JP2018048619A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の回転数によらず処理部の実行状態を精度良く監視できる電子制御装置を提供すること
【解決手段】電子制御装置１０は、マイコン２０、及び、マイコンと通信可能に接続され、マイコンを監視する監視ＩＣ３０を備える。マイコンは、負荷１００を制御するための演算を実行する制御部２２及び制御監視部２３を有する。制御監視部２３にはクランク信号が入力され、制御監視部２３は、回転角度を動作基準として制御部を監視する処理を実行するとともに、処理の実行ごとに実行信号を出力する。監視ＩＣにもクランク信号が入力される。監視ＩＣは、回転角度を動作基準とし、実行信号に基づいて制御監視部による監視処理がなされたか否かを監視する。
【選択図】図１

Description

この明細書における開示は、所定の処理を実行する処理部を有するマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータを監視する監視部を備える電子制御装置に関する。

特許文献１には、所定の処理を実行する処理部を有するマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータを監視する監視部（モニタモジュール）を備える電子制御装置が開示されている。監視部は、クロックを動作基準として、マイクロコンピュータの監視を実行する。

特開２００７−２７５８号公報

監視部の機能のひとつに、処理部により処理がなされたか否か、すなわち処理部の実行状態、を監視する機能がある。

ところで、処理部に内燃機関の回転角度を示す角度信号、たとえばクランク信号が入力され、処理部が回転角度を動作基準として所定処理を実行する構成が考えられる。この場合、処理部による処理の実行周期は、内燃機関の回転数に応じて変化する。内燃機関の回転数が低いほど処理部の実行周期が長くなり、回転数が高いほど実行周期が短くなる。上記したように、監視部はクロックを動作基準として監視するため、たとえば内燃機関の回転数が低くなると、実行周期が長くなることで、処理部の実行状態が異常であると誤検出する虞がある。

本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、内燃機関の回転数によらず処理部の実行状態を精度良く監視できる電子制御装置を提供することを目的とする。

本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。

本開示のひとつである電子制御装置は、内燃機関の回転角度を示す角度信号が入力され、回転角度を動作基準として所定処理を実行するとともに、処理の実行ごとに実行信号を出力する処理部（２３）を有するマイクロコンピュータ（２０）と、
マイクロコンピュータと通信可能に接続され、実行信号に基づき、処理部により処理がなされた否かを監視する監視部（３０）と、
を備え、
監視部にも、角度信号が入力され、
監視部は、回転角度を動作基準として、処理部により処理がなされたか否かを監視する。

この電子制御装置によれば、監視部にも、処理部と同様の角度信号が入力される。そして、監視部は、回転角度を動作基準として、処理部による処理の実行状態を監視する。したがって、監視部は、内燃機関の回転数によらない所定の条件で、処理部の実行状態を監視することができる。これにより、たとえば回転数が低い場合に、処理部の実行状態が異常であると誤検出してしまうのを抑制することができる。すなわち、内燃機関の回転数によらず処理部の実行状態を精度良く監視することができる。

第１実施形態に係る電子制御装置の概略構成を示す図である。 フェールセーフ処理を示すタイミングチャートである。 フェールセーフ処理の比較例を示すタイミングチャートである。 第２実施形態に係る電子制御装置の概略構成を示す図である。

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。

（第１実施形態）
先ず、図１を用いて、本実施形態に係る電子制御装置の概略構成を説明する。

図１に示す電子制御装置１０は、車両に搭載された内燃機関であるエンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成されている。この電子制御装置１０は、マイコン２０、マイコン２０が正常に動作しているか否かを監視する監視ＩＣ３０、及び駆動回路４０を備えている。電子制御装置１０は、さらに出力選択部５０を備えている。監視ＩＣ３０が監視部に相当し、駆動回路４０が駆動回路部に相当する。マイコン２０は、インジェクタ、点火プラグ、及び電子スロットルのスロットルバルブを開閉するためのモータの駆動を制御する。本実施形態では、上記モータを負荷１００とし、負荷１００（モータ）の駆動を制御する構成を例として説明する。

スロットルバルブは、吸気管の吸気通路を開閉してエンジンの各気筒に導入される空気量を調整するためのものである。このスロットルバルブの開度がモータ（負荷１００）によって調節される。モータへの通電を停止すると、スロットルバルブは閉位置となる。閉位置において、スロットルバルブは、吸気通路を完全に遮断するのではなく、わずかに空気を流通させる程度、吸気通路を遮断する。この閉位置とは、従来の機械式スロットルにおいて、アクセルペダルが操作されていないときの状態と同じであり、エンジンの燃焼室へ供給可能な空気量が最も少なくなる状態である。

マイコン２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びレジスタなどを備えて構成されたマイクロコンピュータである。マイコンにおいて、ＣＰＵが、ＲＡＭやレジスタの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭに予め記憶された制御プログラム、バスを介して取得した各種情報などに応じて所定の処理を実行する。また、この処理で得られた信号を、バスに出力したりする。このようにして、マイコンは、各種機能を実行する。

マイコン２０は、入力部２１、制御部２２、制御監視部２３、及び通信部２４を有している。制御監視部２３が、処理部に相当する。制御部２２は、マイコン２０の機能部（ソフトウェア実行部）として構成されている。制御部２２は、電子制御装置１０が制御する負荷１００（モータ）の駆動を制御する機能部として構成されている。

入力部２１は、マイコン２０において、外部のセンサや装置との間で、情報の授受を行う部分である。制御部２２は、入力部２１を通じて、エンジンを構成するクランク軸の回転角度を示す角度信号であるクランク信号を取得する。制御部２２は、クランク信号以外にも、カム信号、エンジン冷却水温、吸気圧、アクセル開度などの入力信号を取得する。そして、取得した信号に基づいて、負荷１００であるモータに対する制御量を演算し、その演算結果を駆動信号として出力する。

本実施形態では、制御部２２が、駆動信号を出力選択部５０に出力する。換言すれば、出力選択部５０を介して駆動回路４０に出力する。上記したように、制御部２２は、クランク信号に基づいて所定の演算を所定の周期で実行する。すなわち、回転角度を動作基準とし、所定の周期で処理を実行する。

制御監視部２３は、入力部２１、制御部２２、駆動回路４０、及び負荷１００のうち、少なくとも制御部２２が正常に機能しているか否かを監視する。本実施形態では、入力部２１、制御部２２、駆動回路４０、及び負荷１００が正常に機能しているか否かを監視する。すなわち、入力部２１から負荷１００までの経路に異常がないかを監視する。

制御監視部２３は、入力部２１及び制御部２２とほぼ同じ機能を有している。すなわち、制御監視部２３は、入力機能と演算機能を有しており、演算機能はソフトウェア実行部として構成されている。制御監視部２３も、クランク信号や上記したその他の入力信号を取得し、取得した信号に基づいて、負荷１００であるモータに対する制御量を演算する。そして、その演算結果を駆動信号として、出力選択部５０に出力する。

制御監視部２３は、たとえばアクセル開度に基づいてドライバの要求スロットル開度、ひいては要求トルクを演算する。また、制御監視部２３は、クランク信号や吸気圧などに基づいて実エンジン出力、ひいては実トルクを演算する。そして、実トルクと要求トルクとの差分が大きくなる異常を検出するとモータの制御量を制限するように、モータの制御量を演算し、駆動信号として出力選択部５０に出力する。制御監視部２３から出力される駆動信号は、制御部２２から出力される駆動信号に対して、モータの制御量が制限されている。具体的には、制御監視部２３は、上記した差分が予めメモリに記憶された閾値を超える場合に、入力部２１から負荷１００までの経路において異常が生じたと判定する。この場合に、制御監視部２３は、モータの制御量を制限するように演算して駆動信号を生成する。このように、制御監視部２３も、クランク信号に基づいて所定の演算を所定の周期で実行する。すなわち、回転角度を動作基準とし、所定の周期で処理を実行する機能部分を有する。

制御監視部２３は、出力選択部５０に対して接点を切り替える信号を出力する。制御監視部２３は、異常が生じていないと判定した場合、たとえばＬレベルの信号を出力し、異常が生じたと判定した場合、Ｈレベルの信号を出力する。接点切替信号がＬレベルの場合、出力選択部５０は、制御部２２と駆動回路４０とを優先的に接続する。一方、接点切替信号がＨレベルの場合、出力選択部５０は、制御監視部２３と駆動回路４０とを接続する。したがって、制御監視部２３により異常が生じたと判定された場合、制御監視部２３の駆動信号が駆動回路４０に入力される。

制御監視部２３は、モータの制御量の演算が終了すると、処理を実行したことを示す実行信号を出力する。通信部２４は、マイコン２０において、監視ＩＣ３０との間で通信による情報の授受を行う部分である。通信部２４は、通信ポートとも称される。制御監視部２３は、実行信号を、通信部２４を通じて監視ＩＣ３０に出力する。実行信号は、マイコン２０から開弁時間の演算処理の実行ごとに出力される。実行信号は、監視信号とも称される。

監視ＩＣ３０は、マイコン２０の異常を監視するハードウェア（専用ＩＣ）である。監視ＩＣ３０は、ＡＳＩＣとも称される。監視ＩＣ３０は、たとえば制御監視部２３による処理の実行状態を監視する。このために、監視ＩＣ３０は、通信部３１、角度カウンタ３２、検出部３３、クロック発生部３４、及び時間カウンタ３５を有している。

通信部３１は、監視ＩＣ３０において、マイコン２０との間で通信による情報の授受を行う部分である。マイコン２０から出力された情報は、監視ＩＣ３０において通信部３１に取り込まれる。よって、上記した実行信号も、先ず通信部３１に取り込まれる。

図１に示すように、クランク信号は、監視ＩＣ３０にも入力される。角度カウンタ３２は、角度信号であるクランク信号をカウントする。角度カウンタ３２のカウント値は、クランク信号に基づいてカウントアップされる。たとえばクランク軸に取り付けられたタイミングロータが、２枚欠歯した３４枚の歯を有し、クランク軸が１回転すると３４個のパルスが発生する構成の場合、クランク信号は、クランク軸が１０°ＣＡ回転するごとに立ち上がりが生じる。よって、角度カウンタ３２は、１０°ＣＡごとにカウントアップする。なお、「ＣＡ」はクランク角（クランクアングル）である。

また、角度カウンタ３２は、カウント値が、メモリに予め記憶されている第１閾値に到達すると、そのカウント値がリセット（クリア）される。第１閾値は、後述する所定角度（所定期間）が、制御監視部２３の処理間隔以上となるように値が設定されている。なお、制御監視部２３は、上記したように回転角度を動作基準として処理を実行する機能を有しており、上記した処理間隔とは、回転角度を動作基準とする処理の間隔、すなわち所定角度である。第１閾値が、第１所定値に相当する。

検出部３３は、検出カウンタ３３０及び判定部３３１を有している。検出カウンタ３３０は、角度カウンタ３２のカウント値が第１閾値に到達するまでの所定角度、すなわち所定期間において、実行信号の入力される回数が予めメモリに記憶された所定回数未満の場合に、カウントアップする。本実施形態では、所定回数が１回と定められている。このため、所定期間中に実行信号が１回も入力されない、すなわち通信途絶の状態になると、検出カウンタ３３０がカウントアップする。

判定部３３１は、検出カウンタ３３０のカウント値に基づいて、制御監視部２３による処理の実行状態を判定する。判定部３３１は、検出カウンタ３３０のカウント値が、予めメモリに記憶された第２閾値未満の場合に、制御監視部２３による処理の実行状態が正常であると判定する。すなわち、制御監視部２３による監視処理が正常になされていると判定する。一方、検出カウンタ３３０のカウント値が第２閾値に到達すると、制御監視部２３による処理の実行状態が異常であると判定する。すなわち、制御監視部２３による監視処理が正常になされていないと判定する。第２閾値が、第２所定値に相当する。

判定部３３１は、判定結果に応じた信号を駆動回路４０に出力する。判定部３３１は、制御監視部２３による処理の実行状態が異常であると判定した場合に、駆動停止信号を出力する。駆動停止信号は、フェールセーフ信号とも称される。なお、第２閾値は特に限定されない。１以上の値であればよい。

クロック発生部３４にて生成されるクロックは、時間カウンタ３５に入力される。時間カウンタ３５は、クロックをカウントする。時間カウンタ３５のカウント値は、クロックに基づいてカウントアップされる。時間カウンタ３５は、カウント値が、メモリに予め記憶されている閾値に到達すると、そのカウント値がリセット（クリア）される。リセットされてから次にリセットされるまでの期間が、時間の基準となる。通信部３１及び検出部３３には、時間カウンタ３５のカウント値が入力される。通信部３１及び検出部３３は、時間基準で動作する。

駆動回路４０は、駆動信号にしたがって、負荷１００を駆動する。駆動信号は、出力選択部５０を介して入力される。出力選択部５０は、制御部２２と駆動回路４０とを優先的に接続する。この接続期間において、駆動回路４０には、制御部２２の駆動信号が入力される。一方、出力選択部５０は、制御監視部２３から異常を示す信号（Ｈレベルの信号）が入力されている期間において、制御監視部２３と駆動回路４０とを接続する。この接続期間において、駆動回路４０には、制御監視部２３の駆動信号が入力される。このように、駆動回路４０には、出力選択部５０を介して、制御部２２及び制御監視部２３の一方の駆動信号が選択的に入力される。

駆動回路４０は、監視ＩＣ３０から駆動停止信号（フェールセーフ信号）が入力されると、負荷１００であるモータに対してスロットル停止信号を出力する。すなわち、モータへの通電を停止する。これにより、モータ制御停止となり、スロットルバルブが閉位置となる。駆動停止信号の出力が停止されている場合、駆動回路４０は、駆動信号にしたがってスロットル駆動信号を出力し、モータへの通電を行う。

次に、図２に基づき、制御監視部２３による処理の実行状態に異常が生じた場合のフェールセーフ処理について説明する。図２では、後述する第４検出期間以降において、制御監視部２３の処理の実行状態に異常が生じた例を示している。また、通信アイドルに対して立ち下がりのある部分で、実行信号の通信がなされたことを示している。また、クランク信号の縦線が、パルスを示している。

本実施形態では、角度カウンタ３２が、１８０°ＣＡごとにリセットされるように、第１閾値が設定されている。すなわち、所定期間（所定角度）が１８０°ＣＡとなっている。この所定期間は、制御監視部２３の実行間隔と同じ値となっている。このため、制御監視部２３の監視処理が正常に実行されれば、角度カウンタ３２がリセットされるまでの所定期間中に実行信号が１回検出される。以下において、所定期間を、実行信号を検出するための検出期間とも称する。後述する第１検出期間、第２検出期間、第３検出期間、第４検出期間、第５検出期間、及び第６検出期間のいずれも、１８０°ＣＡの期間となっている。すなわち、各検出期間は、互いに角度が等しい期間である。

図２に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの第１検出期間では、角度カウンタ３２が第１閾値に到達する前に、マイコン２０から監視ＩＣ３０に対して実行信号が入力される。このため、検出カウンタ３３０は、カウントアップをしない。検出カウンタ３３０のカウント値が第２閾値未満であるため、駆動停止信号の出力は停止される。なお、時刻ｔ１における検出カウンタ３３０のカウント値を「０」としている。

時刻ｔ２から時刻ｔ３までの第２検出期間では、クランク信号から分かるように、第１検出期間よりもエンジン回転数が低くなっている。本実施形態では、検出期間（所定期間）がクランク信号に応じて決定されるため、エンジン回転数が低くなった分、角度カウンタ３２が第１閾値に到達するまでにかかる時間が長くなる。したがって、エンジン回転数が低下し、これにより制御監視部２３の処理にかかる時間が長くなっても、第２期間中に、マイコン２０から監視ＩＣ３０に対して実行信号が入力される。このため、駆動停止信号の出力は停止される。

時刻ｔ３から時刻ｔ４までの第３検出期間では、第２検出期間に較べてさらにエンジン回転数が低くなっている。これにより、角度カウンタ３２が第１閾値に到達するまでにかかる時間がさらに長くなるため、第３検出期間中に、マイコン２０から監視ＩＣ３０に対して実行信号が入力される。このため、駆動停止信号の出力は停止される。

時刻ｔ４から時刻ｔ５までの第４検出期間では、第３検出期間に較べてエンジン回転数が高くなっている。このため、角度カウンタ３２が第１閾値に到達するまでにかかる時間が、第３検出期間に較べて短くなる。図２に示すように、第４検出期間中に実行信号の入力がない、すなわち通信途絶となるため、角度カウンタ３２のカウント値が第１閾値に到達する、換言すれば角度カウンタ３２がリセットされるとともに、検出カウンタ３３０がカウントアップする。カウント値は、「１」となる。

時刻ｔ５から時刻ｔ６までの第５検出期間では、第４検出期間に較べてさらにエンジン回転数が高くなっている。このため、角度カウンタ３２が第１閾値に到達するまでにかかる時間が、第４検出期間に較べて短くなる。第４検出期間同様、第５検出期間中においても実行信号の入力がないため、角度カウンタ３２がリセットされるとともに、検出カウンタ３３０がカウントアップし、カウント値が「２」となる。

時刻ｔ６以降においても、実行信号が入力されない状態が継続する。このため、図２において、時刻ｔ６から時刻ｔ７の間の変化を一部省略している。そして、時刻ｔ７において角度カウンタ３２がリセットされるとともに、検出カウンタ３３０がカウントアップし、カウント値が「ｎ−１」から「ｎ」となる。

本実施形態では、第２閾値をｎ（たとえば４以上の整数）としているため、検出カウンタ３３０のカウント値が「ｎ」になると、判定部３３１が、制御監視部２３の実行状態が異常である、すなわち制御監視部２３による監視処理が実行されていないと判定する。そして、判定部３３１（監視ＩＣ３０）は、駆動停止信号を出力する。

なお、時刻ｔ７以降で実行信号が再度入力されると、たとえば検出カウンタ３３０のカウント値がリセットされ、駆動停止信号の出力は停止される。

次に、本実施形態に係る電子制御装置１０の効果について説明する。

図３は、本実施形態に対する比較例として、監視ＩＣにクランク信号が入力されず、クロックを動作基準として制御監視部の処理の実行状態を監視する構成の場合のタイミングチャートを示している。図３は、図２に対応している。比較例では、時間カウンタが第１閾値に到達するまでに実行信号が入力されないと、検出カウンタがカウントアップする。比較例の構成は、上記相違点以外は、本実施形態と同じである。図３では、エンジン回転数にともなう実行信号の通信タイミングの変化を分かりやすくするために、クランク信号を図示している。

図３のクランク信号から明らかなように、エンジン回転数が低下すると、それにともなって、実行信号の送信タイミングも遅くなる。比較例の場合、所定期間が時間で定まっており、各検出期間は互いに時間が等しい。このため、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４の検出期間及び時刻ｔ１４から時刻ｔ１５の検出期間において、実行信号が入力されず、これにより検出カウンタのカウント値が第２閾値に到達する。したがって、時刻ｔ１５で駆動停止信号が出力される。なお、時刻ｔ１５〜時刻ｔ１６の検出期間において、実行信号が入力されるため、時刻ｔ１６で検出カウンタのカウント値がリセットされ、駆動停止信号の出力も停止される。

このように、監視ＩＣがクロックを動作基準として制御監視部の処理の実行状態を監視する場合、エンジン回転数が低下すると、異常であると誤判定し、一時的に駆動停止信号が出力される虞がある。この問題を解決するために、第１閾値を大きい値として、所定期間に要する時間を長くすることも考えられる。しかしながら、この場合には、異常を判定するまでに要する時間が長くなる、すなわちフェールセーフ処理が遅れるという問題が生じる。

これに対し、本実施形態では、監視ＩＣ３０にも、制御監視部２３同様のクランク信号が入力される。そして、監視ＩＣ３０は、回転角度を動作基準として、制御監視部２３による処理の実行状態を監視する。監視ＩＣ３０は、エンジン回転数によらず一律な条件、すなわちエンジン回転数が変化しても一定の条件である所定角度を、正常、異常を判断するための所定期間として、制御監視部２３の実行状態を監視する。したがって、たとえばエンジン回転数が低くなり、制御監視部２３の監視処理の実行タイミングが遅くなっても、所定期間に要する時間も長くなるため、制御監視部２３の実行状態が異常であると誤検出してしまうのを抑制することができる。すなわち、エンジン回転数によらず制御監視部２３の実行状態を精度良く監視することができる。

なお、第１閾値は、所定期間中に実行信号を少なくとも１回検出できるように設定される。具体的には、第１閾値は、所定角度（所定期間）が制御監視部２３の処理間隔以上となるように値が設定される。しかしながら、所定期間は、エンジン回転数に応じて変化するため、必要以上に大きな値を設定しなくても、上記した誤検出を抑制することができる。したがって、異常を判定するまでに要する時間が長くなる、すなわちフェールセーフ処理が遅れるのを抑制することもできる。

特に本実施形態では、監視ＩＣ３０が、検出カウンタ３３０及び判定部３３１を有している。検出カウンタ３３０は、角度カウンタ３２のカウント値が第１閾値に到達するまでに実行信号が入力されないとカウントする。判定部３３１は、検出カウンタ３３０のカウント値が第２閾値に到達すると、制御監視部２３の実行状態が異常であると判定し、駆動停止信号を出力する。したがって、制御監視部２３の異常検出の感度が敏感となり、異常を誤検出するのを抑制することができる。

本実施形態では特に言及しなかったが、角度カウンタ３２のカウント値と比較される第１閾値が、制御監視部２３から通信部２４を介した監視ＩＣ３０への通信により、変更可能に構成されてもよい。たとえば制御監視部２３の実行間隔が変更された場合、図１に示す制御監視部２３は、通信部２４を介して監視ＩＣ３０に第１閾値の変更指示を出力する。これにより、監視ＩＣ３０は、メモリに記憶された第１閾値を新たな値に更新する。また、マイコン２０が変更された場合に、制御監視部２３は、通信部２４を介して監視ＩＣ３０に第１閾値の変更指示を出力する。これにより、監視ＩＣ３０は、メモリに記憶された第１閾値を新たな値に更新する。このように、通信によって第１閾値を変更可能とすると、汎用性を高めることができる。なお、通信によって第２閾値を変更可能に構成してもよい。

（第２実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子制御装置１０と共通する部分についての説明は省略する。

図４に示すように、本実施形態の電子制御装置１０は、制御監視部２３が、第１処理部２３ａ及び第２処理部２３ｂを有している。また、制御監視部２３に対応して、通信部３１が第１通信部３１ａ及び第２通信部３１ｂを有し、検出部３３が第１検出部３３ａ及び第２検出部３３ｂを有している。そして、電子制御装置１０が、制御監視部２３の処理手順に応じて、通信部２４からの通信先を切り替える切替部６０を備えている。さらに、電子制御装置１０は、ＯＲゲート７０を備えている。

第１処理部２３ａは、クランク信号や吸気圧などに基づいて実エンジン出力を演算し、実エンジン出力に基づいて実トルクを演算する。第１処理部２３ａは、回転角度を動作基準として所定の演算を実行する。第２処理部２３ｂは、たとえばアクセル開度に基づいてドライバの要求スロットル開度を演算し、要求スロットル開度に基づいて要求トルクを演算する。第２処理部２３ｂは、たとえばマイコン２０内で生成されるクロックを動作基準として所定の演算を実行する。制御監視部２３は、第１処理部２３ａにて算出された実トルクと、第２処理部２３ｂにて算出された要求トルクとの差分を演算する機能、差分が大きい場合にモータの制御量を制限するようにモータの制御量を演算する機能などをさらに有する。

第１処理部２３ａ及び第２処理部２３ｂはソフトウェア実行部として構成されており、互いに異なるタイミングで処理を実行する。したがって、制御監視部２３から通信部２４を通じて通信される実行信号は、第１処理部２３ａの処理タイミング及び第２処理部２３ｂの処理タイミングのそれぞれにおいて出力される。第１処理部２３ａの処理タイミングで出力される実行信号が第１実行信号に相当し、第２処理部２３ｂの処理タイミングで出力される実行信号が第２実行信号に相当する。

切替部６０は、第１処理部２３ａ及び第２処理部２３ｂの処理タイミングに応じて、通信部２４の通信先を、第１通信部３１ａ及び第２通信部３１ｂの一方とする。切替部６０は、第１通信部３１ａと通信可能に接続された端子６０ａ、第２通信部３１ｂと通信可能に接続された端子６０ｂ、及び、通信部２４と通信可能に接続された端子６０ｃを有している。切替部６０は、第１処理部２３ａが処理を実行することにより出力される実行信号が第１通信部３１ａに送信されるように、端子６０ａ，６０ｃを接続する、一方、切替部６０は、第２処理部２３ｂが処理を実行することにより出力される実行信号が第２通信部３１ｂに送信されるように、端子６０ｂ，６０ｃを接続する。制御監視部２３の切り替え指示により、端子６０ｃとの接続先が切り替えられる。

第１通信部３１ａ及び第１検出部３３ａは、第１処理部２３ａに対応している。第１検出部３３ａの処理は第１実施形態に示した検出部３３と同じである。具体的には、角度カウンタ３２のカウント値が第１閾値に到達するまでに、第１通信部３１ａを通じて第１処理部２３ａの実行にともなう実行信号が入力されないと、第１検出部３３ａを構成する図示しない検出カウンタ３３０がカウントアップする。そして、検出カウンタ３３０のカウント値が第２閾値に到達すると、判定部３３１が異常が生じたと判定し、駆動停止信号としてＨレベルの信号をＯＲゲート７０に出力する。

第２通信部３１ｂ及び第２検出部３３ｂは、第２処理部２３ｂに対応している。具体的には、時間カウンタ３５のカウント値が閾値に到達するまでに、第２通信部３１ｂを通じて第２処理部２３ｂの実行にともなう実行信号が入力されないと、第２検出部３３ｂを構成する図示しない検出カウンタ３３０がカウントアップする。そして、検出カウンタ３３０のカウント値が所定の閾値に到達すると、判定部３３１が異常が生じたと判定し、駆動停止信号としてＨレベルの信号をＯＲゲート７０に出力する。

ＯＲゲート７０には、第１検出部３３ａ及び第２検出部３３ｂの出力信号が入力される。ＯＲゲート７０は、第１検出部３３ａ及び第２検出部３３ｂの出力信号の少なくとも一方が、駆動停止を示すＨレベルの場合に、駆動回路４０に対して駆動停止信号を出力する。

次に、本実施形態に係る電子制御装置１０の効果について説明する。

本実施形態によれば、切替部６０によって、監視ＩＣ３０におけるマイコン２０との通信ポートを、第１通信部３１ａと第２通信部３１ｂとの間で切り替えることができる。これにより、マイコン２０側の通信ポートを通信部２４のみとすることができるため、第１実施形態に記載の効果に加え、マイコン２０の通信ポートを集約し、通信機能を簡素化することができる。

また、回転角度を動作基準とする第１処理部２３ａの実行状態、及び、クロックを動作基準とする第２処理部２３ｂの実行状態のいずれについても、切替部６０の切り替えにより、監視ＩＣ３０側で精度良く監視することができる。

この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。

上記実施形態では、負荷１００として、電子スロットルのスロットルバルブを開閉するためのモータの例を示したが、これに限定されない。たとえばインジェクタや点火プラグを負荷１００としてもよい。いずれの場合も、クランク信号が入力され、回転角度を動作基準として所定の演算処理を実行する。

上記実施形態では、制御監視部２３が、入力部２１から負荷１００までの経路が正常に機能しているか否かを監視する例を示したがこれに限定されない。制御監視部２３は、少なくとも制御部２２を監視するものであればよい。制御部２２のみを監視するのであれば、たとえば制御監視部２３において、制御監視部２３の演算結果と制御部２２の演算結果を比較すればよい。

上記実施形態では、内燃機関の回転角度を示す信号としてクランク信号の例を示したが、これに限定されない。たとえばカム信号を採用することもできる。

上記実施形態では、制御監視部２３を処理部とする例を示したが、これに限定されない。処理部としては、マイコン２０において、回転角度を示す角度信号が入力され、回転角度を動作基準として所定の処理を実行するものであればよい。たとえば制御部を処理部とすることもできる。

上記実施形態では、検出部３３が、検出カウンタ３３０及び判定部３３１を有する例を示したが、これに限定されない。たとえば検出カウンタ３３０を有さない構成を採用することもできる。たとえば第１実施形態の場合、角度カウンタ３２のカウント値が第１閾値に到達すると、判定部３３１は、制御監視部２３の実行状態が異常であると判定することとなる。

上記実施形態では、電子制御装置１０が出力選択部５０を備える例を示したが、これに限定されない。出力選択部５０を備えず、駆動信号が駆動回路４０に直接的に入力される構成としてもよい。ＯＲゲート７０についても同様である。すなわち、第１検出部３３ａ及び第２検出部３３ｂの駆動停止信号が駆動回路４０に直接的に入力される構成としてもよい。

１０…電子制御装置、
２０…マイコン（マイクロコンピュータ）、２１…入力部、２２…制御部、２３…制御監視部、２４…通信部、
３０…監視ＩＣ、３１…通信部、３１ａ…第１通信部、３１ｂ…第２通信部、３２…角度カウンタ、３３…検出部、３３ａ…第１検出部、３３ｂ…第２検出部、３３０…検出カウンタ、３３１…判定部、３４…クロック発生部、３５…時間カウンタ、
４０…駆動回路、
５０…出力選択部、
６０…切替部、６０ａ，６０ｂ，６０ｃ…端子、
７０…ＯＲゲート、１００…負荷

Claims (6)

1. 内燃機関の回転角度を示す角度信号が入力され、前記回転角度を動作基準として所定処理を実行するとともに、処理の実行ごとに実行信号を出力する処理部（２３）を有するマイクロコンピュータ（２０）と、
   前記マイクロコンピュータと通信可能に接続され、前記実行信号に基づき、前記処理部により処理がなされた否かを監視する監視部（３０）と、
   を備え、
   前記監視部にも、前記角度信号が入力され、
   前記監視部は、前記回転角度を動作基準として、前記処理部により処理がなされたか否かを監視する電子制御装置。
2. 負荷の駆動を制御する請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記マイクロコンピュータは、前記角度信号を含む、車両の運転状態を示す複数の信号が入力され、前記負荷の駆動を制御するための駆動信号を出力する制御部（２２）を有し、
   前記電子制御装置は、前記駆動信号に基づいて前記負荷を駆動させる駆動回路部（４０）をさらに備え、
   前記処理部は、前記制御部、前記駆動回路部、及び前記負荷のうち、少なくとも制御部が正常に機能しているか否かを監視する処理を実行する電子制御装置。
3. 前記監視部は、
   前記角度信号をカウントし、カウント値が所定値に到達するとリセットされる角度カウンタ（３２）と、
   前記角度カウンタのカウント値が前記所定値に到達するまでの期間である所定期間中に、前記実行信号の入力される回数が所定回数未満であるか否かに基づいて、前記処理部による処理の実行状態を検出する検出部（３３）と、
   を有する請求項１又は請求項２に記載の電子制御装置。
4. 前記検出部は、
   前記所定期間中の前記実行信号の入力回数が所定回数未満であるとカウントする検出カウンタ（３３０）と、
   前記検出カウンタのカウント値が前記所定値である第１所定値とは別の第２所定値に到達すると、前記処理部による処理の実行状態が異常であると判断する判定部（３３１）と、
   を有する請求項３に記載の電子制御装置。
5. 前記角度カウンタのカウント値と比較される前記所定値は、前記処理部から前記監視部への通信により変更可能に構成されている請求項３又は請求項４に記載の電子制御装置。
6. 前記処理部は、
   前記角度信号が入力され、前記回転角度を動作基準として所定の処理を実行するとともに前記実行信号である第１実行信号を出力する第１処理部（２３ａ）と、
   クロックを動作基準として所定の処理を実行するとともに、処理の実行ごとに第２実行信号を出力する第２処理部（２３ｂ）と、
   を有し、
   前記監視部は、
   前記角度信号をカウントし、カウント値が第１所定値に到達するとリセットされる角度カウンタ（３２）と、
   前記角度カウンタのカウント値が前記第１所定値に到達するまでの期間である所定期間中に、前記第１実行信号の入力される回数が第１回数未満であるか否かに基づいて、前記第１処理部による処理の実行状態を検出する第１検出部（３３ａ）と、
   クロックをカウントし、カウント値が第２所定値に到達するとリセットされる時間カウンタ（３５）と、
   前記時間カウンタのカウント値が前記第２所定値に到達するまでの期間である所定期間中に、前記第２実行信号の入力される回数が第２回数未満であるか否かに基づいて、前記第２処理部による処理の実行状態を検出する第２検出部（３３ｂ）と、
   を有し、
   前記電子制御装置は、前記第１実行信号が前記第１検出部に入力され、前記第２実行信号が前記第２検出部に入力されるように、前記マイクロコンピュータと前記監視部との通信経路を切り替える切替部（６０）をさらに備える請求項１又は請求項２に記載の電子制御装置。

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