JP2021117112A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】計時部に生じた異常を精度よく検出することができる電子制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置１は、時計ＩＣ１３の時刻データを時刻データの全ての時刻要素を所定時間内に更新可能なテスト時刻データに書換えて時計ＩＣ１３に計時処理を実行させる時刻再設定処理を実行し、時刻再設定処理の開始時から所定時間が経過した際の計時処理により計時する時刻と時計ＩＣ１３において計時処理により計時する時刻との比較結果に基づいて、時計ＩＣ１３の異常を検出する異常検出処理を実行する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車両に搭載される電子制御装置に関する。

従来、車両に搭載されるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等の電子制御装置には、時計ＩＣが実装されているものがある。この時計ＩＣは、年、月、日、時、分及び秒の時刻要素単位で時間管理を行っており、時刻要素毎に異なるデータ領域を有している。また、このような時計ＩＣは、例えばエンジンが停止してから始動するまでのソーク時間の計時に使用される。

特許文献１は、ＩＧスイッチの切り替えに伴う電源供給状態に応じて作動又は停止するＥＣＵに実装されるマイコンと、マイコンの作動／停止に関わらず継続的に時間を計測する時計ＩＣと、を有する電子制御装置に関し、マイコンが時計ＩＣの時刻データから算出したソーク時間とエンジン始動時における水温センサの検出値とから水温センサの故障を判定する構成を開示している。

このような従来の電子制御装置としては、時計ＩＣの故障を検出するものがある。従来の時計ＩＣの故障検出方法は、時計ＩＣと通信するマイクロコンピュータにおいて基準時刻を計時し、時計ＩＣにおいて計時した時刻とマイクロコンピュータにおいて計時した基準時刻とを比較して、この比較結果における誤差が所定範囲外である場合に、時計ＩＣの故障を検出する。

特開２００２−１４７２６号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、時計ＩＣ等の計時部において時刻要素の一部に故障等の異常を生じた場合に、時刻要素毎にデータ領域を有しているため、異常検出を行うタイミングによっては異常を検出することができない。例えば、一部の時刻要素に異常を生じている場合において、異常を検出するまでの間に異常を生じている時刻要素が更新されるタイミングにならない場合には、異常を検出することができない。

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、計時部に生じた異常を精度よく検出することができる電子制御装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するべく、本発明は、時刻を計時する第１の計時処理を実行する計時部と、前記計時部とは独立して時刻を計時する第２の計時処理を実行すると共に、前記第２の計時処理による計時結果と前記第１の計時処理による計時結果との比較に基づいて、前記計時部の異常を検出する制御部と、を有する電子制御装置であって、前記制御部は、前記計時部の時刻データを前記時刻データの全ての時刻要素を所定時間内に更新可能なテスト時刻データに書換えて前記計時部に前記第１の計時処理を実行させるウェイト処理を実行し、前記ウェイト処理の開始時から前記所定時間が経過した際の前記第２の計時処理により計時する時刻と前記計時部において前記第１の計時処理により計時する時刻との比較結果に基づいて、前記計時部の異常を検出する異常検出処理を実行することを第１の局面とする。

また、本発明は、第１の局面に加えて、前記制御部は、前記ウェイト処理において前記テスト時刻データに書換える前の前記計時部の前記時刻データを読出して記憶し、前記異常検出処理において前記計時部が正常である場合において、前記ウェイト処理の開始時から前記所定時間が経過した際に、記憶した前記時刻データの時刻に前記所定時間を加えた現在時刻の現在時刻データを前記計時部に書き戻すことを第２の局面とする。

本発明の第１の局面にかかる電子制御装置によれば、時刻を計時する第１の計時処理を実行する計時部と、計時部とは独立して時刻を計時する第２の計時処理を実行すると共に、第２の計時処理による計時結果と第１の計時処理による計時結果との比較に基づいて、計時部の異常を検出する制御部と、を有する電子制御装置であって、制御部は、計時部の時刻データを時刻データの全ての時刻要素を所定時間内に更新可能なテスト時刻データに書換えて計時部に第１の計時処理を実行させるウェイト処理を実行し、ウェイト処理の開始時から所定時間が経過した際の第２の計時処理により計時する時刻と計時部において第１の計時処理により計時する時刻との比較結果に基づいて、計時部の異常を検出する異常検出処理を実行するものであるため、計時部に生じた異常を精度よく検出することができる。

また、本発明の第２の局面にかかる電子制御装置によれば、制御部は、ウェイト処理においてテスト時刻データに書換える前の計時部の時刻データを読出して記憶し、異常検出処理において計時部が正常である場合において、ウェイト処理の開始時から所定時間が経過した際に、記憶した時刻データの時刻に所定時間を加えた現在時刻の現在時刻データを計時部に書き戻すものであるため、異常検出処理を実行する場合において計時部に正確な現在時刻を継続して計時させることができる。

図１は、本発明の実施形態における電子制御装置の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施形態における電子制御装置の動作を示すフロー図である。 図３は、本発明の実施形態における電子制御装置が実行するテスト時刻データへの書換え処理の流れの一例を示す図である。 図４は、本発明の実施形態における電子制御装置が実行する時計ＩＣ制御処理を示すフロー図である。 図５は、本発明の実施形態における電子制御装置が実行する時計ＩＣ制御処理の流れの一例を示すタイミングチャートである。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における電子制御装置につき、詳細に説明する。

＜電子制御装置の構成＞
図１を参照して、本実施形態における電子制御装置の構成について、詳細に説明する。

図１は、本実施形態における電子制御装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態における電子制御装置１は、図示を省略する車両、典型的には自動二輪車に搭載されるものであり、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等によって構成されている。電子制御装置１は、バッテリー２からサブ電源３を介して電力が供給されると共に、イグニションスイッチ５がオンの場合にはバッテリー２からメイン電源４を介して電力が供給される。

具体的には、電子制御装置１は、サブ電源供給ＩＣ１１、メイン電源供給ＩＣ１２、時計ＩＣ１３及びマイクロコンピュータ１４を備えている。

サブ電源供給ＩＣ１１は、サブ電源３から供給される電力を所定の電圧値及び電流値の電力に変換して時計ＩＣ１３に供給する。

メイン電源供給ＩＣ１２は、メイン電源４から供給される電力を所定の電圧値及び電流値の電力に変換してマイクロコンピュータ１４に供給する。

計時部としての時計ＩＣ１３は、バッテリー２からサブ電源供給ＩＣ１１を介して常時電力の供給を受けており、サブ電源供給ＩＣ１１から電力の供給を受けて駆動することにより時刻を計時する計時処理（第１の計時処理）を実行する。時計ＩＣ１３は、マイクロコンピュータ１４の制御によって計時処理を実行し、例えば図示しない内燃機関としてのエンジンの駆動停止時から次の駆動開始時までのソーク時間を計時する。

制御部としてのマイクロコンピュータ１４は、イグニションスイッチ５がオンの場合にメイン電源供給ＩＣ１２から電力の供給を受けて駆動し、電子制御装置１の全体の動作を制御する。マイクロコンピュータ１４は、時計ＩＣ１３と通信することにより、時計ＩＣ１３が実行する計時処理を制御する。マイクロコンピュータ１４は、時計ＩＣ１３とは独立して基準時刻を計時する計時処理（第２の計時処理）を実行する。

マイクロコンピュータ１４は、時計ＩＣ１３の異常を検出するための書換え要求が発生した際に、時計ＩＣ１３の時刻データをテスト時刻データに書換えて時計ＩＣ１３に計時処理を実行させると共に、時計ＩＣ１３に計時処理を実行させた際の処理結果と、マイクロコンピュータ１４が計時する基準時刻の計時処理における処理結果と、の比較に基づいて、時計ＩＣ１３の異常を検出する異常検出処理を実行する。ここで、テスト時刻データは、時刻データの全ての時刻要素を所定時間内に更新可能な時刻のデータである。

マイクロコンピュータ１４は、エンジンが駆動されているあいだ常に初期化要求を発生すると共に書換え要求が発生した際に、時計ＩＣ１３の時刻データを初期化時刻データに書換えて、時計ＩＣ１３にソーク時間を計時させる。ここで、初期化時刻データは、例えば００年０１月０１日００時００分００秒を示すデータであるが、これに限らず任意の年、月、日、時、分及び秒を示すデータとすることができる。

このような構成を有する電子制御装置１は、以下に示す動作を行って、時計ＩＣ１３の異常を判定することにより、時計ＩＣ１３に生じた異常を精度よく検出する。以下、図２及び図３をも参照して、電子制御装置１の動作について説明する。

＜電子制御装置の動作＞
図２は、本発明の実施形態における電子制御装置の動作を示すフロー図である。図３は、本発明の実施形態における電子制御装置が実行するテスト時刻データへの書換え処理の流れの一例を示す図である。

図２に示す動作は、車両のイグニッションスイッチ５がオンされてバッテリー２から電子制御装置１に電力が供給されて電子制御装置１のマイクロコンピュータ１４が起動されると共に、マイクロコンピュータ１４が時計ＩＣ１３の異常を検出するための時刻データの書換え要求を受信したタイミングで開始となり、ステップＳ１の動作に進む。図２に示す動作は、車両が起動されてマイクロコンピュータ１４が起動される毎に一回実行される。

ステップＳ１の動作では、マイクロコンピュータ１４が、時計ＩＣ１３と通信を開始して、時計ＩＣ１３により計時している時刻を読出して、読出した時刻を図示しないメモリに退避して記憶（格納）する時刻読出し処理を実行する。例えば、マイクロコンピュータ１４は、図３に示すように、計時中の時刻を時刻要素毎に読出してメモリに退避させる。ここで、時刻要素は、年、月、日、時、分及び秒の各々を言う。これにより、ステップＳ１の動作は完了し、電子制御装置１はステップＳ２の動作に進む。

ステップＳ２の動作では、マイクロコンピュータ１４が、テスト時刻データに書換える時刻書換え処理を実行する。マイクロコンピュータ１４は、例えば図３に示すように、年が「７９」、月が「１２」、日が「３１」、時が「２３」、分が「５９」、及び秒が「００」となるようなテスト時刻データに書換える。これにより、ステップＳ２の動作は完了し、電子制御装置１はステップＳ３の動作に進む。なお、この時刻書換え処理の実行中にイグニションスイッチ５がオフになった場合の処理である時計ＩＣ制御処理については後述する。また、テスト時刻データは、上記のデータに限らず、時刻データの全ての時刻要素を所定時間内に更新可能な任意のデータにすることができる。

ステップＳ３の動作では、マイクロコンピュータ１４が、ステップＳ２の動作終了時から所定時間経過するまで待つＷＡＩＴ処理（ウェイト処理）を実行すると共に、マイクロコンピュータ１４が基準時刻を計時する計時処理を実行する。ここで、所定時間は、時刻データの全ての時刻要素が更新される時間である。例えば、マイクロコンピュータ１４は、図３に示すように、７９年１２月３１日２３時５９分００秒から所定時間として１００秒経過するまで待つＷＡＩＴ処理を実行する。テスト時刻データは、１００秒経過時には８０年１月１日００時００分４０秒となり、全ての時刻要素が変更される。これにより、ステップＳ３の動作は完了し、電子制御装置１はステップＳ４の動作に進む。

ステップＳ４の動作では、マイクロコンピュータ１４が、時計ＩＣ１３が計時している時刻の時刻データを読み出す時刻読出し処理を実行する。これにより、ステップＳ４の動作は完了し、電子制御装置１はステップＳ５の動作に進む。

ステップＳ５の動作では、マイクロコンピュータ１４が、ステップＳ４の動作によって時計ＩＣ１３から読出した時刻データの時刻と、マイクロコンピュータ１４が計時している基準時刻と、を比較する比較処理を実行する。これにより、ステップＳ５の動作は完了し、電子制御装置１はステップＳ６の動作に進む。

ステップＳ６の動作では、マイクロコンピュータ１４が、全ての時刻要素のデータが正常であるか否かを判定する。判定の結果、全ての時刻要素のデータが正常である場合には、マイクロコンピュータ１４は、ステップＳ７の動作に進む。一方、一部又は全ての時刻要素のデータに異常がある場合には、マイクロコンピュータ１４は、ステップＳ８の動作に進む。例えば、マイクロコンピュータ１４は、時計ＩＣから読出した時刻データの時刻とマイクロコンピュータ１４が計時している基準時刻とが、８０年１月１日００時００分４０秒で一致する場合にはステップＳ７の動作に進み、一致しない場合にはステップＳ８の動作に進む。

ステップＳ７の動作では、マイクロコンピュータ１４が、時計ＩＣ１３は正常であると判定する。これにより、ステップＳ７の動作は完了し、電子制御装置１はステップＳ９の動作に進む。

ステップＳ８の動作では、マイクロコンピュータ１４が、時計ＩＣ１３は異常であると判定する。これにより、ステップＳ８の動作は完了し、電子制御装置１は動作を終了する。

マイクロコンピュータ１４は、上記のステップＳ１からステップＳ８までの動作を行うことにより時計ＩＣ１３の異常を検出する異常検出処理を実行する。

ステップＳ９の動作では、マイクロコンピュータ１４が、ステップＳ１において時刻データをメモリに記憶した退避時刻に、ステップＳ３のＷＡＩＴ処理で経過した所定時間（計測時間）を加えた現在時刻を算出し、算出した現在時刻の現在時刻データを時計ＩＣ１３に書き戻す時刻書戻し処理を実行する。例えば、マイクロコンピュータ１４は、図３に示すように、ステップＳ１においてメモリに記憶した時刻データの時刻に１００秒を加えた現在時刻を算出する。これにより、ステップＳ９の動作は完了し、電子制御装置１は動作を終了する。

このように、電子制御装置１は、従来の時計ＩＣ１３の異常を検出するのに要する時間と同等の時間において、時刻要素毎に異常を検出することができる。また、電子制御装置１は、時計ＩＣ１３における時刻データのデータ損失を防ぐことができるため、時計ＩＣ１３を用いたエンジンの動作時間の積算又はメンテナンスサイクルの通知等を精度よく行うことも可能となる。

このような動作を行う電子制御装置１は、以下に示す時計ＩＣ制御処理を実行する。以下、図４及び図５をも参照して、時計ＩＣ制御処理について説明する。

＜時計ＩＣ制御処理＞
図４は、本発明の実施形態における電子制御装置が実行する時計ＩＣ制御処理を示すフロー図である。図５は、本発明の実施形態における電子制御装置が実行する時計ＩＣ制御処理の流れの一例を示すタイミングチャートである。なお、図５は、時刻書換え処理における秒の書換え中に、時計ＩＣ１３とマイクロコンピュータ１４との接続が切断された場合を例示している。

図４に示す時計ＩＣ制御処理は、イグニションスイッチ５がオフとなったタイミングで開始となるセルフシャットダウン処理において実行され、時計ＩＣ制御処理はステップＳ２１の処理に進む。図４に示す時計ＩＣ制御処理は、電子制御装置１が稼働している間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ２１の処理では、マイクロコンピュータ１４が、時計ＩＣ１３の制御を許可するか否かを判定する。判定の結果、時計ＩＣ１３の制御を許可する場合には、マイクロコンピュータ１４は、時計ＩＣ制御処理をステップＳ２２の処理に進める。一方、時計ＩＣ１３の制御を許可しない場合には、マイクロコンピュータ１４は、時計ＩＣ制御処理を終了する。

ステップＳ２２の処理では、マイクロコンピュータ１４が、図示しないエンジンが駆動されているあいだ常に発生する時計ＩＣ１３の初期化要求が有るか否かを判定する。判定の結果、時計ＩＣ１３の初期化要求が有る場合には、マイクロコンピュータ１４は、時計ＩＣ制御処理をステップＳ２３の処理に進める。一方、時計ＩＣ１３の初期化要求が無い場合には、マイクロコンピュータ１４は、時計ＩＣ制御処理をステップＳ２３の処理に進める。

ステップＳ２３の処理では、マイクロコンピュータ１４が、初期化時刻データへの書換えを要求する要求フラグF_CMDTXRTDに基づいて、初期化時刻データへの書換え要求が有るか否かを判定する。判定の結果、初期化時刻データへの書換え要求が有る場合（要求フラグF_CMDTXRTDが立っている場合）には、マイクロコンピュータ１４は、時計ＩＣ制御処理をステップＳ２４の処理に進める。一方、初期化時刻データへの書換え要求が無い場合（要求フラグF_CMDTXRTDが立っていない場合）には、マイクロコンピュータ１４は、時計ＩＣ制御処理を終了する。

ステップＳ２４の処理では、マイクロコンピュータ１４が、時計ＩＣ１３と通信して時刻書換え処理を実行して、時計ＩＣ１３の時刻データを初期化時刻データに書換える。これにより、ステップＳ２４の処理は完了し、時計ＩＣ制御処理は終了する。

マイクロコンピュータ１４は、ステップＳ２４の処理において時刻書換え処理の途中において、イグニションスイッチ５がオフとなって時計ＩＣ１３との通信が切断された場合であっても、ステップＳ２３の処理において初期化時刻データへの書換え要求が有るため（要求フラグF_CMDTXRTDが立っているため）、イグニションスイッチ５がオフとなった後のセルフシャットダウン処理において、再び最初から初期化時刻データへの書換え処理の実行を開始する。

具体的には、図５に示す時刻ｔ＝ｔ１において、マイクロコンピュータ１４は、時刻書換え処理の途中にイグニションスイッチ５がオフとなることにより、時刻書換え処理は終了すると共にセルフシャットダウン処理を開始する。

時刻ｔ＝ｔ１からｔ＝ｔ２までの間において、マイクロコンピュータ１４は、ステップＳ２３の処理において初期化時刻データの書換え要求が有ると判定する。

時刻ｔ＝ｔ３において、マイクロコンピュータ１４は、再び最初から時刻書換え処理の実行を開始する。

時刻ｔ＝ｔ４において、マイクロコンピュータ１４は、時刻データの各時刻要素の初期化時刻データへの書換え処理を開始する。

時刻ｔ＝ｔ５において、マイクロコンピュータ１４は、初期化時刻データへの書換え処理を終了する。

時刻ｔ＝ｔ６において、マイクロコンピュータ１４は、セルフシャトダウン処理を終了すると共に時計ＩＣ制御処理を終了して電源オフとなる。

ここで、上記の時計ＩＣ制御処理のステップＳ２３において、初期化時刻データへの書換え要求が有るか否かを判定したが、テスト時刻データへの書換え要求が有るか否かを判定するようにしてもよい。この場合には、マイクロコンピュータ１４は、ステップＳ２４の処理において、時計ＩＣ１３と通信して時刻書換え処理を実行して、時計ＩＣ１３の時刻データをテスト時刻データに書換える。そして、マイクロコンピュータ１４は、ステップＳ２４の処理においてテスト時刻データへの書換え処理の途中において、イグニションスイッチ５がオフとなって時計ＩＣ１３との通信が切断された場合であっても、ステップＳ２３の処理においてテスト時刻データへの書換え要求が有るため、イグニションスイッチ５がオフとなった後のセルフシャットダウン処理において初期化時刻データへの書換え処理の実行を開始する。

以上の本実施形態における電子制御装置１では、時刻を計時する計時処理を実行する時計ＩＣ１３と、時計ＩＣ１３とは独立して時刻を計時する計時処理を実行すると共に、計時処理による計時結果と時計ＩＣ１３による計時結果との比較に基づいて、時計ＩＣ１３の異常を検出するマイクロコンピュータ１４と、を有する電子制御装置１であって、マイクロコンピュータ１４は、時計ＩＣ１３の時刻データを時刻データの全ての時刻要素を所定時間内に更新可能なテスト時刻データに書換えて時計ＩＣ１３に計時処理を実行させるＷＡＩＴ処理を実行し、ＷＡＩＴ処理の開始時から所定時間が経過した際の計時処理により計時する時刻と時計ＩＣ１３において計時処理により計時する時刻との比較結果に基づいて、時計１３の異常を検出する異常検出処理を実行するものであるため、時計ＩＣ１３に生じた異常を精度よく検出することができる。

また、本実施形態における電子制御装置１では、マイクロコンピュータ１４が、ＷＡＩＴ処理においてテスト時刻データに書換える前の時計ＩＣ１３の時刻データを読出して記憶し、異常検出処理において時計ＩＣ１３が正常である場合において、ＷＡＩＴ処理の開始時から所定時間が経過した際に、記憶した時刻データの時刻に所定時間を加えた現在時刻の現在時刻データを時計ＩＣ１３に書き戻すものであるため、異常検出処理を実行する場合において時計ＩＣ１３に正確な現在時刻を継続して計時させることができる。

本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

具体的には、上記実施形態において、電子制御装置１を車両に搭載して使用したが、電子制御装置を車両以外のコンピュータ等に搭載して使用してもよい。

また、上記実施形態において、ＷＡＩＴ処理で経過する所定時間として１００秒を例示したが、これに限らず、所定時間を時刻データの全ての時刻要素を更新可能な任意の時間にすることができる。この場合において、所定時間を短くするほどＷＡＩＴ処理に要する時間を短くすることができ、時計ＩＣ１３の異常を早期に検出することができる。

また、上記実施形態において、時計ＩＣ１３によってソーク時間等を計時したが、これに限らず、時刻要素毎に異なるデータ領域を有する任意の計時可能なＩＣ等の電子部品を使用してソーク時間等を計時することができる。

また、上記実施形態において、時刻データの時刻要素を年、月、日、時、分及び秒としたが、これに限らず、時刻データの時刻要素を、年、月、日、時、分及び秒のうちの一部にしてもよいし、年、月、日、時、分及び秒のうちの何れかを曜日等に代えてもよいし、又は、年、月、日、時、分及び秒に曜日等を加えてもよい。

また、上記実施形態において、時計ＩＣ１３の時刻データを初期化時刻データに書換えて時計ＩＣ１３によって計時処理することによりソーク時間を算出したが、これに限らず、ソーク時間以外の時間を算出してもよい。

以上のように、本発明においては、計時部に生じた異常を精度よく検出することができる電子制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から車両等の電子制御装置に広範に適用され得るものと期待される。

１…電子制御装置
２…バッテリー
３…サブ電源
４…メイン電源
５…イグニションスイッチ
１１…サブ電源供給ＩＣ
１２…メイン電源供給ＩＣ
１３…時計ＩＣ
１４…マイクロコンピュータ

Claims (2)

1. 時刻を計時する第１の計時処理を実行する計時部と、前記計時部とは独立して時刻を計時する第２の計時処理を実行すると共に、前記第２の計時処理による計時結果と前記第１の計時処理による計時結果との比較に基づいて、前記計時部の異常を検出する制御部と、を有する電子制御装置であって、
   前記制御部は、
   前記計時部の時刻データを前記時刻データの全ての時刻要素を所定時間内に更新可能なテスト時刻データに書換えて前記計時部に前記第１の計時処理を実行させるウェイト処理を実行し、前記ウェイト処理の開始時から前記所定時間が経過した際の前記第２の計時処理により計時する時刻と前記計時部において前記第１の計時処理により計時する時刻との比較結果に基づいて、前記計時部の異常を検出する異常検出処理を実行する、
   ことを特徴とする電子制御装置。
2. 前記制御部は、
   前記ウェイト処理において前記テスト時刻データに書換える前の前記計時部の前記時刻データを読出して記憶し、前記異常検出処理において前記計時部が正常である場合において、前記ウェイト処理の開始時から前記所定時間が経過した際に、記憶した前記時刻データの時刻に前記所定時間を加えた現在時刻の現在時刻データを前記計時部に書き戻す、
   ことを特徴とする請求項１記載の電子制御装置。

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