JP3951470B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、書換可能な不揮発性メモリを有する電子制御装置に関し、その不揮発性メモリに制御プログラムや各種データを適宜、書込可能な電子制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、所定の制御対象を制御する制御プログラム及び各種データを格納する書換可能な不揮発性メモリを有し、この不揮発性メモリの内容に対して必要に応じて書換処理を実施することができる電子制御装置が知られている。例えば、このものが搭載された車両では、組立完成状態で車種毎に適合する制御プログラム及び各種データを書換可能な不揮発性メモリに対して書込むことができ、極めて汎用性の高い電子制御装置であると言える。つまり、車両の組立完成後では、書換可能な不揮発性メモリに格納されその車両に適合する制御プログラムが電子制御装置内のマイクロコンピュータによって実行され、内燃機関や自動変速機等の制御対象が適切に制御されるのである。
【０００３】
ここで、車両の組立完成状態で書換可能な不揮発性メモリに対して車種毎に適合する制御プログラム及び各種データを書込む際には、別途用意されたメモリ書換機が電子制御装置に接続され、通信ライン等を介して電子制御装置内のマイクロコンピュータと接続される。そして、予め設定された書換条件が成立すると、メモリ書換機側から送信される所定の制御プログラム及び各種データがマイクロコンピュータにて受信され、書換可能な不揮発性メモリに対する書換処理が実施される。また、車両の市場への供給後であっても、書換可能な不揮発性メモリを有する電子制御装置は制御プログラム及び各種データに対し必要に応じて書換処理が実施できるため、制御対象における制御内容等の変更にも容易に対処することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電子制御装置において、電源電圧の供給に応じて電源ＩＣからマイクロコンピュータ内の書換可能な不揮発性メモリに対する書換処理を実施するための書込電圧が供給される。この書込電圧が所定電圧まで立上がる途中において、電源ＩＣからマイクロコンピュータを初期化するための初期化信号に何らかの要因で立上がりエッジが発生すると、マイクロコンピュータは書換処理とは別の処理として、例えば、マイクロコンピュータ自身を検査するための固有のテストモード等に移行してしまい、書換可能な不揮発性メモリに対する書換処理を実施しようとしているにも関わらず所望の書換処理が実施できなくなるという不具合が発生することがあった。
【０００５】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、書換可能な不揮発性メモリを有する電子制御装置であって、この不揮発性メモリの内容に対する所望の書換処理を適切に実施することができる電子制御装置の提供を課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子制御装置によれば、電圧検出手段で検出される書換可能な不揮発性メモリに対する書込電圧が所定電圧に達すると、時間設定手段で設定された所定時間が起動されその所定時間のタイムアップ直後に信号出力手段によりリセット信号が出力される。これにより、電子制御装置にて譬え書換処理以外の別の処理が起動されていても、リセット信号の出力により直ちに不揮発性メモリに対する書換処理の実施可能状態に復帰させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる電子制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【０００９】
図１において、１０は電子制御装置（Electronic Control Unit;以下、単に、『ＥＣＵ』と記す）であり、ＥＣＵ１０内の入力回路１６には図示しない制御対象に配設された各種センサからのセンサ信号が入力される。これら各種センサからのセンサ信号は入力回路１６により波形整形処理、Ａ／Ｄ変換処理等が実行されたのちマイクロコンピュータ１１に入力される。このマイクロコンピュータ１１では入力回路１６からのセンサ信号に基づき制御対象を制御するための最適な制御量が演算され、その演算結果としての制御信号が出力回路１７に出力される。そして、出力回路１７からの制御信号により制御対象が制御される。また、ＥＣＵ１０はマイクロコンピュータ１１内の制御プログラム及びデータを書換える際に外部接続されるメモリ書換機３０との間でデータ通信を行うための通信回路１８を備えている。
【００１０】
ＥＣＵ１０内のマイクロコンピュータ１１は、周知の中央処理装置としてＣＰＵ１２、制御プログラム及びデータを格納するフラッシュＲＯＭ１３、各種データを格納するスタンバイＲＡＭ１４、入力回路１６及び通信回路１８等からの信号を受取ると共に、出力回路１７に制御信号を出力するＩ／Ｏ（Input-Output）回路１５及びそれらを接続するバスライン等からなる論理演算回路として構成されている。なお、フラッシュＲＯＭ１３は一旦書込まれたプログラムやデータを消去し再度、書込可能なメモリ、即ち、書換可能な不揮発性メモリであり、ＥＥＰＲＯＭ等を用いることもできる。
【００１１】
更に、ＥＣＵ１０はマイクロコンピュータ１１、入力回路１６、出力回路１７等に作動電圧５〔Ｖ〕等を供給するための電源ＩＣ２０を備えており、外部スイッチ３６を介してバッテリ電源３５からの電源電圧＋Ｂが電源ＩＣ２０に供給される。また、この電源ＩＣ２０にはＥＣＵ１０に外部接続されたメモリ書換機３０に配設されたスイッチ３１を介して書換許可信号ＷＦＳＥが入力される。電源ＩＣ２０の＋Ｂ端子からの電源電圧＋Ｂは、作動電圧５〔Ｖ〕等の定電圧を生成する定電圧回路２１に入力される。この定電圧回路２１からの出力信号はパワーオンリセット回路２２に入力され、パワーオンリセット回路２２からの出力信号はＡＮＤ回路２３に入力される。
【００１２】
また、電源ＩＣ２０の＋Ｂ端子からの電源電圧＋Ｂとメモリ書換機３０からの書換許可信号ＷＦＳＥとがＶpp電圧発生回路２４に入力される。そして、Ｖpp電圧発生回路２４で発生されるマイクロコンピュータ１１内のフラッシュＲＯＭ１３に対する書込電圧Ｖppは電源ＩＣ２０のＶpp端子からマイクロコンピュータ１１側に出力される。また、Ｖpp電圧発生回路２４からの書込電圧ＶppはＶpp電圧モニタ回路２５に入力され、書込電圧Ｖppの立上がり状態がモニタされる。このＶpp電圧モニタ回路２５でモニタされる書込電圧Ｖppが所定電圧以上となるとタイマ回路２６が作動され、このタイマ回路２６からの出力信号はＡＮＤ回路２３に入力される。そして、パワーオンリセット回路２２とタイマ回路２６とからの両信号に基づくＡＮＤ回路２３からの出力信号としての初期化信号ＩＮＩＴが電源ＩＣ２０のＩＮＩＴ端子からマイクロコンピュータ１１側に出力される。
【００１３】
次に、本実施例のＥＣＵ１０において、マイクロコンピュータ１１のフラッシュＲＯＭ１３に対する制御プログラム及びデータを書換える際の電源ＩＣ２０の作動について、図１の全体構成図及び図２のタイムチャートを参照して説明する。
【００１４】
図１に示すように、ＥＣＵ１０内のマイクロコンピュータ１１のフラッシュＲＯＭ１３に対する制御プログラム及びデータを書換えるために、メモリ書換機３０がコネクタ（図示略）を介してＥＣＵ１０内の通信回路１８に接続される。このように、メモリ書換機３０がＥＣＵ１０内の通信回路１８に接続されると、メモリ書換機３０とＥＣＵ１０内のマイクロコンピュータ１１との間におけるシリアル通信が可能となる。同時に、メモリ書換機３０に配設されているスイッチ３１の一端がバッテリ電源３５に接続され、そのスイッチ３１の他端がＥＣＵ１０内の電源ＩＣ２０のＷＦＳＥ端子に接続される。
【００１５】
このようにして、書換準備完了ののち、まず、図１に示すメモリ書換機３０のスイッチ３１がＯＦＦ（オフ）からＯＮ（オン）に切替えられる。これにより、ＥＣＵ１０内の電源ＩＣ２０のＷＦＳＥ端子に対する書換許可信号ＷＦＳＥがＬ（Ｌｏｗ：低）レベルからＨ（Ｈｉｇｈ：高）レベルとなる（図２の時刻ｔ00）。なお、メモリ書換機３０による制御プログラム及びデータ書換中はスイッチ３１がＯＮのままとされることで、書換許可信号ＷＦＳＥはＨレベルに保持される。
【００１６】
次に、図１に示す外部スイッチ３６がＯＦＦからＯＮに切替えられることで、ＥＣＵ１０内の電源ＩＣ２０の＋Ｂ端子に対してバッテリ電源３５が供給され、＋Ｂ端子の電源電圧＋Ｂが０〔Ｖ〕から１４〔Ｖ〕まで徐々に上昇される（図２の時刻ｔ01〜時刻ｔ04）。この電源電圧＋Ｂが８〔Ｖ〕を越えると、図１に示す電源ＩＣ２０のＶpp端子におけるＶpp電圧発生回路２４からの書込電圧Ｖppは０〔Ｖ〕から７．８〔Ｖ〕まで徐々に上昇される（図２の時刻ｔ03〜時刻ｔ05）。
【００１７】
また、ＥＣＵ１０内の電源ＩＣ２０の＋Ｂ端子に対してバッテリ電源３５から電源電圧＋Ｂが供給開始されることで図１に示す定電圧回路２１が作動開始され、電源電圧＋Ｂが３．７〔Ｖ〕を越えると図１に示すパワーオンリセット回路２２が作動されパワーオンリセット時間がセットされる（図２の時刻ｔ02）。そして、パワーオンリセット時間が経過すると、ＥＣＵ１０内の電源ＩＣ２０のＩＮＩＴ端子における初期化信号ＩＮＩＴがＬレベルからＨレベルとされる（図２の時刻ｔ06）。この時刻ｔ06以降において、メモリ書換機３０によるＥＣＵ１０内のマイクロコンピュータ１１のフラッシュＲＯＭ１３に対する書換処理の実施可能状態となり、メモリ書換機３０からの制御プログラム及びデータによる書換処理が適宜実施される。なお、書込電圧Ｖppが７．８〔Ｖ〕に達する時刻ｔ05では、初期化信号ＩＮＩＴはパワーオンリセット時間中のＬレベルであって、このときタイマ回路２６による後述のタイマ時間がセットされていてもパワーオンリセット時間が経過して初期化信号ＩＮＩＴがＨレベルとなる時刻ｔ06の方が後となるように設定されているため初期化信号ＩＮＩＴに対して何も作用することがないためタイムチャート上に表してない。
【００１８】
ここで、何らかの要因により電源電圧＋Ｂが１４〔Ｖ〕に達したのち時刻ｔ07から徐々に低下し時刻ｔ09で５〔Ｖ〕になったとする。この途中において、電源電圧＋Ｂが７．５〔Ｖ〕以下となると図１に示すＶpp電圧発生回路２４による書込電圧Ｖppがそれまでの７．８〔Ｖ〕から０〔Ｖ〕にドロップされる（図２の時刻ｔ08）。これにより、メモリ書換機３０によるＥＣＵ１０内のマイクロコンピュータ１１のフラッシュＲＯＭ１３に対する書換処理の実施不可状態となる。
【００１９】
次に、一旦低下した電源電圧＋Ｂが再び時刻ｔ10から上昇に転じ時刻ｔ11で８〔Ｖ〕を越え時刻ｔ12で１４〔Ｖ〕に達している。この電源電圧＋Ｂの遷移状態に応じて書込電圧Ｖppが０〔Ｖ〕から７．８〔Ｖ〕まで徐々に上昇される（図２の時刻ｔ11〜時刻ｔ13）。このとき、図１に示すＶpp電圧モニタ回路２５でＶpp電圧発生回路２４からの書込電圧Ｖppがモニタされる。この書込電圧Ｖppが完全に立上がり７．８〔Ｖ〕となると、Ｖpp電圧モニタ回路２５によってタイマ回路２６が起動されタイマ時間がセットされる（図２の時刻ｔ13）。
【００２０】
そして、図１に示すタイマ回路２６によるタイマ時間が時刻ｔ14でタイムアップすると予め設定された所定時間からなるリセット信号がタイマ回路２６からＡＮＤ回路２３に出力される。すると、ＡＮＤ回路２３からの初期化信号ＩＮＩＴがその所定時間だけリセット、即ち、初期化信号ＩＮＩＴがそれまでのＨレベルから一旦、所定時間だけＬレベルに立下がったのち再びＨレベルに立上がることとなる（図２の時刻ｔ14〜時刻ｔ15）。この時刻ｔ15以降において、メモリ書換機３０によるＥＣＵ１０内のマイクロコンピュータ１１のフラッシュＲＯＭ１３に対する書換処理の実施可能状態となり、メモリ書換機３０からの制御プログラム及びデータによる書換処理が適宜実施される。
【００２１】
更にまた、再び何らかの要因により電源電圧＋Ｂが１４〔Ｖ〕に達したのち時刻ｔ16から徐々に低下し、時刻ｔ18で５〔Ｖ〕になったとする。この途中において、電源電圧＋Ｂが７．５〔Ｖ〕以下となると図１に示すＶpp電圧発生回路２４による書込電圧Ｖppがそれまでの７．８〔Ｖ〕から０〔Ｖ〕にドロップされる（図２の時刻ｔ17）。これにより、メモリ書換機３０はＥＣＵ１０内のマイクロコンピュータ１１のフラッシュＲＯＭ１３に対する書換処理の実施不可状態となる。
【００２２】
次に、一旦低下した電源電圧＋Ｂがまた再び時刻ｔ19から上昇に転じ時刻ｔ20で８〔Ｖ〕を越え時刻ｔ21で１４〔Ｖ〕に達している。この電源電圧＋Ｂの遷移状態に応じて書込電圧Ｖppが０〔Ｖ〕から７．８〔Ｖ〕まで徐々に上昇される（図２の時刻ｔ20〜時刻ｔ22）。このとき、図１に示すＶpp電圧モニタ回路２５でＶpp電圧発生回路２４からの書込電圧Ｖppがモニタされる。この書込電圧Ｖppが完全に立上がり７．８〔Ｖ〕となると、Ｖpp電圧モニタ回路２５によってタイマ回路２６が起動されタイマ時間がセットされる（図２の時刻ｔ22）。
【００２３】
そして、図１に示すタイマ回路２６によるタイマ時間が時刻ｔ23でタイムアップすると予め設定された所定時間からなるリセット信号がタイマ回路２６からＡＮＤ回路２３に出力される。すると、ＡＮＤ回路２３からの初期化信号ＩＮＩＴがその所定時間だけリセット、即ち、初期化信号ＩＮＩＴがそれまでのＨレベルから一旦、所定時間だけＬレベルに立下がったのち再びＨレベルに立上がることとなる（図２の時刻ｔ23〜時刻ｔ24）。
【００２４】
ところで、前述したように、図１に示すＶpp電圧発生回路２４からの書込電圧Ｖppが、図２の時刻ｔ20の０〔Ｖ〕から図２の時刻ｔ22の７．８〔Ｖ〕までの上昇途中の所定電圧範囲において、初期化信号ＩＮＩＴに図２に示すようなノイズ等が重畳しその立上がりエッジが現れると、ＥＣＵ１０内のマイクロコンピュータ１１のフラッシュＲＯＭ１３に対する書換処理を実施しようとしているにも関わらず別の処理として例えば、マイクロコンピュータ１１自身のテストモード等に移行してしまうという不都合が起こる可能性があった。
【００２５】
これに対して、本実施例によれば、図１に示すＶpp電圧発生回路２４からの書込電圧Ｖppが完全に立上がり７．８〔Ｖ〕となり、タイマ回路２６によるタイマ時間がタイムアップした時点（図２の時刻ｔ23）で、初期化信号ＩＮＩＴが所定時間だけリセットされる。これにより、マイクロコンピュータ１１が例え書換処理以外の別の処理に移行していたとしても、初期化信号ＩＮＩＴがリセットされＨレベルとなる時刻ｔ24では、マイクロコンピュータ１１は別の処理から抜出され所望の書換処理の実施可能状態に戻される。したがって、時刻ｔ24以降において、メモリ書換機３０によるＥＣＵ１０内のマイクロコンピュータ１１のフラッシュＲＯＭ１３に対する書換処理が適宜実施されることとなる。
【００２６】
上述したように、書換許可信号ＷＦＳＥがＬレベルからＨレベルとなり、電源電圧＋Ｂが０〔Ｖ〕から１４〔Ｖ〕に上昇したのちに変動があって、書込電圧Ｖppが０〔Ｖ〕から一旦７．８〔Ｖ〕に立上がったのち０〔Ｖ〕となりその電圧変動を繰返すような場合であって、書込電圧Ｖppの立上がり途中に初期化信号ＩＮＩＴにノイズ等が重畳し立上がりエッジが発生し、ＥＣＵ１０内のマイクロコンピュータ１１によるフラッシュＲＯＭ１３に対する書換処理以外の別の処理が起動されても初期化信号ＩＮＩＴが直ちにリセットされＨレベルとなる。このため、ＥＣＵ１０内のマイクロコンピュータ１１によるフラッシュＲＯＭ１３に対する書換処理以外の別の処理がノイズ等の重畳により起動されたとしても、極めて短い時間で強制的に終了がかかり、マイクロコンピュータ１１は本来のフラッシュＲＯＭ１３に対する書換処理の実施可能状態に復帰できることとなる。
【００２７】
つまり、図２のタイムチャートにおける時刻ｔ20〜時刻ｔ22に示すように、電源電圧＋Ｂの上昇に伴って遷移する書込電圧Ｖppが所定電圧範囲（例えば、０．６〜７．５〔Ｖ〕）にあるとき、初期化信号ＩＮＩＴに何らかの要因でノイズ等の立上がりエッジが生じると、前述したように、マイクロコンピュータ１１は書換処理とは別の処理として例えば、マイクロコンピュータ１１自身を検査するための固有のテストモード等に移行してしまうこととなる。このテストモード等としては、具体的には、マイクロコンピュータ１１の出力端子が正常であるか、ＣＰＵ１２が正常動作しているかを調べるため、特定の出力端子から強制的に所望の出力信号を発生させる処理である。このときの出力状態をみて作業者等はマイクロコンピュータ１１、ＣＰＵ１２が正常であるかを知ることができる。ところで、ＥＣＵ１０が車両に組付けられたのち、このようなテストモードに突入した状態となると、マイクロコンピュータ１１からの強制的な信号によりインジェクタや点火プラグ等のアクチュエータが駆動され、プログラム等の書込処理を実施している作業者等にとって予期しない車両の動作状態が起こる可能性がある。しかし、本実施例のＥＣＵ１０によれば、電源電圧＋Ｂの挙動によって書込電圧Ｖppが０〔Ｖ〕に一旦ドロップしたのち再上昇されたときには、書込電圧Ｖppが所定電圧に達したのちタイマ時間が設定され安定した書込電圧Ｖppとなったのちにリセット信号が発生されて新たな書込処理に移行される。このように、マイクロコンピュータ１１がフラッシュＲＯＭ１３の書換処理とは別の処理として例えテストモード等に一旦突入したとしても極めて短い時間（タイマ時間＋α）でリセットがかかり強制的な終了が実施されることで、予期しない車両の挙動が長く続くような不具合が回避されている。
【００２８】
このように、本実施例のＥＣＵ１０は、所定の制御対象を制御する制御プログラム及び各種データを格納する書換可能な不揮発性メモリとしてのフラッシュＲＯＭ１３に対する書込電圧Ｖppを検出するＶpp電圧モニタ回路２５にて達成される電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出される書込電圧Ｖppが所定電圧７．８〔Ｖ〕になったのちの所定時間としてのタイマ時間を設定するタイマ回路２６にて達成される時間設定手段と、前記時間設定手段で設定されたタイマ時間の経過直後にフラッシュＲＯＭ１３に対する書換処理に移行するための初期化信号ＩＮＩＴにリセット信号としての立上がりエッジを出力するパワーオンリセット回路２２、ＡＮＤ回路２３及びタイマ回路２６にて達成される信号出力手段とを具備するものである。
【００２９】
したがって、ＥＣＵ１０にメモリ書換機３０が接続され、外部スイッチ３６のＯＮにより電源電圧＋Ｂが徐々に上昇され８〔Ｖ〕を越えるとＶpp電圧モニタ回路２５で検出されるフラッシュＲＯＭ１３に対する書込電圧Ｖppが上昇開始される。そして書込電圧Ｖppが所定電圧７．８〔Ｖ〕に達すると、タイマ回路２６が起動されタイマ時間のタイムアップ直後に初期化信号ＩＮＩＴに立上がりエッジが出力される。これにより、ＥＣＵ１０内のマイクロコンピュータ１１にて例え書換処理以外の別の処理が起動されていても、初期化信号ＩＮＩＴにおけるリセット信号の立上がりエッジを捉え直ちにフラッシュＲＯＭ１３に対する書換処理の実施可能状態に復帰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかるＥＣＵの全体構成を示すブロック図である。
【図２】 図２は本発明の実施の形態の一実施例にかかるＥＣＵの電源ＩＣにおける各種電圧及び信号の遷移状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０ ＥＣＵ（電子制御装置）
１１ マイクロコンピュータ
１３ フラッシュＲＯＭ（書換可能な不揮発性メモリ）
２０ 電源ＩＣ
２２ パワーオンリセット回路（信号出力手段）
２３ ＡＮＤ回路（信号出力手段）
２５ Ｖpp電圧モニタ回路（電圧検出手段）
２６ タイマ回路（時間設定手段・信号出力手段）

Claims (1)

1. 入力回路からの信号に基づき制御対象を制御するための制御量を演算するマイクロコンピュータと、
   前記マイクロコンピューに備えられ、前記制御を実行する制御プログラム及び各種データを格納する書換可能な不揮発性メモリと、
   作動電圧が供給されると前記マイクロコンピュータにリセット信号として第１のリセット信号を出力する信号出力手段と、
   前記作動電圧が所定値以上供給された状態で前記不揮発性メモリに対する書込電圧を発生させる書込電圧発生手段と、
   を備え、前記書込電圧が前記マイクロコンピュータに入力された状態で、前記信号出力手段からのリセット信号が解除されると、前記不揮発性メモリの書換処理が実行されるものであって、さらに、
   前記不揮発性メモリに対する書込電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記電圧検出手段で検出される前記書込電圧が所定電圧になったのちの所定時間を設定する時間設定手段と、
   を具備し、前記信号出力手段は、前記時間設定手段からの信号に基づき、設定された前記所定時間の経過直後に前記不揮発性メモリに対する書換処理に移行するため、前記リセット信号として第２のリセット信号を出力することを特徴とする電子制御装置。

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