JP3822658B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロコンピュータと、制御プログラムを有する電気的消去可能なプログラマブルメモリと、ＲＯＭと、シリアルデータ伝送線路に接続可能なシリアルインターフェースと、電気的消去可能なプログラマブルメモリをリプログラミングするための、ＲＯＭに記憶されるプログラムと、制御プログラムの制御下で、電気的消去可能なプログラマブルメモリをリプログラミングするためのプログラムの導入を可能にする手段とを有し、前記制御装置は、プログラミングすべきデータをシリアルデータ伝送線路を介して外部通信装置から受け取るように構成されている例えば自動車制御装置等の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車制御装置等の制御装置のプログラミングにおいてより大きな柔軟性を達成するためには、電気的に消去可能なプログラマブルメモリチップ（フラッシュ−ＥＰＲＯＭ）を使用することが有利であることがわかっている。このメモリチップは、通常の電気的プログラマブルメモリ（ＥＰＲＯＭＳ）と同じような高い記憶密度を充たしているのと同時にアプリケーション回路において電気的なプログラミングと電気的な消去が可能である利点を有している。この場合フラッシュＥＰＲＯＭにおけるメモリブロック全体が一度に全て消去され得る。これによりメモリチップの消去に対する時間は従来のＥＥＰＲＯＭにおけるよりも大幅に短縮され得る。フラッシュＥＰＲＯＭは、益々大量生産される例えば自動車の制御装置等の制御装置の分野にまで及んで使用されている。この場合はフラッシュＥＰＲＯＭはプログラムメモリとして用いられる。このプログラムメモリには制御装置に対する実際の制御プログラムが記憶される。通常、制御装置は付加的にＲＯＭを有している。このＲＯＭはリセットプロセス（ＲＥＳＥＴ）に必要なプログラム部分を含んでいる。このプログラム部分は、スイッチオン過程の後で呼び出されるか、あるいは制御装置の検査を実行して引き続き電気的消去可能なプログラマブルメモリ内に記憶されている制御プログラムに制御（コントロール）を引渡すものとも言える。電気的消去可能なプログラマブルメモリのリプログラミングを可能にする前記プログラム部分もＲＯＭに記憶される。このＲＯＭは特に、外部に設けられた通信装置（これはシリアルインタフェースとシリアルデータ伝送線路介して接続され得る）との通信を可能にするプログラム部分を含んでいる。さらにこれらのプログラム部分にも電気的消去可能なプログラマブルメモリに対する消去及びプログラミングルーチンが含まれている。
【０００３】
しかしながらこれらのプログラム部分は、制御装置がその実際の制御プログラムのプログラム実行中に、外部通信装置がシリアルインターフェースに接続されこの通信装置が制御装置との通信を望んでいることを識別した場合にしか呼び出されない。このような手法のケースでは電気的に消去可能なプログラマブルメモリ内に含まれるメモリに欠陥が生じている場合には制御プログラムはもはや正確には動作せず、さらに電気的消去可能なプログラマブルメモリのリプログラミングのためのプログラム部分の呼び出しももはや全て不可能になる。なぜなら制御プログラム自体がもはや正確に動作しないからである。
【０００４】
電気的に消去可能なプログラマブルメモリ内に含まれているメモリ内容に欠陥が生じるケースは非常にまれであることは明らかではあるが、しかしながらそれは、電気的消去可能なプログラマブルメモリの消去のための消去ルーチン内へのエントリがランダムプログラムのひずみの結果として起こり、その時に電気的消去可能なプログラマブルメモリの局部的な消去も実行された場合には生じ得る。このようなケースを回路手段を用いて防ぐことは十分可能ではあるが、しかしながらこの回路手段には付加的に高い回路コストが伴い、しかも前記のようなプログラムのひずみの非常にまれな発生の結果に対していつも当を得ているというものでもない。このような障害の状況はソフトウエア手段によってもますますカバーされてはいるが、ハードウエア的な保護なしでは、プログラムメモリの“自己破壊”のリスクが常に残される。
【０００５】
特に前述したようなケースでは電気的消去可能なプログラマブルメモリの事後的（後からの）プログラミングがもはや不可能であり、最悪のケースでは制御装置自体が破壊される。
欧州特許出願公開第０４５０４６２号明細書（US 5,053,797）には、自動フィルムプロセッサ装置に関連してＰＲＯＭモジュールのリプログラミング手法が開示されている。ここではＰＲＯＭモジュールの他にも、読出し専用記憶素子としてＲＯＭモジュールが開示されている。さらに電気的消去可能なプログラマブルメモリのリプログラミングのためのプログラムの開始と制御プログラムの制御を行う手段が設けられており、これはスイッチの形態で表わされている。この手法においては、既に前述したような問題が生じ得る。すなわち制御装置がその本来の制御プログラムの処理中に、外部通信装置がシリアルインターフェースに接続されたことを識別した場合にしか、リプログラミングのためのプログラム部分を呼び出すことができない。しかしながら電気的消去可能なプログラマブルメモリの記憶内容が欠陥を含んだ記憶内容であった場合には、制御プログラム自体とその識別は、もはや正常には機能しなくなる。そのため電気的消去可能なプログラマブルメモリの読出しは、全く不可能となる。従ってここでも電気的消去可能なプログラマブルメモリの事後的なリプログラミングは、もはや不可能である。従って本発明は、そのようなケースも含めて前述してきたような欠陥の生じたケースにおいても事後的なリプログラミングの可能性を提供できるようにすることに主眼をおいている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、従来装置における前述したような欠点に鑑みこれを解消すべく改善を行うことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明により、制御プログラムによる制御なしで、電気的消去可能なプログラマブルメモリをリプログラミングするためのプログラムの開始を可能にする手段が設けられており、さらにリセットプログラムがさらなる手段としてＲＯＭに記憶されており、前記リセットプログラムは、一旦制御装置が使用されるとプログラム実行を開始し、前記リセットプログラムにおいては問合せ部において少なくとも１つの問合せが行われ、当該問合せにおいては、全負荷動作の入力信号の有無を確定するために、前記制御装置によってスロットル弁ポテンショメータ又は全負荷スイッチ等の相応のセンサが接続されている入力側のチェックが行われると同時に回転速度入力側における回転速度信号の有無に関するチェックが行われ、ここにおいて、全負荷動作の入力信号が存在すると同時に回転速度信号が存在していない場合には、制御装置の制御が、電気的消去可能なプログラマブルメモリをリプログラミングするためのプログラムに引渡され、それ以外の場合には、制御装置の制御が制御プログラムに引渡されるように構成されて解決される。
【０００８】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明による制御装置によって得られる利点は、電気的消去可能なプログラマブルメモリのプログラミング性がいつでも保証されることである。たとえ欠陥のあるエントリが電気的消去可能なプログラマブルメモリ内に存在しても本発明によれば当該の電気的消去可能なプログラマブルメモリはリプログラミング可能である。さらに有利には、制御装置は電気的消去可能なプログラマブルメモリのプログラミングのために組込位置から外す必要もない。同じく有利には、電気的消去可能なプログラマブルメモリのプログラミング性を向上させるための付加的な回路コストは何も必要とされない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の別の有利な実施例及び改善例は従属請求項に記載される。
【００１０】
本発明による別の有利な実施例によれば、ＲＯＭに記憶されているリセットプログラムにおいて制御装置に対し問合せが行われ、この問合せによっては、特定の入力信号が生じているか否かを検出するために制御装置の少なくとも１つの入力側がチェックされ、特定の入力信号が生起している場合には電気的消去可能なプログラマブルメモリのリプログラミングのためのプログラムが開始される。このようにしてリプログラミングは、制御装置への電源給電の印加供給と同時にいずれにせよ通常の動作に対して与えられる入力信号を用いた簡素な手法によって導入開始される。整備技術者は特定の入力信号が制御装置上に生じることだけに注意を払えばよい。
【００１１】
ＲＯＭに対するメモリ要求は請求項３による手段によって低減され得る。消去及びプログラミングルーチンは、外部通信装置から揮発性メモリへロードされるため、ＲＯＭは、外部通信装置によってデータを変更せしめるプログラム部分のみを記憶するだけでよい。これはＲＯＭに対するメモリコストを低減させ、ＥＭＣインターフェースに対する安全性にも付加的に寄与する。
【００１２】
内燃機関の制御に対して設計仕様されている、自動車用エンジン制御装置の場合には有利には、全負荷動作に対する入力信号が生起されたか否かを検出するためにスロットル弁ポテンショメータに接続された入力側がリセットプログラムにおいてチェックされる。前記入力信号の生起が識別された場合には、電気的消去可能なプログラマブルメモリのリプログラミングのためのプログラムが実行される。この手段によってはプログラミング過程の開始に対して整備技術者にとって非常に都合のよい入力オプションが許容される。特にプログラミング過程の開始に対しては整備技術者は、自動車のアクセルペダルを完全に踏込み、イグニッションスイッチをオンにするだけでよい。
【００１３】
さらに有利には、リセットプログラムにおけるスロットル弁ポテンショメータの問合せに加えて、回転速度信号の生起の有無を検出するために回転速度の入力側がチェックされる。プログラミング過程の開始は、回転速度信号の生じていない場合にのみ行われる。これにより電気的消去可能なプログラマブルメモリのリプログラミングに対するプログラムが、次のような場合には呼出されないことが保証される。すなわち自動車の移動中や、アクセルペダルが偶発的に同時に完全に押し下げられた状態となってリセットプログラムが呼び出されるような場合でも呼び出されないことが保証される。
【００１４】
さらに有利には、付加的なセーフティ手段として、プログラミングイネーブルコードが電気的消去可能なプログラマブルメモリのリプログラミングのためのプログラムの呼出し前に、外部通信装置によって付加的に問合せされる。それにより、受け取ったプログラミングイネーブルコードは正しいものとして認識される。これにより無効なプログラミング過程の開始が大いに防がれる。
【００１５】
【実施例】
次に本発明を、自動車の内燃機関を制御するためのエンジン制御装置の例を用いて詳細に説明する。図１には符号１０でエンジン制御装置が示されている。このエンジン制御装置は、マイクロコンピュータ１１を含んでいる。さらに入／出力回路１２がエンジン制御装置１０に設けられている。マイクロコンピュータ１１は、ＣＰＵ１３と、電気的消去可能なプログラマブルメモリ１４（フラッシュＥＰＲＯＭ）と、ＲＡＭ１５と、ＲＯＭ１６と、シリアルインターフェース２１を含んでいる。スロットル弁ポテンショメータ１７は、エンジン制御装置１０に接続されている。さらに回転速度センサ２３がエンジン制御装置１０の入力側２５に接続されている。またここでは詳細には示されていない複数のセンサ１８がエンジン制御装置に接続されている。エンジン制御装置には、エンジン温度センサ、吸入空気温度センサ、エアフローメータ、アイドルスイッチ等に関するセンサ群１８が依存している。さらにアクチュエータ１９もエンジン制御装置に接続されている。このアクチュエータには例えば噴射弁やイグニッションコイル等が含まれている。エンジン制御装置１０の正確な設計仕様は、例えば次のような公知文献“Ｂｏｓｃｈ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｍａｎｕａｌ”、“Ｍｏｔｏｒｏｎｉｃ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ａｎｄｇａｓ−ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｕ，Ｒｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ ＧｍｂＨ，１９８３”に記載されているのでここでの詳細な説明は省く。
【００１６】
外部通信装置２０はシリアルデータ伝送線路２２を介してエンジン制御装置１０に接続されている。この外部通信装置２０に対する接続は、例えば工場における電気的消去可能なプログラマブルメモリ１４のプログラミングと診断過程のために設けられている。ここでのケースは自動車のドライバー自身がエンジン制御装置の欠陥を発見して、最寄りの専門の修理工場に車を持ち込んだ場合を想定している。この自動車がもはや正常に走行できない場合には、保証サービスがこれに対して行われる。この専門工場においてはまずエンジン制御装置１０が外部通信装置とまだ通信可能か否かが検出される。まだ通信可能な場合には、制御装置１０のテストが行われ、その期間中には電気的消去可能なプログラマブルメモリ１４の内容もチェックされる。これらは検査合計（チェックサム）の形成とチェックによって行われる。それにより電気的消去可能なプログラマブルメモリのメモリ内容における欠陥の存在が見つけられる。ここにおいて整備技術者によって電気的消去可能なプログラマブルメモリ１４の後続のプログラミングによる制御装置の欠陥の修正が試みられる。最悪の場合では、チェックの開始時点でもはや制御装置１０との通信が完全に途絶える。このような場合には整備技術者は直ぐに後続のプログラミングによる修正を試みる。
【００１７】
従来のエンジン制御装置に適用されている概略的なプログラムシーケンスは図２に示されている。プログラム開始ステップ３０の後ではプログラムステップ３１においてリセットプログラム（ＲＥＳＥＴ）が実行される。エンジン制御装置１０の初期化はこのステップにおいて行われる。エンジン制御装置１０の本来（実際）の制御プログラム（ＣＯＮＴＲＯＬ）は次のプログラムステップ３２で呼び出される。通常このプログラムは点火スイッチのオフまで実行され続けられる。しかしながらこのプログラムは、電気的消去可能なプログラマブルメモリ１４のリプログラミングの目的のために中断されることもある。この目的のためには外部通信装置２０からトリガ過程がおこなわれ、この過程によっては本来（実際）の制御プログラムを中断するようにエンジン誠意御装置１０が働きを受ける。その結果電気的消去可能なプログラマブルメモリ１４のリプログラミングのためのプログラムが呼び出される。目下の制御プログラムから電気的消去可能なプログラマブルメモリ１４のリプログラミングのためのプログラムへの分岐は図２中に破線で示され、符号３３で表わされている。プログラムの終了は符号３４で表わされている。
【００１８】
本発明による制御装置に対する概略的なメモリ構造は図３に示されている。リセットプログラム（ＲＥＳＥＴ）が記憶されているメモリ領域は符号４０で表わされている。電気的消去可能なプログラマブルメモリ１４のリプログラミングのためのプログラムが記憶されているメモリ領域は符号４１で表わされている。これらの２つのメモリ領域４０，４１はＲＯＭに含まれている。実際の制御プログラム（ＣＯＮＴＲＯＬ）が記憶されているメモリ領域は、符号４２で表わされている。これは総括して電気的消去可能なプログラマブルメモリ（フラッシュＥＰＲＯＭ）内に含まれている。
【００１９】
次に電気的消去可能なプログラマブルメモリ１４のリプログラミングのためのプログラム（ＰＲＯＧ）の開始に対する本発明によるプログラムシーケンスは図４に基づいて以下に説明する。このプログラムは再度プログラムステップ５０で開始される。プログラム開始ステップ５０のすぐ後でリセットプログラム（ＲＥＳＥＴ）によって制御装置の初期化が実行される。これはプログラムステップ５１で行われる。引き続き問合せステップ５２にて、エンジンのスロットルバルブが完全に開いているか否かの検出のためのチェックが行われる。これは入力側Ｉ２４が特定の閾値（これは全負荷を表わす）を超えているか否かの検出のためにチェックされることに置き換えることもできる。全負荷閾値を超えていない場合には、プログラムが直ちに実際の制御プログラム（ＣＯＮＴＲＯＬ）にジャンプする。その後制御プログラム（ＣＯＮＴＲＯＬ）は、プログラムステップ５６にて呼び出され、終了ステップまで実行され続ける。問合せステップ５２にて全負荷閾値１７を超えていることが識別された場合には、引き続き問合せステップ５３が実行される。この問合せステップ５３では、回転数速度センサ２３から発せられる回転速度信号の有無を検出するために入力側Ｉ２５がチェックされる。回転数速度信号が生じている場合にはプログラムが再度実際の制御プログラム（ＣＯＮＴＲＯＬ）へジャンプする。回転数速度信号が生じていない場合には、リセットプログラム（ＲＥＳＥＴ）がさらなる問合せステップ５４にジャンプする。この問合せステップ５４ではリセットプログラム（ＲＥＳＥＴ）が、特定のプログラミングイネーブルコードが外部通信装置２０からエンジン制御装置１０へ伝送されるまで待機される。このコードが伝送されないか又は誤って伝送された場合には、プログラムは再度問合せステップ５２で続けられる。受信されたコードが、エンジン制御装置１０に記憶されているコードか又はエンジン制御装置１０によって計算されたコードに相応している場合には、電気的消去可能なプログラマブルメモリ１４のリプログラミングのためのプログラム（ＰＲＯＧＳ）が最終的に呼び出される。これはプログラムステップ５５において行われる。消去及びプログラミングルーチンは、当業者には十分に公知であるのでここでの詳細な説明は省く。一度電気的消去可能なプログラマブルメモリのプログラミングが完了したならば図４に示されたプログラムシーケンスはプログラムステップ５７において終了する。
【００２０】
本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、制御装置が電気的消去可能なプログラマブルメモリチップ（フラッシュＥＰＲＯＭ）と、作動や問合せが簡単にでき特定の状況が識別できる既存のセンサを含んでいる場合にはいつでも適宜に使用可能である。１つの有利な変更オプションは、電気的消去可能なプログラマブルメモリ１４のリプログラミングのための全プログラムよりもむしろ外部通信装置との通信を可能にするそれらのプログラム部分のＲＯＭ１６内の記憶領域を含んでいる。実際の消去及びプログラミングルーチン１は引き続き外部通信装置２０からＲＡＭへロードされ得る。
【００２１】
さらなる変更オプションは、ＲＯＭ内に設けられる電気的消去可能なプログラマブルメモリのメモリチェックのためのプログラム部分を含む。チェックサムは、場合によっては電気的消去可能なプログラマブルメモリの後続のプログラミングの前にアクセルペダルの操作に応じて形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による制御装置とそれに接続された外部通信装置２０のブロック回路図である。
【図２】従来の装置における電気的消去可能なプログラマブルメモリチップのリプログラミングの開始のための概略的なプログラム構成を示した図である。
【図３】本発明による制御装置の概略的なメモリ構造図である。
【図４】本発明によるエンジン制御装置のケースでの電気的消去可能なプログラマブルメモリのリプログラミングの開始のためのプログラム構成を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０ エンジン制御装置
１１ マイクロコンピュータ
１２ 入出力回路
１３ ＣＰＵ
１４ ｆｌａｓｈ ＥＰＲＯＭ
１５ ＲＡＭ
１６ ＲＯＭ
１７ スロットル弁ポテンショメータ
１８ センサ
１９ アクチュエータ
２０ 外部通信装置
２１ シリアルインターフェース
２２ シリアルデータ伝送線路

Claims (3)

1. マイクロコンピュータと、
   制御プログラムを有する電気的消去可能なプログラマブルメモリと、
   ＲＯＭと、
   シリアルデータ伝送線路に接続可能なシリアルインターフェースと、
   電気的消去可能なプログラマブルメモリをリプログラミングするための、ＲＯＭに記憶されるプログラムと、
   制御プログラムの制御下で、電気的消去可能なプログラマブルメモリを
   リプログラミングするためのプログラムの開始を可能にする手段を有し、
   前記制御装置は、プログラミングすべきデータをシリアルデータ伝送線路を介して外部通信装置から受け取るように構成されている自動車用制御装置において、
   制御プログラム（ＣＯＮＴＲＯＬ）による制御なしで、電気的消去可能なプログラマブルメモリ（１４）をリプログラミングするためのプログラムの開始を可能にする手段が設けられており、
   さらにリセットプログラム（ＲＥＳＥＴ）がさらなる手段としてＲＯＭ（１６）に記憶されており、
   前記リセットプログラム（ＲＥＳＥＴ）は、一旦制御装置（１０）が使用されるとプログラム実行を開始し、前記リセットプログラム（ＲＥＳＥＴ）においては問合せ部（５２，５３）において少なくとも１つの問合せが行われ、当該問合せにおいては、全負荷動作の入力信号の有無を確定するために、前記制御装置によってスロットル弁ポテンショメータ又は全負荷スイッチ（１７）等の相応のセンサ（１７）が接続されている入力側（Ｉ２４）のチェックが行われると同時に回転速度入力側（Ｉ２５）における回転速度信号の有無に関するチェックが行われ、
   ここにおいて、
   全負荷動作の入力信号が存在すると同時に回転速度信号が存在していない場合には、制御装置（１０）の制御が、電気的消去可能なプログラマブルメモリ（１４）をリプログラミングするためのプログラム（ＰＲＯＧ）に引渡され、
   それ以外の場合には、制御装置（１０）の制御が制御プログラム（ＣＯＮＴＲＯＬ）に引渡されるように構成されていることを特徴とする自動車用制御装置。
2. 電気的に消去可能なプログラマブルメモリ（１４）のリプログラミングのための完全なプログラム（ＰＲＯＧ）に対するベーシックプログラム部分として、外部通信装置（２０）とのデータ交換を可能にし、電気的消去可能なプログラマブルメモリ（１４）をリプログラミングするための実際の消去及びプログラミングルーチンを外部通信装置（２０）からＲＡＭ（１５）に書き込ませるプログラム部分がＲＯＭ（１６）に記憶されている、請求項１記載の自動車用制御装置。
3. 前記リセットプログラム（ＲＥＳＥＴ）において、さらに外部通信装置（２０）からのプログラミングイネーブルコード（ＰＦＣＯＤＥ）の問合せが行われ、外部通信装置（２０）から受け取ったプログラミングイネーブルコード（ＰＦＣＯＤＥ）が制御装置（１０）内に記憶されたコード又は制御装置（１０）によって算出されたコードと一致している場合にのみ、制御装置（１０）の制御が、電気的消去可能なプログラマブルメモリ（１４）をリプログラミングするためのプログラム（ＰＲＯＧ）に引渡される、請求項１記載の自動車用制御装置。

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