JP3972429B2 - 車両制御用メモリ書き換え装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両に搭載したコントロールユニットのメモリ書き換え装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＰＵ、メモリ、入出力装置から構成されるコントロールユニットにおいて、従来、制御メモリの内容を変更するには、メモリ自体を交換する必要があったが、近年、外部ツールにより電気的に消去および書き込みが可能なメモリを使用することで、制御メモリの交換を不要とし、コストの低減を可能としている（特開平７−２８７６０５号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この制御メモリの書き換えに要する時間は、書き換える制御メモリの容量にもよるが、通常２０〜３０分はかかる。このメモリ書き換えはイグニッションキースイッチをＯＮ状態としたまま車両のエンジンを停止して行い、オルタネータが非作動状態となるので、この書き換えに必要な電源はもっぱら車載バッテリのみとなる。
【０００４】
この場合（制御メモリの書き換え中）に、作業者ではコントロールできない電装品や他のコントロールユニット（自動変速機制御用など）の作動によりメモリ書き換えに必要な電圧が低下するおそれがあり、電圧が規定値以下に低下したりすると、メモリ書き換えが正確に行えないことがある。
【０００５】
そこで本発明は、メモリ書き換えに必要な電源以外は遮断することにより、書き込みデータの書き換えの失敗を防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、外部ツールにより電気的に消去および書き込み可能なメモリから構成される制御メモリを搭載したコントロールユニットと、イグニッションキースイッチのＯＦＦ後もこのコントロールユニットへの電源供給を続け、セルフシャットオフ時間の経過後にコントロールユニットへの電源供給を遮断する手段と、外部ツールから制御メモリに対するデータ書き換えの許可判定を行う手段と、書き換え許可時に電源と電気負荷とを接続する通路を遮断することを指示する手段と、この指示に従って作業者がイグニッションキースイッチをＯＦＦにしたとき、少なくとも制御メモリの書き換えに要する時間だけ前記セルフシャットオフ時間を延長する手段と、このセルフシャットオフ時間内で制御メモリに対するデータ書き換えを実行する手段とを備える。
【０００７】
第２の発明では、第１の発明においてイグニッションキースイッチをＯＦＦにすることにより、電源と電気負荷とを接続する通路を遮断する。
【０００８】
第３の発明では、第１または第２の発明において前記指示が外部ツールに表示させる。
【０００９】
【発明の効果】
第１の発明では、書き換え許可時に電源と電気負荷とを接続する通路を遮断することを指示し、この指示に従って作業者がイグニッションキースイッチをＯＦＦにしたとき、制御メモリの書き換えに要する時間だけセルフシャットオフ時間を延長し、このセルフシャットオフ時間内で制御メモリに対するデータ書き換えを実行するので、書き換えに必要な電力しか消費されない。書き換え時に電気負荷が使用され、電源電圧が制御メモリの書き換えに要求される電圧以下となったのでは、メモリ書き換えが不正確になり、書き換え後のコントロールユニットが作動しなくなったり、誤作動を起こす心配があるが、第１の発明では、書き換え時に電気負荷が働くことのないようにしているので、このような問題を確実に防止できる。
【００１０】
電源と電気負荷とを接続する通路を遮断する手段をイグニッションスイッチと直列に設けたのではコストアップになるが、第２の発明ではコストアップになることがない。
【００１１】
指示を外部ツール以外の手段を新たに設けて行うときはコストアップとなるが、第３の発明ではコストアップになることがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１はシステム構成を示し、１はエンジン制御用コントロールユニット（以下ＥＣＭという）である。
【００１３】
ＣＰＵ、メモリ、入出力装置から構成されるＥＣＭ１は、制御プログラムにしたがってＣＰＵが各種の制御を行う。たとえば、アイドル回転数を運転条件に応じた目標値に自動的に制御するための機構として、スロットルバルブをバイパスする補助空気通路に、ＥＣＭ１からの信号により駆動される補助空気弁を介装し、ステップモータにより補助空気弁の開度を制御し、アイドル回転数を目標値に一致するように制御する。
【００１４】
ＥＣＭ１にはまた、セルフシャットオフ機能（自己遮断機能）を備える。このセルフシャットオフ機能は、イグニッションキースイッチをＯＮからＯＦＦにしたタイミングでＣＰＵへの電源を遮断するのではなく、イグニッションキースイッチのＯＦＦ後もＣＰＵへの電源供給を続け、セルフシャットオフ時間（たとえば５分程度）後にＣＰＵへの電源供給を遮断するようにしたものである。
【００１５】
これを図２でさらに説明すると、イグニッションキースイッチ１４と並列にリレー（セルフシャットオフリレー）１６の常開接点１６ａが接続され、ＣＰＵ１２からの駆動信号に応じてスイッチングされるパワトランジスタ１３により、リレーのコイル１６ｂを流れる電流が遮断される。いま、イグニッションキースイッチ１４をＯＦＦからＯＮにして電源（バッテリ）１５よりＣＰＵ１２に電流を流すと、ＣＰＵ１２が各種のフラグや変数の初期化を開始するとともに、パワトランジスタ１３にベース電流を流す。これによって、コイル１６ｂに電流が流れて接点１６ａが閉じられる（セルフシャットオフリレーがＯＮとなる）。このときは、２つの経路よりＣＰＵ１２に対して電流が供給されるわけである。
【００１６】
一方、イグニッションキースイッチ１４をＯＮからＯＦＦに切換えたときは、電気負荷（２１〜２４）への電源供給が遮断されるのに対して、リレー接点１６ａのほうはコイル１６ｂに電流が流れる限り閉じており、したがって電流がＣＰＵ１２に供給される。このイグニッションキースイッチをＯＮからＯＦＦに切換えてもＣＰＵ１２に対して電源供給を継続する時間がセルフシャットオフ時間（たとえば５分程度）であり、ＣＰＵ１２ではイグニッションキースイッチのＯＦＦと同時に所定の処理に入り、この処理の中で、演算の途中にある演算を終わらせたりメモリの整理を行う。全ての処理が済んだとき、ＣＰＵ１２がパワトランジスタ１３へのベース電流を遮断する。これによってリレー接点１６ａが開き、ＣＰＵ１２への電源供給が絶たれる（図３参照）。
【００１７】
なお、２１はラジオ、２２はライト類、２３はブロアファン（エアコンディショナー用）、２４は他のコントロールユニット（ＥＣＭ１以外のコントロールユニット）などの電気負荷で、イグニッションキースイッチ１４のＯＮ状態のとき電源１５より所定の電流が各電気負荷を流れる。
【００１８】
ところで、制御メモリをフラッシュメモリ（電気的に消去および書き込み可能なメモリ）で構成することで、制御プログラムをフラッシュメモリに書き込んだ後に、アイドル回転数制御プログラム中にバグ（間違い）を発見した場合に、図１に示したように、ＥＣＭ１に外部ツール２を接続し、外部ツール２より制御メモリの書き換えデータを送って、ＥＣＭ１内部の制御メモリを書き換えることを可能とする。
【００１９】
制御メモリの書き換えのための外部ツール２も、ＥＣＭ１と同様、ＣＰＵ、メモリ、入出力装置から構成され、制御メモリ書き換えデータ（バグを除いた後の制御プログラム）が搭載されている。外部ツール２は制御メモリの書き換え時に通信線を介してＥＣＭ１に接続され、図２に示すようにして制御メモリの書き換えが行われる。ＥＣＭ１、外部ツール２とも通信装置を有しており、両者はシリアル通信によりデータのやりとりが行われる。
【００２０】
この制御メモリの書き換えは、ＥＣＭ１を車両から取り外すことなく、エンジンを停止（したがって発電用のオルタネータも停止）したまま、イグニッションキースイッチをＯＮにした状態で行う。
【００２１】
この場合に、制御メモリの書き換え中の電源は、車載のバッテリに依存するが、このときに電源電圧が低下すると、正確にデータ書き換えが行えなくなることがある。
【００２２】
これに対処するため本発明の第１実施形態では、外部ツール２からの書き換え要求信号をＥＣＭ１が受信した場合に、イグニッションキースイッチ１４をＯＦＦにするようにとの指示を外部ツールに表示させ、この指示に従って作業者がイグニッションキースイッチ１４をＯＦＦにした後で制御メモリに対するデータ書き換えを実行する。
【００２３】
この制御について、さらに詳しく説明する。
【００２４】
いま図４は、外部ツール２とＥＣＭ１のあいだの信号のやり取りを表した通信シーケンスである。
【００２５】
制御メモリの書き換えに際してはまずＥＣＭ１との間でセキュリティ通信を行う。セキュリティ通信は、制御メモリを含めた各種のメモリを、市場でメーカーやディーラーの関係者以外の者が簡単に書き換えることができないようにメモリの書き換えを実施する前に行う暗号のやりとりのことである。具体的には、外部ツール２より書き換え防止解除要求をＥＣＭ１に向けて送り、これが正規の要求であれば、これを受けたＥＣＭ１より書き換え防止解除を送り返すことでセキュリティ通信が終了し、ＥＣＭ１がアンロック状態（つまり書き換え防止が解除された状態）となる。
【００２６】
なお、正規の外部ツールでないときは、暗号のやりとりが成立しないためＥＣＭ１がアンロック状態となることはなくロック状態（書き換え防止状態）のままである。
【００２７】
セキュリティ通信が終了すると、続けて外部ツール２より制御メモリの書き換え要求をＥＣＭ１に送る。この外部ツール２からの要求を受けてＥＣＭ１では制御メモリ書き換え要求の受信および書き換え処理を行う。
【００２８】
このＥＣＭ１での処理を図５のフローチャートに従って説明する。
【００２９】
図５において、まずステップ１では書き換え開始フラグをみる。このフラグは、後述するように書き換え条件が成立しておりかつ書き換え要求信号を受信したとき “０” より “１” にセットされるフラグである。当初は書き換え開始フラグ＝０であることより、ステップ２、３に進み、制御メモリの書き換え条件（たとえばバッテリ電圧が所定値以上であることなど）が成立しているかどうか、また、制御メモリの書き換え要求信号を受信しているかどうかをみる。
【００３０】
制御メモリの書き換え条件が成立しており、かつ書き換え要求信号を受信していれば、ステップ４、５に進み、書き換え開始フラグを “１” にセットするとともに、イグニッションキースイッチをＯＦＦにするようにとの指示を外部ツールに向けて送信する。
【００３１】
上記書き換え開始フラグの “１” へのセットにより、次回はステップ１よりステップ６に進むことになり、セルフシャットオフフラグをみる。このフラグは、外部ツールによる指示に従ってイグニッションキースイッチ１４がＯＦＦにされたとき、 “０” より “１” にセットされるフラグである。このフラグも当初は “０” であるので、ステップ７に進み、イグニッションキースイッチ（図ではＩＧＮ ＳＷで略記）１４がＯＦＦにされたかどうかをみる。
【００３２】
従来装置では書き換え中ずっとイグニッションキースイッチ１４をＯＮ状態としているのであるが、本発明では、書き換えの開始と同時に外部ツールにより、イグニッションキースイッチをＯＦＦにするようにとの指示を表示させるようにしている。したがって、その指示に従うまでステップ５の処理（イグニッションキースイッチ１４をＯＦＦにするようにとの指示）を繰り返す。
【００３３】
これに対して、外部ツール２の指示に従い作業者がイグニッションキースイッチをＯＦＦにすると、ステップ８、９、１０に進んで、
▲１▼セルフシャットオフフラグを “１” にセットし、
▲２▼セルフシャットオフ時間ｔssoffを通常の場合よりも延長し、
▲３▼書き換え許可信号を外部ツール２に向けて送信する。
【００３４】
ここで、セルフシャットオフ時間を延長する時間は制御メモリのデータ書き換えに要する時間（たとえば２０〜３０分程度）である。したがって、ここでのセルフシャットオフ時間は、この延長する時間と通常の場合のセルフシャットオフ時間との合計である。
【００３５】
上記セルフシャットオフフラグの “１” へのセットにより、次回からはステップ１、６よりステップ７、８、９を飛ばして、ステップ１０の処理を繰り返す。
【００３６】
次に、外部ツール２で実行される制御メモリの書き換え許可信号の受信および所定の処理について、図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００３７】
図６において、ステップ２１、２２では制御メモリの書き換え許可信号とイグニッションキースイッチ１４をＯＦＦにするようにとの指示とをＥＣＭ１より受信しているかどうかをみる。
【００３８】
書き換え許可信号を受信しておらず、かつイグニッションキースイッチ１４をＯＦＦにするようにとの指示を受信しているときは、ステップ２３に進み、イグニッションキースイッチ１４をＯＦＦにするようにとの指示を外部ツール２の表示装置に表示させる。これは、従来装置では書き換え中ずっとイグニッションキースイッチ１４をＯＮ状態としていたのに対して、本発明では外部ツール２の指示でイグニッションキースイッチ１４をＯＦＦにした状態で書き換えを行わせるためである。
【００３９】
一方、書き換え許可信号を受信したときはステップ２１よりステップ２４、２５に進み、書き換えデータをＥＣＭ１に向け送信するとともに、イグニッションキースイッチ１４をＯＦＦにするようにとの指示を非表示とする。
【００４０】
図４に戻り、ＥＣＭ１では制御メモリの書き換えデータを受信すると、制御メモリを書き換え、たとえば前記したアイドル回転数制御についていえば、この書き換えによって、間違いを訂正した後の制御プログラム全体がＥＣＭ１の制御メモリに格納される。
【００４１】
書き換えが終了したら、アンロック状態よりロック状態に切り換え、書き換えの終了を外部ツール２に送り返す。外部ツール２ではこの送信を受けて、制御メモリの書き換えが終了したことを確認し、通信シーケンスは終わりとなる。
【００４２】
なお、図５、図６で示した処理は図４の通信シーケンスと正確に対応するものではない。
【００４３】
こうして制御メモリの書き換えを終了すると、ＥＣＭ１（図２参照）では、セルフシャットオフ制御を実行する。これを図７のフローにより簡単に説明すると、セルフシャットオフフラグ＝１（図５のステップ８でセットされる）のときはステップ３１よりステップ３２に進み、タイマ値ｔとセルフシャットオフ時間ｔssoff（図５のステップ９で通常の場合より延長されている）を比較する。ここで、タイマ値ｔはイグニッションキースイッチ１４がＯＦＦとなってからの時間を計測するものである。
【００４４】
タイマ値ｔがセルフシャットオフ時間ｔssoffに満たないときは、ステップ３３でセルフシャットオフリレー１６をＯＮ状態とし、タイマ値ｔがセルフシャットオフ時間ｔssoff以上になったときは、ステップ３４、３５、３６に進んで、２つのフラグを “０” にリセットするとともに、セルフシャットオフリレー１６をＯＦＦ状態とする。
【００４５】
以上のように、メモリ書き換えを実行するためのセキュリティ通信確立後、外部ツール２からの書き換え要求信号をＥＣＭ１が受信した場合に、イグニッションキースイッチ１４をＯＦＦにするようにとの指示を外部ツール２に表示させ、この指示に従って作業者がイグニッションキースイッチ１４をＯＦＦにした状態でメモリ書き換えを実行するようにしたので、書き換えに必要な電力しか消費されない。制御メモリ書き換え中に、作業者ではコントロールできない電装品や他のコントロールユニットの作動によりバッテリ電圧が低下することがあり、この場合には書き込みデータの書き換えが不正確になるが、本発明では書き換えに先立ってイグニッションキースイッチをＯＦＦ状態とするので、制御メモリの書き換えが不正確となり、その後のＥＣＭ１の制御動作が不安定になったりするのを確実に防止することができるのである。
【００４６】
また、外部ツール２による指示に従ってイグニッションキースイッチ１４をＯＦＦにしたときのセルフシャットオフ時間ｔssoffの延長時間は書き換えに要する時間としているので、無用にセルフシャットオフ時間を長引かせることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の制御システム図である。
【図２】セルフシャットオフ機構を説明するための制御システム図である。
【図３】セルフシャットオフ機構を説明するための波形図である。
【図４】第１実施形態の通信シーケンス図である。
【図５】制御メモリ書き換え要求の受信時処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】制御メモリ書き換え許可の受信時処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】セルフシャットオフ制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ ＥＣＭ
２ 外部ツール
１４ イグニッションキースイッチ
１６ セルフシャットオフリレー

Claims (3)

1. 外部ツールにより電気的に消去および書き込み可能なメモリから構成される制御メモリを搭載したコントロールユニットと、
   イグニッションキースイッチのＯＦＦ後もこのコントロールユニットへの電源供給を続け、セルフシャットオフ時間の経過後にコントロールユニットへの電源供給を遮断する手段と、
   外部ツールから制御メモリに対するデータ書き換えの許可判定を行う手段と、書き換え許可時に電源と電気負荷とを接続する通路を遮断することを指示する手段と、
   この指示に従って作業者がイグニッションキースイッチをＯＦＦにしたとき、少なくとも制御メモリの書き換えに要する時間だけ前記セルフシャットオフ時間を延長する手段と、
   このセルフシャットオフ時間内で制御メモリに対するデータ書き換えを実行する手段と
   を備えたことを特徴とする車両制御用メモリ書き換え装置。
2. イグニッションキースイッチをＯＦＦにすることにより、電源と電気負荷とを接続する通路を遮断することを特徴とする請求項１に記載の車両制御用メモリ書き換え装置。
3. 前記指示は外部ツールに表示させることを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御用メモリ書き換え装置。

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