JP3613028B2 - メモリチェック装置及びチェック方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は学習値等の制御データを記憶するメモリからの読み出しデータの異常を検出するメモリチェック装置及びチェック方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、エンジン制御システムではイグニッションスイッチがオフされても常時電源が供給されるバックアップRAMが備えられており、燃料噴射量などの制御量演算に使用する学習値データを常時保持している。即ち、学習値データの保持にバックアップRAMが使用されるのは、万一電源がオフしても、動作制御に常に必要な制御データやその学習値データ、診断に常に必要なダイアグデータ等が消失することなく保持できるからである。
【0003】
また、このバックアップRAMに格納されたデータが、外部ノイズや電源経路からの異常などに起因して変化(データ化け)し、その結果、誤ったデータを使って制御量演算されるのを防止するために、一定の時間周期にてバックアップRAMのチェックを行い、異常時にはメモリを初期化する技術も提案されている(例えば、特開平6−250940号公報)。
【0004】
このように車両用のバックアップRAMなどのメモリの内容をチェックする代表的な方法として、以下のような方法がある。即ち、
▲1▼ イグニッションスイッチがオンしたタイミングで、メモリ内の全データをチェックする方法。
▲2▼ イグニッションがオンした後、一定の時間毎にデータチェックする(例えば、上記の特開平6−250940号公報)、或いは制御量演算プログラムが実行されない空き時間に、メモリ内のデータをチェックする方法(例えば、特開平10−83355号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、▲1▼の方法では、イグニッションスイッチがオンしてから所定時間経過した後で、車両が運転状態であるときに、読み出された制御データがデータ化けした場合には誤ったデータを使用して制御量演算がなされてしまう問題があった。
【0006】
また、▲2▼の方法においてもメモリチェックをしたタイミングから次のメモリチェックをするタイミングの間にデータ化けし、この間でメモリデータを用いて制御量演算した場合には、やはり誤ったデータで制御量演算されてしまう問題があった。
そこで、本発明は車両の動作制御において、誤ったデータで制御量演算されるのを確実に防ぐメモリチェック装置及びチェック方法を提供することを目的とする。
【0007】
請求項1、2及び3の発明によれば、メモリに格納されたデータを使用する前に、全てのデータのチェックは行わず、前記メモリから読み出された現在の動作制御に必要なデータのみチェックを行う。このようにすることで、当面の車両の動作では不要なデータ(例えば、高速運転時の制御データ)のチェックを回避することができ、その結果迅速なメモリチェックが可能となり、かつ現在必要なデータ(即ち、現在の走行状態に必要な制御データ)のみ確実にチェックが可能なので、誤ったデータで制御量演算し動作制御するのを確実に防ぐことができる効果がある。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図1はマイクロコンピュータによるエンジン制御のシステム構成図である。図示のように電子制御ユニット(ECU)11によってエンジン12の制御を行わせる場合の例を示すもので、エンジン12の吸気管13にはアクセルベダル(図示せず)によって制御されるスロットルバルブ14が配置され、このスロットルバルブ14によってエンジン12に対する吸入空気量が制御される。
【0009】
この吸入空気量はエアフローメータ15で検出されるものであり、また吸気温センサ16によって吸入空気温度が検出され、スロットル開度センサ17によってスロットルバルブ14の開度が検出される。
吸気管13のエンジン12に近接した位置には燃料噴射弁18が設定され、この燃料噴射弁18には図示しない燃料ポンプから圧送された燃料が供給されて燃料噴射弁18の開弁時間に対応した量の燃料がエンジン12内に噴射されるようになっている。
【0010】
このようなエンジン12の排気管19には、排気中の酸素濃度からエンジン12の空燃比の状態を検出する空燃比センサ20が設けられ、さらにエンジン12には冷却水温を検出する水温センサ21、エンジン12の回転に同期して駆動されるディストリビュータ22の例えば30°CA毎の信号に同期して駆動され、ディストリビュータ22の例えば30°CA毎の信号に基づいて回転数に対応した信号を発生する回転数センサ23、さらに、ディストリビュータ22の1回転毎に信号を発生する気筒判別センサ24が設けられている。ディストリビュータ22にはイグナイタ25からの点火信号が供給されている。
【0011】
また、電子制御ユニット11は入力ポート31及び出力ポート32を備え、入力ポート31には、エアフローメータ15、吸気温センサ16、スロットル開度センサ17、空燃比センサ20、水温センサ21、回転数センサ23、気筒判別センサ24等からの検出信号が入力される。
電子制御ユニット11は入力ポート31に入力された検出信号に基づいてエンジン12の運転状態を判断し、この運転状態に対応した燃料噴射量並びに点火時期等を演算するもので、この演算動作を行うコンピュータ(CPU)33を備える。CPU33の制御用プログラムはメモリ(ROM)34に格納されているものであり、演算データ類はメモリ(RAM)35に格納されるようにしている。そして、各種学習データ等はバックアップRAM(BRAM)36に格納され、このバックアップRAM36に対しては、バッテリ電源37に直接的に接続される電源回路38から電源を供給し、他の回路部分にはバッテリ電源37がイグニッションスイッチ39を介して接続される電源回路40から電源が与えられるように構成されている。
【0012】
即ち、この電子制御ユニット11はイグニッションスイッチ39がオンされた状態で作動状態が設定され、エンジン12の運転状態に対応して制御情報が算出されるもので、イグニッションスイッチ39がオフされた状態では、バックアップRAM36に対してのみ電源が供給され、このバックアップRAM36の格納データが保持されるようにしている。
【0013】
CPU33で演算された制御データは出力ポート32から出力される、イグナイタ25に点火指令を出力すると共に、演算された燃料噴射量信号に基づいて燃料噴射弁18の通電時間を制御し、運転状態に対応した量の燃料がエンジン12内に噴射されるようになっている。また、出力ポート32からは、例えばバックアップRAM36の異常検出時に異常表示ランプ41に表示指令が供給されるようにしている。
【0014】
図2は図1のバックアップRAMの詳細データ構成図である。上述のように構成される電子制御ユニット11において、バックアップRAM36のデータ構成は図2に示されるようになっている。即ち、制御に使用される学習値データ52aと、この制御データの各ビットを反転した異常検出用の反転データ53aとを1組にして各制御項目毎に複数個(52a〜52n,53a〜53n)並べて設定されている。
【0015】
図3は図1のCPU33で実行される本発明によるエンジン制御プログラムの処理を示すメッセージ・シーケンスチャート(MSC)である。なお、実際のエンジン制御プログラムでは、制御対象にそって複数のタスク(説明上「実行タスク」と呼ぶ)が実行されるが、本発明の主旨を明確にするために、実行タスクとして、本説明では、燃料噴射量の算出に使用される空燃比補正係数AFの算出タスク(AFタスク)とISC制御量の算出タスク(ISCタスク)のみ示している。
【0016】
図3において、(1)、(2)で示すように、まず、実行順序決定手段(CPUに渡すべきタスクの順序を決めるプログラム)は、各実行タスクの実行タイミングを計測し、所望のタイミング(例えば、8msタイミング)でエンジン制御モジュール(プログラムを機能で分類した場合の単位)内のAFタスク、ISCタスクなどを起動する。
【0017】
次に、AFタスク、ISCタスクは実行順序決定手段からのコールにより各演算処理を実行し、AFタスク、ISCタスクはその処理の中でバックアップRAM36に格納された値を参照する(読み出す)。この動作はバックアップRAM36の読み出し処理(タスクA,タスクB)をそれぞれコールすることにより実行され、実行タスクと読み出し処理等の間のコールはメッセージ・シーケンスチャート(MSC)では矢印(→)で記されている。
【0018】
この場合、本実施形態の特徴であるバックアップRAM36内のデータチェックは、バックアップRAM36の読み出しモジュール内、即ち、図3ではタスクA、タスクB内の処理で実行される。また、本実施形態では、さらにバックアップRAM36の初期化モジュールを備え、(3)に示すように、所定タイミング(例えば、65msタイミング)で異常確認タスクが実行される。異常確認タスクではタスクA、タスクBでのチェック結果を参照し、各タスクのうち少なくとも1つのタスクで異常が発生した場合に、バックアップRAM36の格納領域の全領域を初期化するように作動する。
【0019】
図4はAFタスクの処理の詳細を示すフローチャートであり、図5は燃料噴射時間の算出式と補正項の説明図である。
図4の処理を説明する前に、図5に示す燃料噴射量演算の概要を以下に説明する。燃料噴射量は、図1のインジェクタ18を開弁する時間(燃料噴射時間TAU)で決まるが、この燃料噴射時間TAUは図示の演算式により算出される。即ち、回転センサ23からのエンジン回転数とエアフローメータ15からの吸入空気量から基本噴射量Tpが算出され、この値を水温センサ21等からの信号から求まるエンジン停止防止補正IDL、空燃比センサ20等からの信号から求まる空燃比補正係数AF、などの各補正項による補正演算により燃料噴射時間TAUが算出されることになる。ここでは、上記の補正項の1つである空燃比補正係数AFの算出を例に説明する。
【0020】
図4に示すように、まず、前回の実行タイミングで算出した空燃比補正係数AFと空燃比センサ20からの現在の空燃比状態(リッチ、リーン)とに基づき、基本空燃比補正係数BAFを算出する(S401)。次に、後続のステップS403で使用する空燃比学習値GAFを求めるべく、タスクAをコールする(S402)。
【0021】
ステップS402でタスクAがコールされると図6のルーチンが実行される。図6はタスクAの処理を示すフローチャートである。
まず、バックアップRAM36から空燃比学習値データGAFを読み出し、続いて格納されている学習値データの反転データを読み出し(S601)、学習値データ52とこの反転データ53との排他的論理和(EXOR)をとり空燃比学習値GAFのデータチェックを行う(S602)。
【0022】
例えば、学習値データが「1010」の場合は、その反転データは「0101」である。そして学習値データと反転データのEXORを求めると、正常であればそれぞれのビットの値は必ず「1」となるが、いずれか1ビットが変化(データ化け)していればそのビットのEXORは「0」となり、読み出されたデータが異常と判断することができる。
【0023】
即ち、排他的論理和の結果、全ビットデータが1(2バイトデータの場合は$FFFF)なら正常としてステップ403へ戻り、これ以外の値ならデータ異常と判断してステップS604へ進む(S603)。
そして、異常発生を示すフラグNGFを「1」にセットし(S604)、さらに、読み出されたデータに代えて初期値(いわゆる「フェールセーフ値」の性格を持つデータであり、例えば、その部品が経年変化していない初期のデータを初期値とする)を空燃比学習値データGAFとしてセットする(S605)。なお、ステップ605では今回の制御量演算に使うデータとして初期値をセットするだけであり、バックアップRAM36の格納データを初期値にする(メモリリセットする)ものではない。そして図4のステップ403に戻る。
【0024】
図4のステップ403では基本空燃比補正係数BAFと空燃比学習値データGAFとを加算演算して空燃比補正係数AFを求めAFタスク処理ルーチンを終了する。
以上説明したように、本実施形態ではバックアップRAM内の学習値データを読み出すタイミングで、この学習値データが正しいか否かをチェックしてデータ化けが発生したかを判断し、さらにデータ異常時には読み出した値に代えて初期値を用いて空燃比補正係数AFを算出するので、燃料噴射時間TAUが誤ったデータで制御されるのを回避でき、常に最適な制御を行うことができる。
【0025】
また、バックアップRAM内のデータを使うタイミングで、演算処理に使うデータ領域のみチェックするので、データチェックする処理が占有され、他の制御量演算プログラムが待ち状態となることも回避でき、さらに、当面不必要な使用頻度の低いデータに対し、データチェックされることがないので、データチェック処理の効率化が図れる。
【0026】
なお、本実施形態では、空燃比補正係数AFの算出処理のみ示したが、ISCタスクによる制御量算出処理においても同様に、バックアップRAM内のデータを使うタイミングで、タスクBにて演算処理に使うデータ領域のみチェックされる。
図7は図3で示した異常確認タスクの処理を示すフローチャートである。まず、異常発生フラグNGFがセットされているかをチェックする(S701)。なお、ここでの異常発生フラグNGFのチェックはタスクAに限らず、タスクBや図示しない他のメモリチェックタスクでセットされる全てのフラグ状態を見て判断され、そのうち1つでも異常発生している場合には、ステップ701にて肯定判定されてステップ702に進む。また、このとき異常発生フラグNGFは、各タスク毎に設けずに、共通に使用してもよい。
【0027】
そして、バックアップRAM36の全領域のデータを初期化し(S702)、最後に、異常発生フラグNGFを「0」にリセットする(S703)。
このように、タスクA、タスクBなどでは演算処理に使うデータ領域のみチェックするが、ここで異常と判断した場合には、異常と判断した領域だけでなく、他のデータ領域にも異常の可能性があるとして全領域が初期化される。
【0028】
この理由を以下に説明する。即ち、従来のように、タスクA、タスクBそれ自体の中に全領域を初期化する処理過程を設けた場合には、異常発生時におけるタスクA、タスクBの処理時間が非常に大きくなり他の制御プログラムに悪影響を及ぼす可能性がある。また、この悪影響を無くすために予め初期化する時間を考慮してプログラミングすることになり、効率的なプログラムの割付けができない、という問題がある。
【0029】
これに対し、本発明では、タスクA、タスクBは異常時にフラグをセットするだけであり、初期化はタスクA、タスクBとは別のタイミングで実行されるタスク(即ち、異常確認タスク)で実行されるためこのような問題が発生することはない。
一方、タスクA、タスクB自体の中に初期化する処理を設けて、各タスクで使用する領域のみ初期化する方法も考えられるが、一般に、異常の発生として電源供給手段に異常が発生した場合には、1つの領域だけでなく他の領域も異常となる可能性が高いことが多い。従って、各タスクに初期化処理を設けた場合には、複数のタスクで初期化処理が実行されることになり、やはり、他の制御プログラムに悪影響を及ぼす可能性がある。
【0030】
これに対し、本発明では、タスクA,Bとは異なる異常確認タスクにて初期化処理を一括して実行しているので、バックアップRAM読み出しモジュールがコールされる毎に図6のステップ604、605を実行することはなく、異常処理の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】マイクロコンピュータによるエンジン制御のシステム構成図である。
【図2】図1のバックアップRAMの詳細データ構成図である。
【図3】本発明によるエンジン制御プログラムの処理を示すメッセージ・シーケンスチャートである。
【図4】AFタスクの処理の詳細を示すフローチャートである。
【図5】燃料噴射時間の算出式と補正項の説明図である。
【図6】タスクAの処理を示すフローチャートである。
【図7】図3で示した異常確認タスクの処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
11…電子制御ユニット(ECU)
12…エンジン
13…吸気管
14…スロットルバルブ
15…エアフローメータ
16…吸気温センサ
17…スロットル開度センサ
18…燃料噴射弁
19…排気管
20…空燃比センサ
21…水温センサ
22…ディストリビュータ
23…回転数センサ
24…気筒判別センサ
25…イグナイタ
33…CPU
34…ROM
35…RAM
36…バックアップRAM(BRAM)
37…バッテリ電源
38…電源回路
39…イグニッションスイッチ
40…電源回路
41…異常表示ランプ
Claims (3)
- 車両の諸動作を制御するための制御量演算に使用するデータを格納したメモリの異常を検出するメモリチェック装置において、
前記メモリの内容を初期化するメモリ初期化モジュールと、
制御量演算プログラムを実行する複数のタスクの実行順序を決める実行順序決定手段と、前記複数のタスクを含むエンジン制御モジュールと、前記メモリからの読み出し処理を含むメモリ読み出しモジュールと、
前記メモリから読み出されたチェック結果を記憶しておく記憶手段とを備え、
前記制御量演算プログラムにて前記メモリに格納されたデータを使用する前に、前記メモリから読み出されたデータのみチェックを行いそのチェック結果を前記記憶手段に記憶すると共に、このチェックの結果、読み出されたデータの異常と判断された場合には前記読み出されたデータに代えて初期値を使用して車両の制御量演算を行い、前記初期化モジュールにより、所定のタイミングで、前記記憶手段に記憶されたチェック結果を参照し、該チェック結果がデータの異常であった場合に、前記メモリの内容を初期化することを特徴とするメモリチェック装置。 - 請求項1に記載のメモリチェック装置において、
前記初期化モジュールによるメモリ内の初期化は、前記メモリの全領域を初期化することを特徴とするメモリチェック装置。 - 車両の諸動作を制御するための制御量演算に使用するデータを格納したメモリから、読み出されたデータの異常を検出するメモリチェック方法において、
車両の現在の動作制御に必要なデータを使用する以前に、当該データのみを読み出して正常か異常かをチェックする段階と、
前記チェックの結果、読み出されたデータに異常がある時は、前記制御量演算に使用するデータとして初期値を設定すると共に、異常を示す情報をセットする段階と、
所定のタイミング毎に前記情報のチェックを行う段階と、
前記情報のチェックの結果、前記異常を示す情報がセットされているときは、前記メモリの全領域のデータを初期化する段階と、
を具備することを特徴とするメモリチェック方法。
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