH,LANNによって接続した、LAN(Local Area Network)トランシーバ1100が使用され、前記一対の通信回線LANH,LANNは、少なくとも前記第一の外部ツール10Bに代わる第二の外部ツール10Cがシリアル接続される汎用通信回線となっており、前記制御用マイクロプロセッサ200は更に、演算処理用のRAMメモリ203と、いずれもが前記プログラムメモリ204Bnの一部領域であるか、又は分割して接続された不揮発性のブートプログラムメモリ201と、可変設定される制御定数又は一部の制御プログラムを含む制御定数が格納される不揮発性のデータメモリ205とを備えている。
前記第一の外部ツール10Bによって前記電子制御装置20Bnの前記プログラムメモリ204Bnに転送書込みされる前記全体制御プログラムTCPRGは更に、前記入出力主制御プログラムCPROGに付随する可変制御定数に対する仮設定データCDAT0を備えるとともに、前記第一の外部ツール10Bは、前記制御定数となる初期設定データCDATが格納されたソースメモリ105を備え、前記転送用マイクロプロセッサ100と前記制御用マイクロプロセッサ200とは協働し、前記交信制御プログラムTPRGUを用いて前記初期設定データCDATの一部又は全部を前記データメモリ205に転送し、前記電子制御装置20Bnは前記初期設定データCDATが前記データメモリ205に格納されているときには、当該初期設定データCDATと前記入出力主制御プログラムCPROGに基づいて入出力制御を行ない、前記初期設定データCDATが前記データメモリ205に格納されていないときには、前記仮設定データCDAT0と前記入出力主制御プログラムCPROGに基づいて入出力制御を行なうとともに、前記仮設定データCDAT0は更に、前記初期設定データCDATとして格納される可変制御定数の上限値と下限値との間の予め設定された所定値となっている。
従って、一般には可変制御定数の一部は電子制御装置の出荷後において、適用されるセンサと電気負荷の仕様が確定した段階で決定され、この時点で初期設定データCDATとしてデータメモリに書込みされるものであるが、出荷時点において可変制御定数が既知である内蔵部品に関するものである場合には、これを初期設定データCDATとして格納保存することができるので、取扱上の自由度が向上する特徴がある。
これは、後述の実施の形態3に記載の電子制御装置についても同様である。
前記電子制御装置20Bnの前記ブートプログラムメモリ201又は前記プログラムメモリ204Bnには機種コード情報が格納されており、前記第一の外部ツール10Bは、前記転送用マイクロプロセッサ100と協働するツール制御プログラムメモリ102Bを備え、前記ツール制御プログラムメモリ102Bは、適用される前記電子制御装置20Bnの機種種別とは無関係な主要制御プログラムと、前記機種種別に対応した個別制御プログラムによって構成されたツール制御プログラムを包含し、前記転送用マイクロプロセッサ100は、前記電子制御装置20Bnから送信された前記機種コード情報に基づいて、前記主要制御プログラムと、前記機種種別に対応した個別制御プログラムを実行し、前記第一の外部ツール10Bは、複数種類の前記電子制御装置20Bnに対する前記全体制御プログラムTCPRGの書込みに適用されるようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項3に関連し、第一の外部ツールは、例えば車載電子制御装置であるエンジン制御装置、或いは変速機制御装置、或いはブレーキ制御装置などの多様な電子制御装置に対して共用されるようになっている。これは、第一の外部ツールと多様な電子制御装置とが、汎用のLANプロトコルで相互に交信できるものであることによって手軽に達成されるものである。
これは、後述の実施の形態3に記載の電子制御装置についても同様である。
前記親局ドライバ110と子局ドライバ210とは、送信論理信号TXDが論理レベル「L」又は「H」のどちらか一方である優勢論理のときに、前記通信回線LANH側の論理レベルが「H」で通信回線LANN側の論理レベルが「L」となるドミナントモードとなり、送信論理信号TXDが反転論理レベル「H」又は「L」のどちらか他方である劣勢論理のときに、前記通信回線LANH,LANNの論理レベルが共に電源電圧の中間電位でフローティング状態となるリセッシブモードとなり、前記切換信号MODが発生して書込みモードを通達するときには、高圧電源スイッチ109Bを介して前記高圧電圧Vaaが前記親局ドライバ110の電源電圧として印加され、書込みモードを解除したときには前記親局ドライバ110の電源電圧は前記制御電圧Vccに復元接続するとともに、前記親局ドライバ110の送信論理信号TXDは書込みモード期間においては優勢論理とし、このとき、前記子局ドライバ210の送信論理信号TXDは劣勢論理又は優勢論理のいずれであってもよく、これによって通信回線LANHの論理レベルは「H」、通信回線LANNの論理レベルは「L」となり、前記比較回路212Bは前記高圧電圧Vaaが発生する通信回線LANHの信号電圧、又は通信回線LANHと通信回線LANNの各信号電圧の差分電圧を監視するようになっている。
従って、差分電圧を監視するようにすれば通信回線に混入するノイズの影響が軽減される特徴があり、通信回線LANH側のみの電圧を監視するようにすれば、比較回路が単純化される特徴がある。
前記第一の外部ツール10Bと前記電子制御装置20Bnとがシリアル接続された状態において、前記第一の外部ツール10Bの操作キー106によって書込みモードの設定が行われると、前記転送用マイクロプロセッサ100は前記切換信号MODを発生して、前記通信回線LANH又はLANNに印加される信号電圧が、予め設定された所定の設定期間において前記高圧電圧Vaaとなるように切換え接続し、前記所定の設定期間は、前記電子制御装置20Bnが前記比較回路212Bによって書込みモードであることを認識して、前記制御用マイクロプロセッサ200を初期化して再起動するに要する時間以上の時間となっており、前記電子制御装置20Bnは受信信号電圧レベルを判定する前記比較回路212Bが、前記制御電圧Vccによる信号電圧であると判定したことによってシリアル信号情報の送受信を開始するようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項6に関連し、電子制御装置において書込みモードの認識が完了し、通信回線の信号電圧が高圧電圧Vaaから制御電圧Vccに切換えられてから、第一の外部ツールと電子制御装置間のシリアル信号の交信が開始するようになっている。
従って、電子制御装置側にはLANトランシーバを駆動するための高圧電源が不要となって小型安価な電子制御装置が得られる特徴がある。
これは、後述の実施の形態3に記載の電子制御装置についても同様である。
前記第一の外部ツール10Bは、前記切換信号MODを予め設定された所定周期で断続し、前記電子制御装置20Bnでは、前記比較回路212Bによって前記高圧電圧Vaaの断続動作に応動して反転動作する判定論理信号CMPを発生し、前記書込モード判定回路218Bは前記判定論理信号CMPが予め設定された所定時間内に予め設定された所定回数発生したときに前記書込モード信号WMを発生するようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項8に関連し、第一の外部ツールは書込モードを通達するために通信回線に印加される高圧電圧を断続し、電子制御装置内の比較回路と書込モード判定回路は、所定時間内に所定回数の判定論理信号を検出したことによって書込モードであることを判定するようになっている。
従って、電子制御装置の実働運転中において、通信回線LANH,LANNに誘導されたノイズ信号によって、誤って電子制御装置が運転停止する可能性が軽減される特徴がある。
前記第一の外部ツール10B内に設けられた前記高圧電源109の出力電圧である高圧電圧Vaaは、前記電子制御装置20Bnを給電駆動する直流の駆動電圧Vbbよりも高い電圧となっており、前記制御用マイクロプロセッサ200及び前記子局側のドライバ210とレシーバ211は、前記駆動電圧Vbbを降圧して得られる予め設定された所定の安定化電源によって給電される。
以上のとおり、この発明の請求項9に関連し、書込みモードを判定するために設けられた高圧電圧Vaaは、電子制御装置を給電駆動する駆動電圧Vbbよりも高い電圧となっている。
従って、電子制御装置の実働運転中において、電源線とシリアル通信回線が混触したときに、誤って書込みモードが選択されることがない特徴がある。
これは、後述の実施の形態3に記載の電子制御装置についても同様である。
前記比較回路212Bは前記高圧電圧Vaaが印加されている前記通信回線LANH又はLANNの信号電圧を分圧抵抗213,214によって減圧して得られる第1の入力信号電圧と、基準電圧源217Bによる予め設定された所定の出力電圧である第2及び第3の入力信号電圧とを比較して、前記通信回線LANH又はLANNの信号電圧が前記制御電圧Vccを超過した予め設定された所定の電圧帯域内であることによって書込モードに対応した判定論理信号CMPを発生し、前記比較回路212Bの電源電圧は、前記電子制御装置20Bnに設けられた制御電源208が発生する制御電圧Vccとなっている。
以上のとおり、この発明の請求項11に関連し、電子制御装置内の比較回路にはシリアル通信回線の信号電圧を分圧した減圧電圧が入力されるようになっている。
従って、比較回路を駆動するための電源として高圧電源を必要とせず、制御用マイクロプロセッサを駆動する制御電源がそのまま利用できる特徴がある。
また、通信回線LANH又はLANNの信号電圧が、所定の制御電圧Vccを超過した所定の電圧帯域内であることによって、書込みモードであることを判定するようになっているので、通信回線に異電圧が混触した場合に、誤って書込みモードの判定が行われる可能性が軽減される特徴がある。
(1)構成の詳細な説明
以下、この発明の実施の形態3による「プログラムツールが接続される電子制御装置」の全体ブロック図である図8について、その構成を詳細に説明する。
図8において、プログラムツールが接続される電子制御装置30Cである複数の電子制御装置20X,20Y,20Zは、例えば車載電子制御装置であるエンジン制御装置、変速機制御装置、ブレーキ制御装置であって、それぞれに図示しないセンサ60と電気負荷70とが接続されている。センサ60と電気負荷70とは、実施の形態1,2と同じであるため、ここでは詳細な説明は省略する。
電子制御装置20X,20Y,20Zには、制御用マイクロプロセッサ200と、予め転送制御プログラムTPRGが格納されているブートプログラムメモリ201と、第一の外部ツール10Bによって全体制御プログラムTCPRGが格納されたプログラムメモリ204X,204Y,204Zと、初期設定データCDATが格納されるデータメモリ205と、演算処理用のRAMメモリ203とを備えている。
なお、図8では、図の簡略化のために、電子制御装置20X,20Y,20Zの内部構成の一部のみを示している。しかしながら、電子制御装置20X,20Y,20Zは、図5に示した電子制御装置20Bnが有している他の構成要素を有するものである。
また、全体制御プログラムTCPRGは、入出力主制御プログラムCPROGと、仮設定データCDAT0と、第一の外部ツール10A,10B又は第二の外部ツール10Cからデータメモリ205へ初期設定データCDATを転送するための交信制御プログラムTPRGUとを備えている。
電子制御装置20X,20Y,20Zは、例えば車載バッテリである外部電源90から、電源リレー(図示省略、図1および図5参照)の出力素子91a,91b,91cを介して駆動電圧Vbbが供給されるようになっている。
電子制御装置20X,20Y,20Zは、また、子局となる図示しないLANトランシーバが内蔵され、一対の通信回線LANH,LANNによって相互に接続されている。
なお、電子制御装置20X,20Y,20Zが、既に初期設定データCDATを有する場合であっても、変更が許可されているものについては第二の外部ツール10Cによって初期設定データCDATの書換え変更が行われるようになっている。
第二の外部ツール10Cの主要構成要素である転送用マイクロプロセッサ100は、制御電源108によって生成された制御電圧Vccによって給電駆動され、ブートプログラムメモリ101と、ツール制御プログラムメモリ102Cと、RAMメモリ103とが協働して、ソースメモリ105に格納された初期設定データCDATを電子制御装置20X,20Y,20Zに対して転送するようになっている。
なお、親局ドライバ110と親局レシーバ111は、制御電圧Vccによって駆動され、外部ツール10Cには通信回線LANH,LANNに与える高圧電圧Vaaは設けられていない。
なお、データメモリ205に格納される様々な初期設定データCDATのうち、電子制御装置20A,20Bn,20X〜20Zの内蔵部品の特性に関する現品特性については、第一の外部ツール10A,10Bによってプログラムメモリ204A,204Bn,204X〜204Zに対して全体制御プログラムTCPRGを書込むときに、同時に書込み処理が行われ、これが図4と図7におけるの工程S400と工程S430によって示されている。
しかし、併用されたセンサ60又は電気負荷70の現品特性については、これらが電子制御装置に接続された時点で、第二の外部ツール10Cによってデータメモリ205へ書込み設定されるようになっている。
以下、図8のプログラムツールが接続される電子制御装置の制御動作を示すフローチャートの前半図である図9と後半図である図10によって作用・動作を説明する。
なお、図9および図10において、S300番台の符号で示された工程は、図3および図4で示された同一番号の符号に相当した工程となっている。
まず、図9において、工程S900において第二の外部ツール10Cに電源が投入されると、図示しないパワーオンリセット回路(工程S900a参照)が作用して転送用マイクロプロセッサ100は初期化されて、工程S901aにおいて初期設定データCDATの転送制御動作を開始する。続く工程S901bでは、まず、ブートプログラムメモリ101内の起動プログラムが実行されるが、ツール制御プログラムメモリ102Cに既にツール制御プログラムが書込まれている場合には、直ちに、工程S901cへ移行して、以降の工程S902から図10の工程S919に至るツール制御プログラムが実行される。
工程S912aでは、工程S902で指定された電子制御装置20X,20Y,20Zのいずれかに対して、ソースメモリ105Cに格納された初期設定データの送信を行う予告情報を送信する。
一方、工程S920aaで、電源スイッチ92(図示省略、図1,図5参照)が投入されると、続く工程S920で電源リレーRyの出力素子91a,91b,91cが閉路して、電子制御装置20X,20Y,20Zに対して、駆動電圧Vbbが印加される。
その結果、図示しないパワーオンリセット回路が作用(工程S920a参照)して、制御用マイクロプロセッサ200は初期化されて、工程S921aにおいて制御動作を開始する。
続く工程S322では、書込モード判定回路218A,218b(図示省略、図1,図5参照)が書込モード信号WMを発生しているかどうかを読み出して、工程S324へ移行する。
工程S324では、書込モード信号WMが発生していればYESの判定を行って図3・図6の工程S325へ移行し、書込モード信号WMを発生していなければNOの判定を行って工程S340へ移行する。
工程S340では、図4や図7の工程S332や工程S632で受信した全体制御プログラムTCPRGが起動される。
続く工程S341では、工程S340で起動された全体制御プログラムTCPRGの中の入出力主制御プログラムCPROGによって入出力制御が実行される。
続く工程S932aは、工程S912aによる送信予告を受信したかどうかを図示しないフラグメモリを読み出すことによって判定し、送信予告があればYESの判定を行って工程S932bへ移行し、送信予告がないときや、第二の外部ツール10Cが接続されていないときにはNOの判定を行って、図10の工程S940へ移行するようになっている。
なお、初期設定データCDATは複数バイト単位でRAMメモリ203を経由しながら、工程S932bにおいて逐次データメモリ205に転送するようにしてもよい。
工程S912bに続く工程S913では、初期設定データCDATの送信が完了したかどうかを判定し、未完了であればNOの判定を行って工程S912bへ復帰し、一方、完了であればYESの判定を行って工程S914へ移行する。
工程S914では、電子制御装置20X,20Y,20Zに対してプログラムの転送完了信号を送信し、図10の工程S917へ移行する。
工程S932bに続く工程S934では、工程S914で送信される完了信号を受信したかどうかを判定し、未受信であれば工程S932bへ復帰し、一方、受信すればYESの判定を行って、図10の工程S935へ移行する。
工程S937では第二の外部ツール10Cに対して異常発生報告を返信して工程S342へ移行する。工程S342では、電源スイッチ92が閉路されているかの判定を行う。閉路していれば、YESの判定を行って、CPU200の動作終了工程S330へ移行する。一方、閉路していなれば、NOの判定を行って、工程S942へ移行する。
工程S914に続く工程S917では、工程S937で報告返信された異常発生情報を受信して、異常の有無を判定し、異常があればYESの判定を行って工程S918へ移行し、異常がなければNOの判定を行って動作終了工程S919へ移行する。
工程S918では異常発生を表示器107によって報知し、再操作を指示して動作終了工程S919へ移行する。
工程S342に続く工程S942では、電源スイッチ92が開路されて、工程S932bによる初期設定データCDATがデータメモリ205に転送保存されていないときにYESの判定を行って工程S944へ移行し、転送保存が完了している再度の電源スイッチ92の遮断時にはNOの判定を行って工程S345へ移行する。
工程S345では、初期設定データCDATの一部について、電子制御装置20X,20Y,20Zの運転中に学習記憶された適性値に書換えたり、運転中に発生した異常情報の類別集計値が、異常発生履歴情報として更新保存されるようになっている。
工程S346では、工程S944又は工程S345によるデータメモリ205への転送処理が完了した時点でウォッチドッグ信号WDSを停止する。
工程S347では、ウォッチドッグ信号WDSが停止したことによって、図1および図5で示されたものと同様のウォッチドッグタイマ220が出力許可信号OUTEを停止し、これによって自己保持回路222が自己保持駆動出力DRVを停止して電源リレーRyが消勢されるようになっている。
しかし、電源スイッチ92が開路されると工程S342がNOの判定を行って循環ループを脱出して、工程S944と工程S345を実行してから電源リレーRyが消勢されることになる。
図11において、最上段に示されたDATi=DAT1〜DAT8は8種類の初期設定データの番号を示しており、DATiは実数値として格納される最小値Aiと最大値Biとの間の値となっている。
例えばDAT1が、ある温度センサの基準温度25℃における検出信号電圧の値であるとした場合であって、この温度センサは許容される範囲の固体バラツキ変動が検出電圧=2.5〜2.8Vであるとした場合には、A1=2.5、B1=2.8となる。
図11の左列に設けられた選択段数Jiは、例えば0〜10段の選択が各データDATi毎に設定できるようになっている。
もしも、DAT1において選択段数Ji=3を選択すると、設定値Dij=D13は、下記の(1)式および(2)式によって算出される2.59となる。
選択値Kij=Ji/Jmax ・・・・・・・・・・(2)
但しJiはDATiの選択段数、Jmaxは最大段数
∴ D13=2.5+(3/10)×(2.8−2.5)=2.59
温度センサの現品特性が未知の時点では、例えば中間の選択段数としてJ=5を仮選択するか、もしくはフェールセーフの観点から選択段数を小さい目又は大きい目にしておいたほうが良いとするならばJ=0又はJ=10を仮選択しておくとよい。
図12において、縦軸は、上記の(1)式で示された設定値Dijの値であり、横軸はDATiに対する選択段数Jiとなっている。
従って、選択段数Ji=0のときには、設定値Di0=Aiとなり、選択段数Ji=Jmax=10のときには、設定値Di10=Biとなっている。
また、選択段数JiとしてJmax+1の特殊設定を行うと、既に書込み保存されている初期設定データCDATの変更は行われないで現状維持するようにすることができる。
これにより、複数の初期設定データDATiの中の、特定の初期設定データだけを変更するのが容易となる。
図11で示された設定テーブルの他の典型的な利用方法として、例えばDAT2の設定値として最小値A2=0、最大値B2=Jmaxとした場合には、設定値D2jは、上記の(1)式および(2)式によって次のとおり算出される。
=0+(J2/Jmax)×(Jmax−0)
=J2
或いは、入出力主制御プログラムCPROGには、適用車種に応じて選択される10種類のサブルーチンプログラムが設けられていて、そのうちのどの番号のサブルーチンプログラムを用いるのかを選択段数J2によって決定することができる。
なお、電子制御装置20X,20Y,20Zの実働運転中にこれらの初期設定データCDATが変更された場合に、直ちにこれを有効にすることも可能ではあるが、安全性を考慮すれば電子制御装置20X,20Y,20Zを一旦停止して、初期設定データCDATをRAMメモリ203から不揮発性のデータメモリ205に転送保存し、その後の運転再開時に新たな初期設定データを有効にしたほうがよい。
しかし、電子制御装置20X,20Y,20Zの入出力主制御プログラムCPROGは、品質保証の観点から電子制御装置20X,20Y,20Zで使用する第一の外部ツール10A・10Bによってのみ変更可能とし、ユーザ側での自由な変更は制限するようになっている。
この発明による電子制御装置は、書込みモードの設定は第一の外部ツールによってのみ可能であるとともに、シリアル通信回線が利用されていても、シリアル通信情報には依存せず、電子制御装置は受信信号電圧の大小比較回路よって書込みモードであるかどうかの判定を行うようになっているので、制御用マイクロプロセッサの動作状態に依存しないで確実に書込みモードの設定を行うことができるようになっている。
また、初期設定データの書込み・書換えを行うための第二の外部ツールは、第一の外部ツールと同じ通信回線を用い、同じ転送制御プログラムによって動作するので、電子制御装置内のプログラムメモリの容量を低減し、ハードウエア構成を簡略化することができるようになっている。
以上の説明で明らかなとおり、この発明の実施の形態3による「プログラムツールが接続される電子制御装置」は、本願の請求項1に記載の発明に関連して、以下の特徴を備えている。
この発明の実施の形態3による「プログラムツールが接続される電子制御装置」は、実施の形態1,2の場合と同様に、入力インタフェース回路206を介して外部接続されたセンサ60の動作状態と、電気的に読み書きが行える不揮発性のプログラムメモリ204X〜204Zに格納された全体制御プログラムTCPRGの一部である入出力主制御プログラムCPROGの内容に応動して、出力インタフェース回路207を介して外部接続された電気負荷70を駆動制御する制御用マイクロプロセッサ200を備えた電子制御装置20X〜20Zと、前記全体制御プログラムTCPRGが書き込まれているソースメモリ104Bnと、当該全体制御プログラムTCPRGを、前記プログラムメモリ204X〜204Zに転送書込みするための転送用マイクロプロセッサ100とを備えた第一の外部ツール10Bとが、相互にシリアル接続される「プログラムツールが接続される電子制御装置」30Cであって、前記シリアル接続は、前記第一の外部ツール10B側の親局ドライバ110及び親局レシーバ111と、前記電子制御装置20X〜20Z側の子局レシーバ211及び子局ドライバ210を一対の通信回線LANH,LANNによって接続した、LAN(Local Area Network)トランシーバ1100が使用され、前記一対の通信回線LANH,LANNは、少なくとも前記第一の外部ツール10Bに代わる第二の外部ツール10Cがシリアル接続される汎用通信回線となっている。
前記第一の外部ツール10Bによって前記電子制御装置20X〜20Zの前記プログラムメモリ204X〜204Zに転送書込みされる前記全体制御プログラムTCPRGは更に、前記入出力主制御プログラムCPROGに付随する可変制御定数に対する仮設定データCDAT0を備えるとともに、前記電子制御装置20X〜20Zに対して、第二の外部ツール10Cが前記LANトランシーバ1100を介してシリアル接続され、前記第二の外部ツール10Cは、転送用マイクロプロセッサ100と協働するツール制御プログラムメモリ102Cと、前記制御定数となる初期設定データCDATが格納されたソースメモリ105を備え、前記転送用マイクロプロセッサ100と前記制御用マイクロプロセッサ200とは協働し、前記交信制御プログラムTPRGUを用いて前記初期設定データCDATの一部又は全部を前記データメモリ205に転送し、前記電子制御装置20X〜20Zは、前記第二の外部ツール10Cから送信された前記初期設定データCDATを受信すると、前記仮設定データCDAT0に代わって、前記初期設定データCDATと前記入出力主制御プログラムCPROGによって入出力制御を行なうとともに、前記仮設定データCDAT0は更に、前記初期設定データCDATとして格納される可変制御定数の上限値と下限値との間の予め設定された所定値となっている。
従って、第一の外部ツールは電子制御装置の製造メーカの出荷調整ラインにおいて使用され、第二の外部ツールは電子制御装置の組込みメーカ又は保守点検サービス部門において使用するのに適していて、ハードウエアが略共通に構成された第一及び第二の外部ツールを、異なる目的に使い分けることができる特徴がある。
また、第二の外部ツールは通信回線LANH,LANNに対して高圧電圧Vaaを印加するための高圧電源を備えておらず、誤って電子制御装置をプログラム書込みモードにすることがなく、全体制御プログラムTCPRGが不用意に書換え変更されることもないので、全体制御プログラムTCPRGの信頼性が向上する特徴がある。
これは、実施の形態1および2に記載の電子制御装置についても同様である。
前記第二の外部ツール10Cから前記データメモリ205に転送される初期設定データCDATは、一旦は前記電子制御装置20X〜20Zに設けられた前記RAMメモリ203に転送され、前記電子制御装置20X〜20Zは、運転用スイッチである電源スイッチが開路された後に、予め設定された所定の遅延給電期間をおいて遮断される電源リレーの出力素子91a,91b,91cを介して給電されており、前記RAMメモリ203に書込まれた前記初期設定データCDATは、前記電源スイッチが遮断されて、前記電気負荷に対する駆動出力が停止した前記遅延給電期間において、前記不揮発性のデータメモリ205に対して転送書込みされるようになっている。
従って、不揮発性のデータメモリに対する書込み所要時間が影響しないので、第二の外部ツールと電子制御装置間とは高速通信が可能となり、初期設定データの送信中に通信エラーの発生を防止することができる特徴がある。
また、電子制御装置としては、RAMメモリに書込まれた初期設定データCDATを直ちに有効にしないで、一旦運転停止した後の運転再開後において、プログラムメモリに格納された初期設定データCDATを有効にすることによって、マイクロプロセッサの暴走事故を回避することもできる特徴がある。
この場合、第二の外部ツールを用いて、電子制御装置のメーカから提供された特定の改変制御プログラム、或いはユーザに開放された所定のプログラム言語に基づくアプリケーションプログラムを電子制御装置に送信し、電子制御装置の制御仕様の一部をユーザによって変更することも可能となるものである。
これは、実施の形態1および2に記載の電子制御装置についても同様である。
複数の前記電子制御装置20X,20Y,20ZはLANトランシーバと一対の通信回線LANH,LANNによって相互に接続されていて、それぞれに適用されるセンサと電気負荷が接続されて、駆動電圧Vbbが印加されている組付調整運転又は保守点検調整運転状態及び実働運転状態においては、前記第一の外部ツール10Bは取外されていて、前記LANトランシーバの通信回線LANH,LANNには、少なくとも1台以上の複数の電子制御装置20X,20Y,20Zが順次シリアル接続されて相互に協調運転が行われており、前記第二の外部ツール10Cは運転中の前記電子制御装置20X,20Y,20Zに対して通信回線LANH,LANNを介して接続され、前記第二の外部ツール10Cに設けらた前記ツール制御プログラムメモリ102Cは、前記複数の電子制御装置20X,20Y,20Zに対応した機種コード情報を備え、前記第二の外部ツール10Cで指定した前記複数の電子制御装置20X,20Y,20Zのいずれかに対して前記初期設定データCDATを送信するようになっている。
従って、第一の外部ツールを接続するために設けられたシリアル通信回線をそのまま利用して、複数の電子制御装置による協調運転を行うことができる特徴がある。
また、第二の外部ツールは、例えば車載電子制御装置であるエンジン制御装置、或いは変速機制御装置、或いはブレーキ制御装置などの多様な電子制御装置に対して共用されるようになっている。
これは、第二の外部ツールと多様な電子制御装置とが、汎用のLANプロトコルで交信することによって手軽に達成することができるものである。
これは、実施の形態1および2に記載の電子制御装置についても同様である。
前記電子制御装置20X,20Y,20Z内に設けられた前記プログラムメモリ204X,204Y,204Zの一部領域に格納される前記仮設定データCDAT0は、データ番号i=1,2,3,・・・,mに対応した最小値Aiと最大値Biの実数値を含むとともに、前記最小値Aiと最大値Biとの偏差を最大段数Jmaxで分割したときの選択段数Jiとの比率である選択値Kij=Ji/Jmaxの値を各設定データ毎に仮選択した仮選択値K1j,K2j,K3j,・・・,Kmjを包含し、前記第一の外部ツール10A,10B又は前記第二の外部ツール10Cによって設定される初期設定データCDATは、適用されたセンサ又は電気負荷に対応して各データ毎に新に選択決定した決定選択値K1j,K2j,K3j,・・・,Kmjであり、前記データ番号iに関する前記仮設定データCDAT0又は初期設定データCDATの設定値Dijである実数値DATiは、(1)式および(2)式によって算出され、
DATi=Dij=Ai+Kij×(Bi−Ai) ・・・・・(1)
但し、Kij=Ji/Jmax ・・・・・・・・・・・・・(2)
前記仮選択値及び決定選択値Kijは、初期設定データの実数値よりも短い、所定ビット以下の数値データとなっている。
従って、電子制御装置の出荷後に電子制御装置に対して書込み設定される初期設定データCDATは、例えば4ビット16段階以下の段階数値で設定されるので、実数値で設定するよりは転送数値の桁数を大幅に削減し、取扱い性が向上する特徴がある。
また、各設定データには最小値と最大値が書込み保存されているので、実用する初期設定データが、この最小値と最大値との域外であれば異常であることを判定することができる特徴がある。
これは、実施の形態1および2に記載の電子制御装置についても同様である。
前記仮設定データCDAT0に含まれる、データ番号i=1〜mの中のいずれかの番号pに関し、前記最小値Apを0とし、前記最大値Bpを前記最大段数Jmaxとし、仮設定データCDAT0又は初期設定データCDATの実数値DATpは、前記(1)式に基づいて算出し、
DATp=Ap+Kpj×(Bp−Ap)
=0+(Jp/Jmax)×(Jmax−0)
=Jp
選択段数Jpが得られるようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項16に関連し、データ番号pに関する最小値Apを0、最大値Bpを最大段数Jmaxとし、設定値の実数値DATpとして選択段数Jpを得るようになっている。
従って、可変選択が可能な整数値である選択段数Jpは可変パラメータとして利用され、例えばプログラムメモリ内に設けられた10種類のデータテーブルのどれかを選択使用したい場合に、パラメータとしてテーブル番号を指定すればよいことになる。
また、複数種類の適用用途(例えば複数種類の適用車種)を持つ電子制御装置において、各適用用途に対応したサブルーチンプログラムが予め入出力制御プログラムの一部として準備されていて、どのサブルーチンプログラムを適用するかをパラメータ番号によって選択設定することによって、入出力制御プログラムの一部を適用用途に対応して変更することもできることになる。
これは、実施の形態1および2に記載の電子制御装置についても同様である。
Claims (16)
- 入力インタフェース回路を介して外部接続されたセンサの動作状態と、電気的に読み書きが行える不揮発性のプログラムメモリに格納された全体制御プログラムTCPRGの一部である入出力主制御プログラムCPROGの内容に応動して、出力インタフェース回路を介して外部接続された電気負荷を駆動制御する制御用マイクロプロセッサを備えた電子制御装置と、前記全体制御プログラムTCPRGが書き込まれているソースメモリと、当該全体制御プログラムTCPRGを、前記プログラムメモリに転送書込みするための転送用マイクロプロセッサとを備えた第一の外部ツールとが、相互にシリアル接続される、プログラムツールが接続される電子制御装置であって、
前記シリアル接続は、前記第一の外部ツール側の親局ドライバ及び親局レシーバと、前記電子制御装置側の子局レシーバ及び子局ドライバを一対の通信回線LANH,LANNによって接続した、LAN(Local Area Network)トランシーバが使用され、
前記一対の通信回線LANH,LANNは、少なくとも前記第一の外部ツールに代わる第二の外部ツールがシリアル接続される汎用通信回線となっており、
前記制御用マイクロプロセッサは更に、演算処理用のRAMメモリと、いずれもが前記プログラムメモリの一部領域であるか、又は分割して接続された不揮発性のブートプログラムメモリと、可変設定される制御定数、又は一部の制御プログラムを含む制御定数が格納されるデータメモリとを備え、
前記ブートプログラムメモリには前記LANトランシーバを介して前記全体制御プログラムTCPRGを転送書込みするための転送制御プログラムTPRGが予め格納され、
前記第一の外部ツールは前記転送用マイクロプロセッサと、前記親局ドライバと前記親局レシーバとに制御電圧Vccを供給する制御電源と、前記全体制御プログラムTCPRGを転送する前に前記第一の外部ツールが発生する切換信号MODに応動して、少なくとも前記一対の通信回線LANH,LANNの一方に対して高圧電圧Vaaを供給する高圧電源とを備え、前記高圧電圧Vaaは前記制御電圧Vccより高く、前記LANトランシーバが正常動作する耐圧電圧以下の電圧であって、
前記第一の外部ツールから前記電子制御装置に対して前記全体制御プログラムTCPRGを転送書込みするときには、少なくとも前記制御用マイクロプロセッサがプログラム書込みモードであることを認識するまでは、前記通信回線LANH,LANNの一方に高圧電圧Vaaが印加され、
前記電子制御装置は前記通信回線LANH,LANNによる送信信号電圧が、少なくとも前記制御電圧Vccを超過する電圧であるかどうかを判定する比較回路を備え、
前記比較回路が前記制御電圧Vccを超過する高電圧を検出すると、書込モード判定回路によって書込モード信号WMを発生するとともに、リセットパルス発生回路によって前記制御用マイクロプロセッサを初期化して再起動し、再起動された前記制御用マイクロプロセッサは、前記書込モード信号WMによって書込みモードであることを認識し、前記ブートプログラムメモリを参照して前記第一の外部ツールから送信された前記全体制御プログラムTCPRGを受信して、前記プログラムメモリ又は当該プログラムメモリと前記データメモリに転送保存し、
前記第二の外部ツールは前記高圧電源を封殺又は除外されていて、前記全体制御プログラムTCPRGの他の一部である交信制御プログラムTPRGUの内容に基づいて、前記データメモリに対して前記制御定数の書込を行う
ことを特徴とするプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 前記第一の外部ツールによって前記電子制御装置の前記プログラムメモリに転送書込みされる前記全体制御プログラムTCPRGは更に、前記入出力主制御プログラムCPROGに付随する可変制御定数に対する仮設定データCDAT0を備えるとともに、
前記第一の外部ツールは、前記制御定数となる初期設定データCDATが格納されたソースメモリを備え、前記転送用マイクロプロセッサと前記制御用マイクロプロセッサとは協働し、前記交信制御プログラムTPRGUを用いて前記初期設定データCDATの一部又は全部を前記データメモリに転送し、
前記電子制御装置は前記初期設定データCDATが前記データメモリに格納されているときには、当該初期設定データCDATと前記入出力主制御プログラムCPROGに基づいて入出力制御を行ない、前記初期設定データCDATが前記データメモリに格納されていないときには、前記仮設定データCDAT0と前記入出力主制御プログラムCPROGに基づいて入出力制御を行なうとともに、
前記仮設定データCDAT0は更に、前記初期設定データCDATとして格納される可変制御定数の上限値と下限値との間の予め設定された所定値となっている
ことを特徴とする請求項1に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 前記電子制御装置の前記ブートプログラムメモリ又は前記プログラムメモリには機種コード情報が格納されており、
前記第一の外部ツールは、前記転送用マイクロプロセッサと協働するツール制御プログラムメモリを備え
前記ツール制御プログラムメモリは、適用される前記電子制御装置の機種種別とは無関係な主要制御プログラムと、前記機種種別に対応した個別制御プログラムによって構成されたツール制御プログラムを包含し、
前記転送用マイクロプロセッサは、前記電子制御装置から送信された前記機種コード情報に基づいて、前記主要制御プログラムと、前記機種種別に対応した個別制御プログラムを実行し、
前記第一の外部ツールは、複数種類の前記電子制御装置に対する前記全体制御プログラムTCPRGの書込みに適用されることを特徴とする
請求項1又は請求項2に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 前記親局ドライバと子局ドライバとは、送信論理信号TXDが論理レベル「L」又は「H」のどちらか一方である優勢論理のときに、前記通信回線LANH側の論理レベルが「H」で通信回線LANN側の論理レベルが「L」となるドミナントモードとなり、
送信論理信号TXDが反転論理レベル「H」又は「L」のどちらか他方である劣勢論理のときに、前記通信回線LANH,LANNの論理レベルが共に電源電圧の中間電位でフローティング状態となるリセッシブモードとなり、
前記高圧電圧Vaaは、前記切換信号MODが発生したときに前記高圧電源から逆流防止ダイオードを含む高圧電源スイッチを介して前記通信回線LANHに直接印加されるとともに、前記親局ドライバ及び子局ドライバの送信論理信号TXDは劣勢論理又は優勢論理としておく
か、もしくは、
前記高圧電圧Vaaは、前記切換信号MODが発生したときに前記高圧電源から逆流防止ダイオードを含む高圧電源スイッチを介して前記通信回線LANNに直接印加されるとともに、前記親局ドライバ及び子局ドライバの送信論理信号TXDは劣勢論理とし、
前記比較回路は前記高圧電圧Vaaが印加されている通信回線LANH又はLANNの信号電圧を監視するものであることを特徴とする
請求項1から3までのいずれか1項に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 前記親局ドライバと子局ドライバとは、送信論理信号TXDが論理レベル「L」又は「H」のどちらか一方である優勢論理のときに、前記通信回線LANH側の論理レベルが「H」で通信回線LANN側の論理レベルが「L」となるドミナントモードとなり、
送信論理信号TXDが反転論理レベル「H」又は「L」のどちらか他方である劣勢論理のときに、前記通信回線LANH,LANNの論理レベルが共に電源電圧の中間電位でフローティング状態となるリセッシブモードとなり、
前記切換信号MODが発生して書込みモードを通達するときには、高圧電源スイッチを介して前記高圧電圧Vaaが前記親局ドライバの電源電圧として印加され、書込みモードを解除したときには前記親局ドライバの電源電圧は前記制御電圧Vccに復元接続するとともに、前記親局ドライバの送信論理信号TXDは書込みモード期間においては優勢論理とし、このとき、前記子局ドライバの送信論理信号TXDは劣勢論理又は優勢論理のいずれであってもよく、これによって通信回線LANHの論理レベルは「H」、通信回線LANNの論理レベルは「L」となり、
前記比較回路は前記高圧電圧Vaaが発生する通信回線LANHの信号電圧、又は通信回線LANHと通信回線LANNの各信号電圧の差分電圧を監視するものであることを特徴とする
請求項1から3までのいずれか1項に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 前記第一の外部ツールと前記電子制御装置とがシリアル接続された状態において、
前記第一の外部ツールの操作キーによって書込みモードの設定が行われると、前記転送用マイクロプロセッサは前記切換信号MODを発生して、前記通信回線LANH又はLANNに印加される信号電圧が予め設定された所定の設定期間において前記高圧電圧Vaaとなるように切換え接続し、
前記所定の設定期間は、前記電子制御装置が前記比較回路によって書込みモードであることを認識して、前記制御用マイクロプロセッサを初期化して再起動するに要する時間以上の時間となっており、
前記電子制御装置は受信信号電圧レベルを判定する前記比較回路が、前記制御電圧Vccによる信号電圧であると判定したことによってシリアル信号情報の送受信を開始することを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 前記比較回路は前記高圧電圧Vaaを受信したことに応動して判定論理信号CMPを発生し、前記書込モード判定回路は前記判定論理信号CMPが予め設定された所定の継続時間以上において発生したことによって前記書込モード信号WMを発生し、
前記所定の継続時間は、前記LANトランシーバが1フレームのデータを送信するに必要とする時間以上の時間であることを特徴とする
請求項1から6までのいずれか1項に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 前記第一の外部ツールは、前記切換信号MODを予め設定された所定周期で断続し、
前記電子制御装置では、前記比較回路によって前記高圧電圧Vaaの断続動作に応動して反転動作する判定論理信号CMPを発生し、前記書込モード判定回路は前記判定論理信号CMPが予め設定された所定時間内に予め設定された所定回数発生したときに前記書込モード信号WMを発生することを特徴とする請求項1から6までのいずれか1項に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 前記第一の外部ツール内に設けられた前記高圧電源の出力電圧である高圧電圧Vaaは、前記電子制御装置を給電駆動する直流の駆動電圧Vbbよりも高い電圧となっており、
前記制御用マイクロプロセッサ及び前記子局側のドライバとレシーバは、前記駆動電圧Vbbを降圧して得られる予め設定された所定の安定化電源によって給電されることを特徴とする
請求項1から8までのいずれか1項に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 前記比較回路は前記高圧電圧Vaaが印加されている前記通信回線LANH又はLANNの信号電圧を分圧抵抗によって減圧して得られる第1の入力信号電圧と、基準電圧源による予め設定された所定の出力電圧である第2の入力信号電圧とを比較して、前記通信回線LANH又はLANNの信号電圧が前記制御電圧Vccを超過しているときに書込モードに対応した判定論理信号CMPを発生し、
前記比較回路の電源電圧は、前記電子制御装置に設けられた制御電源が発生する制御電圧Vccであることを特徴とする
請求項1から9までのいずれか1項に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 前記比較回路は前記高圧電圧Vaaが印加されている前記通信回線LANH又はLANNの信号電圧を分圧抵抗によって減圧して得られる第1の入力信号電圧と、基準電圧源による予め設定された所定の出力電圧である第2及び第3の入力信号電圧とを比較して、前記通信回線LANH又はLANNの信号電圧が前記制御電圧Vccを超過した予め設定された所定の電圧帯域内であることによって書込モードに対応した判定論理信号CMPを発生し、
前記比較回路の電源電圧は、前記電子制御装置に設けられた制御電源が発生する制御電圧Vccであることを特徴とする
請求項1から9までのいずれか1項に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 前記第一の外部ツールによって前記電子制御装置の前記プログラムメモリに転送書込みされる前記全体制御プログラムTCPRGは更に、前記入出力主制御プログラムCPROGに付随する可変制御定数に対する仮設定データCDAT0を備えるとともに、
前記電子制御装置に対して、第二の外部ツールが前記LANトランシーバを介してシリアル接続され、
前記第二の外部ツールは、転送用マイクロプロセッサと協働するツール制御プログラムメモリと、前記制御定数となる初期設定データCDATが格納されたソースメモリを備え、前記転送用マイクロプロセッサと前記制御用マイクロプロセッサとは協働し、前記交信制御プログラムTPRGUを用いて前記初期設定データCDATの一部又は全部を前記データメモリに転送し、
前記電子制御装置は、前記第二の外部ツールから送信された前記初期設定データCDATを受信すると、前記仮設定データCDAT0に代わって、前記初期設定データCDATと前記入出力主制御プログラムCPROGによって入出力制御を行なうとともに、
前記仮設定データCDAT0は更に、前記初期設定データCDATとして格納される可変制御定数の上限値と下限値との間の予め設定された所定値となっていることを特徴とする
請求項1から11までのいずれか1項に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 前記第二の外部ツールから前記データメモリに転送される初期設定データCDATは、一旦は前記電子制御装置に設けられた前記RAMメモリに転送され、
前記電子制御装置は、運転用スイッチである電源スイッチが開路された後に、予め設定された所定の遅延給電期間をおいて遮断される電源リレーの出力素子を介して給電されており、
前記RAMメモリに書込まれた前記初期設定データCDATは、前記電源スイッチが遮断されて、前記電気負荷に対する駆動出力が停止した前記遅延給電期間において、前記不揮発性のデータメモリに対して転送書込みされる
ことを特徴とする請求項12に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 複数の前記電子制御装置はLANトランシーバと一対の通信回線LANH,LANNによって相互に接続されていて、それぞれに適用されるセンサと電気負荷が接続されて、駆動電圧Vbbが印加されている組付調整運転又は保守点検調整運転状態及び実働運転状態においては、前記第一の外部ツールは取外されていて、
前記LANトランシーバの通信回線LANH,LANNには、少なくとも1台以上の複数の電子制御装置が順次シリアル接続されて相互に協調運転が行われており、
前記第二の外部ツールは運転中の前記電子制御装置に対して通信回線LANH,LANNを介して接続され、
前記第二の外部ツールに設けらた前記ツール制御プログラムメモリ102Cは、前記複数の電子制御装置に対応した機種コード情報を備え、前記第二の外部ツールで指定した前記複数の電子制御装置のいずれかに対して前記初期設定データCDATを送信することを特徴とする
請求項12又は請求項13に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 前記電子制御装置内に設けられた前記プログラムメモリの一部領域に格納される前記仮設定データCDAT0は、データ番号i=1,2,3,・・・,mに対応した最小値Aiと最大値Biの実数値を含むとともに、前記最小値Aiと最大値Biとの偏差を最大段数Jmaxで分割したときの選択段数Jiとの比率である選択値Kij=Ji/Jmaxの値を各設定データ毎に仮選択した仮選択値K1j,K2j,K3j,・・・,Kmjを包含し、
前記第一の外部ツール又は前記第二の外部ツールによって設定される初期設定データCDATは、適用されたセンサ又は電気負荷に対応して各データ毎に新に選択決定した決定選択値K1j,K2j,K3j,・・・,Kmjであり、
前記データ番号iに関する前記仮設定データCDAT0又は初期設定データCDATの設定値Dijである実数値DATiは、(1)式および(2)式によって算出され、
DATi=Dij=Ai+Kij×(Bi−Ai) ・・・・・(1)
但し、Kij=Ji/Jmax ・・・・・・・・・・・・(2)
前記仮選択値及び決定選択値Kijは、初期設定データの実数値よりも短い、予め設定された所定ビット以下の数値データであることを特徴とする
請求項12から14までのいずれか1項に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。 - 前記仮設定データCDAT0に含まれる、データ番号i=1〜mの中のいずれかの番号pに関し、前記最小値Apを0とし、前記最大値Bpを前記最大段数Jmaxとし、仮設定データCDAT0又は初期設定データCDATの実数値DATpは、前記(1)式に基づいて算出し、
DATp=Ap+Kpj×(Bp−Ap)
=0+(Jp/Jmax)×(Jmax−0)
=Jp
選択段数Jpが得られるようにしたことを特徴とする
請求項15に記載のプログラムツールが接続される電子制御装置。
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