JP4375105B2 - マイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法及び車両用電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、マイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法及び車両用電子制御装置に関し、詳しくは、車両制御用マイクロコンピュータの異常の有無を監視して異常時に同マイクロコンピュータにリセットをかける監視装置の故障を診断する方法及びマイクロコンピュータ監視機能をもつ車両用電子制御装置に関するものである。

例えば、車両用電子制御装置としては、主制御部として車載エンジンの燃料噴射制御や点火制御等を実行するマイクロコンピュータ、並びに補助制御部として同エンジンへの吸入空気量を調量するスロットル弁の開度等を制御するマイクロコンピュータ等を備えるものがある。また、こうした電子制御装置においては、例えば上記補助制御部を構成するマイクロコンピュータに上記主制御部を構成するマイクロコンピュータの異常の有無を監視する監視機能をもたせたものもある。そして、このように主制御部を構成するマイクロコンピュータの監視機能を備える車両用電子制御装置にあっては、イグニションスイッチがオン操作されるなどして同電子制御装置が起動される際、監視装置たる上記補助制御部を構成するマイクロコンピュータを強制駆動して、その異常診断を行うようにする方法がある。

すなわち具体的には、いま、車両の運転者等によって上記イグニションスイッチがオン操作されたとすると、当該電子制御装置ではまず、上記主制御部を構成するマイクロコンピュータのデータメモリであるＲＡＭの初期化や、不揮発性メモリのチェック、割り込み設定等にかかるイニシャル処理を実行する。次いで、上記補助制御部を構成するマイクロコンピュータによる監視機能についてその異常診断を行うべく、該マイクロコンピュータに対して上記主制御部を構成するマイクロコンピュータからリセット要求を発行する。同電子制御装置ではこのとき、リセット履歴を適宜のメモリ若しくはレジスタ等に併せてセットする。そして、このリセット要求の発行によって上記補助制御部を構成するマイクロコンピュータから上記主制御部を構成するマイクロコンピュータにリセット信号が印加されれば、上記監視機能が正常に機能しているとする。この際、当該電子制御装置では、上記主制御部を構成するマイクロコンピュータにリセットがかかることにより、再び上述したイニシャル処理を実行することとなる。そしてその後、当該電子制御装置は、このリセット履歴の有無を参照して上記監視機能によるリセット動作が正常に行われたか否かを確認し、正常にリセット動作が行われたことを条件に通常制御モードとして実際の車両制御を開始する。

なお従来、このようなマイクロコンピュータの監視機能をもつ車両用電子制御装置としては、例えば特許文献１にみられる装置も知られているが、その監視装置に対する故障診断自体は、概ね上述の態様で行われている。
特開２００３−０９７３４５号公報

このように、マイクロコンピュータ監視機能をもつ車両用電子制御装置にあっては、その監視装置の故障診断を実行し、該監視装置が正常に機能していることを条件に通常の制御に移行する構成とすることで、同制御にかかる信頼性も保証されるようになる。しかし、監視装置に対する上記態様での故障診断方法を採用した場合、主制御部を構成するマイクロコンピュータのイニシャル処理が一旦終了した後、上記リセット動作に基づいて再度、同マイクロコンピュータのイニシャル処理が行われることとなる。このため、例えば車内ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）上のシステムでイグニションスイッチがオン操作されてから規定時間内に通信を開始する必要のあるシステム等が存在するような場合には、上記再度のイニシャル処理に伴う時間遅れに起因して、上記規定時間内での通信の開始に支障をきたさないとも限らない。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、故障診断を通じてのマイクロコンピュータ監視機能の信頼性の維持を図りつつ、起動時間（制御移行時間）についてもこれを的確に短縮することのできるマイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法及び車両用電子制御装置を提供することにある。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載のマイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法では、車両用電子制御装置に搭載されたマイクロコンピュータの動作を監視しつ
つ、異常時には同マイクロコンピュータを強制的にリセットするマイクロコンピュータ監視装置について、前記電子制御装置の起動時、前記マイクロコンピュータからこの監視装置にリセット要求を発してその故障の有無を診断する際に、前記電子制御装置を起動する手段として、車載エンジンの始動スイッチがオン操作されたことを検知して前記電子制御装置を起動する第１の起動手段の他に、該車載エンジンの始動スイッチがオン操作されること以外の事象を検知して同電子制御装置を起動する第２の起動手段を用意しておき、この第２の起動手段によって前記電子制御装置が起動されたときにのみ、前記マイクロコンピュータから前記監視装置にリセット要求を発してその故障の有無を診断する方法であって、前記第２の起動手段として、車両のドアの開閉を検知して前記電子制御装置に信号伝達を行うドアカーテシスイッチからの伝達信号に基づいて同電子制御装置を自動起動する手段を用いるようにしている。

また、請求項４に記載の車両用電子制御装置では、車両制御用のマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータの動作を監視しつつ、異常時には同マイクロコンピュータを強制的にリセットするマイクロコンピュータ監視装置とを備え、起動時に前記マイクロコンピュータから前記マイクロコンピュータ監視装置に対してリセット要求を発することで同監視装置の故障の有無を診断する車両用電子制御装置を前提に、当該電子制御装置を起動する手段として、車載エンジンの始動スイッチがオン操作されたことを検知して同電子制御装置を起動する第１の起動手段と、前記車載エンジンの始動スイッチがオン操作されること以外の事象を検知して同電子制御装置を起動する第２の起動手段とを備えることとし、前記第２の起動手段によって当該電子制御装置が起動されたときにのみ、前記マイクロコンピュータから前記マイクロコンピュータ監視装置にリセット要求を発して同監視装置の故障の有無を診断するものであって 前記第２の起動手段が、車両のドアの開閉を検知して当該電子制御装置に信号伝達を行うドアカーテシスイッチからの伝達信号に基づいて同電子制御装置を自動起動する構成とする。

これらマイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法にしろ、あるいは車両用電子制御装置にしろ、このような方法あるいは構成によってマイクロコンピュータ監視装置の故障診断を行うことにより、車載エンジンの始動スイッチ（イグニションスイッチ）がオン操作されることに基づいて電子制御装置が起動されたときには、前記マイクロコンピュータから前記マイクロコンピュータ監視装置にリセット要求が発せられることはなくなる。すなわち、同電子制御装置に搭載されたマイクロコンピュータとして、その起動に伴うイニシャル処理は１度実行されるものの、上記リセット要求に起因して、正確にはその要求に応じたリセット信号の印加に起因して、こうしたイニシャル処理が再度実行されることはなくなる。このため、電子制御装置としての起動時間、すなわちマイクロコンピュータが通常の制御モードに移行するまでの時間も確実に短縮されることとなり、例えば前述した車内ＬＡＮ上のシステムで、イグニションスイッチがオン操作されてから規定時間内に通信を開始する必要のあるシステム等が存在する場合であれ、それらシステムによる通信の開始に支障をきたすこともなくなる。また、マイクロコンピュータ監視装置の故障診断自体は、例えば車載エンジンの始動スイッチがオン操作される以前等に、上記第２の起動手
段による電子制御装置の起動に伴って自動実行されるため、マイクロコンピュータ監視機能の信頼性も好適に維持される。
加えて、上記マイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法、あるいは車両用電子制御装置では、上記第２の起動手段としては、車両のドアの開閉を検知して前記電子制御装置に信号伝達を行うドアカーテシスイッチからの伝達信号に基づいて電子制御装置を自動起動する手段を採用するようにしている。これにより、車両を使用する直前に上述の故障診断が実行されることとなるため、より効果的に、マイクロコンピュータ監視機能の信頼性の維持が図られるようになる。
請求項２に記載のマイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法では、車両用電子制御装置に搭載されたマイクロコンピュータの動作を監視しつつ、異常時には同マイクロコンピュータを強制的にリセットするマイクロコンピュータ監視装置について、前記電子制御装置の起動時、前記マイクロコンピュータからこの監視装置にリセット要求を発してその故障の有無を診断する際に、前記電子制御装置を起動する手段として、車載エンジンの始動スイッチがオン操作されたことを検知して前記電子制御装置を起動する第１の起動手段の他に、該車載エンジンの始動スイッチがオン操作されること以外の事象を検知して同電子制御装置を起動する第２の起動手段を用意しておき、この第２の起動手段によって前記電子制御装置が起動されたときにのみ、前記マイクロコンピュータから前記監視装置にリセット要求を発してその故障の有無を診断する方法であって、前記第２の起動手段として、前記車載エンジンの始動スイッチがオフ操作された後、エンジン温度が常温と車両走行時の温度との間に設定された所定の温度を下回ることを検知して前記電子制御装置を自動起動する手段を用いるようにしている。
また、請求項５に記載の車両用電子制御装置では、車両制御用のマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータの動作を監視しつつ、異常時には同マイクロコンピュータを強制的にリセットするマイクロコンピュータ監視装置とを備え、起動時に前記マイクロコンピュータから前記マイクロコンピュータ監視装置に対してリセット要求を発することで同監視装置の故障の有無を診断する車両用電子制御装置を前提に、当該電子制御装置を起動する手段として、車載エンジンの始動スイッチがオン操作されたことを検知して同電子制御装置を起動する第１の起動手段と、前記車載エンジンの始動スイッチがオン操作されること以外の事象を検知して同電子制御装置を起動する第２の起動手段とを備えることとし、前記第２の起動手段によって当該電子制御装置が起動されたときにのみ、前記マイクロコンピュータから前記マイクロコンピュータ監視装置にリセット要求を発して同監視装置の故障の有無を診断するものであって、前記第２の起動手段が、前記車載エンジンの始動スイッチがオフ操作された後、エンジン温度が常温と車両走行時の温度との間に設定された所定の温度を下回ることを検知して当該電子制御装置を自動起動する構成とする。
これらマイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法にしろ、あるいは車両用電子制御装置にしろ、このような方法あるいは構成によってマイクロコンピュータ監視装置の故障診断を行うことにより、車載エンジンの始動スイッチ（イグニションスイッチ）がオン操作されることに基づいて電子制御装置が起動されたときには、前記マイクロコンピュータから前記マイクロコンピュータ監視装置にリセット要求が発せられることはなくなる。すなわち、同電子制御装置に搭載されたマイクロコンピュータとして、その起動に伴うイニシャル処理は１度実行されるものの、上記リセット要求に起因して、正確にはその要求に応じたリセット信号の印加に起因して、こうしたイニシャル処理が再度実行されることはなくなる。このため、電子制御装置としての起動時間、すなわちマイクロコンピュータが通常の制御モードに移行するまでの時間も確実に短縮されることとなり、例えば前述した車内ＬＡＮ上のシステムで、イグニションスイッチがオン操作されてから規定時間内に通信を開始する必要のあるシステム等が存在する場合であれ、それらシステムによる通信の開始に支障をきたすこともなくなる。また、マイクロコンピュータ監視装置の故障診断自体は、例えば車載エンジンの始動スイッチがオン操作される以前等に、上記第２の起動手段による電子制御装置の起動に伴って自動実行されるため、マイクロコンピュータ監視機能の信頼性も好適に維持される。
加えて、上記マイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法、あるいは車両用電子制御装置では、上記第２の制御手段として、車載エンジンの始動スイッチがオフ操作された後、例えばエンジン冷却水の温度等、エンジン温度が常温と車両走行時の温度との間に設定された所定の温度を下回ることを検知して電子制御装置を自動起動する手段を採用するようにしている。これにより、上記エンジン温度を検出測定するセンサのセンサ出力と上記所定の温度に対応して設定されたしきい値とを比較する比較器を追加するだけの簡単な構成で上記第２の起動手段を実現することができ、同第２の起動手段を容易に、且つ低コストにて実現することが可能となる。

一方、上記請求項１又は２に記載のマイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法、あるいは請求項４又は５に記載の車両用電子制御装置においては、請求項３に記載の発明、あるいは請求項６に記載の発明によるように、前記マイクロコンピュータ監視装置が、前記マイクロコンピュータと共に当該電子制御装置に補助制御部として搭載されて、例えば電子制御式スロットル弁の開度制御等、前記車載エンジンの運転制御の一部に特化してこれを制御する補助マイクロコンピュータであるとしたことで、同監視装置として特別な装置を別途に用意する必要もなく、より容易に、当該マイクロコンピュータ監視機能をもつ車両用電子制御装置を実現することができるようになる。もっとも、上述の各発明において、この故障診断の対象とするマイクロコンピュータ監視装置自体は、このような補助制御部を構成するマイクロコンピュータに限られることなく任意である。要は、主制御部たるマイクロコンピュータの動作を監視しつつ、異常時には同マイクロコンピュータを強制的にリセットする機能を備える装置であればよい。

以下、本発明にかかるマイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法及び車両用電子制御装置を具体化した一実施の形態について図１〜図５を参照して説明する。
図１は、本実施の形態にかかる電子制御装置、及びその周辺回路のハードウェア構成についてその概要を示したものである。この図１を参照して、同電子制御装置の内部構成、及びその周辺回路を説明する。

図１に示されるように、電子制御装置１０には、イグニションスイッチ１００、メインリレー１０１、バッテリ１０２等の周辺回路が接続されている。
そして、電子制御装置１０は、大きくは、マイクロコンピュータからなる主制御部１１、同じくマイクロコンピュータからなる補助制御部１２、ソークタイマＩＣ１３、起動要因識別部１４、メインリレー制御回路１５、電源回路１６、及び入出力部１７を備えて構成されている。

ここで、上記主制御部１１は、主に車載エンジンの燃料噴射制御や点火制御をはじめ、車両全体の制御を統括的に実行する部分である。そしてその制御に際しては、例えばエンジン回転速度や負荷状態等に関するエンジン運転情報を上記入出力部１７を介して各種センサから随時取り込み、当該運転情報に基づいて図示しないインジェクタ、イグナイタ等の駆動を同じく上記入出力部１７を介して制御する。なお、この主制御部１１は、これが能動状態にある期間、所定周期で反転するウォッチドッグ信号（ＷＤ信号）を補助制御部１２に対して常時出力している。また、同主制御部１１には、後述する各種フラグやデータ等を格納するためのメモリ１１ａが設けられている。

他方、上記補助制御部１２は、上記主制御部１１と協働して、車両制御の一部（例えば、車載エンジンへの吸入空気量を調量するスロットル弁の開度制御）に特化してこれを実行する部分である。また、この補助制御部１２は、上記主制御部１１を構成するマイクロコンピュータの動作を監視するマイクロコンピュータ監視装置としても機能する。すなわちこの補助制御部１２では、主制御部１１から補助制御部１２に対して出力される上記ウォッチドッグ信号を常時モニタしつつ、該ウォッチドッグ信号が所定時間以上反転しなかった場合に、主制御部１１に対してリセットをかけるように機能する。

また、上記ソークタイマＩＣ１３は、当該電子制御装置１０を自動起動するための時計機能を備える部分である。このソークタイマＩＣ１３では、例えば水晶発振子等（図示略）から発せられる発振信号のカウント（計時）を行い、このカウント数が、上記主制御部１１により設定されたタイマ時間（設定値）に到達したことに基づいて上記起動要因識別部１４にソーク起動信号ＳＫを出力する。なお、このソークタイマＩＣ１３は、イグニションスイッチ１００のオン／オフ操作とは関わりなく、上記電源回路１６から常時印加される動作電圧Ｖｓに基づいてその計時動作を実行することとなる。

また、上記起動要因識別部１４は、イグニションスイッチ１００がオン操作されることにより入力されるイグニションオン信号ＳＩＧ、あるいはソークタイマＩＣ１３により印加される上記ソーク起動信号ＳＫに基づいてメインリレー制御回路１５にオン指令を出力するものである。また、この起動要因識別部１４では、上記イグニションオン信号ＳＩＧと上記ソーク起動信号ＳＫとを識別して当該電子制御装置１０の起動要因を上記主制御部１１を構成するマイクロコンピュータに通知する。

また、上記メインリレー制御回路１５は、メインリレー１０１の駆動制御を行う回路であり、上記起動要因識別部１４からのオン指令に基づいてメインリレー１０１をオン制御する。また、上記主制御部１１から停止信号ＳＨが入力されることに基づいて同メインリレー１０１をオフ制御する。なお、メインリレー１０１は、リレーコイル１０１ａとリレー接点１０１ｂとを有して構成されており、上記メインリレー制御回路１５によるオン制御に基づいてリレーコイル１０１ａに駆動電流が流れることによりリレー接点１０１ｂがオン状態となる。そしてこのとき、バッテリ１０２のバッテリ電圧ＶＢＡＴが駆動電圧ＶＢとして電源回路１６に印加される。他方、上記オフ制御に際しては、リレーコイル１０１ａへの駆動電流が遮断されることによりリレー接点１０１ｂがオフ状態となり、電源回路１６への駆動電圧ＶＢの印加も解除される。

また、上記電源回路１６は、上記駆動電圧ＶＢの印加に基づいて上記主制御部１１及び補助制御部１２の動作電圧Ｖｍを生成するとともに、バッテリ１０２のバッテリ電圧ＶＢＡＴを直接受け、このバッテリ電圧ＶＢＡＴに基づいて、上記ソークタイマＩＣ１３やメインリレー制御回路１５の動作電圧Ｖｓを生成する回路である。

また、上記入出力部１７は、各種インターフェースや、センサ信号をＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換するＡ／Ｄ変換回路、ドライバ回路等を備え、当該電子制御装置１０と外部機器との間の各種信号の入出力を統括して行う部分である。

次に、上述の構成からなる電子制御装置１０において実行されるマイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法、すなわち上記補助制御部１２によるマイクロコンピュータ監視機能の診断方法について説明する。

本実施の形態では、先に述べたように、電子制御装置１０をイグニションスイッチ１００からのイグニションオン信号ＳＩＧに基づいて起動する他、ソークタイマＩＣ１３からのソーク起動信号ＳＫに基づいて起動する構成を採用しており、このソーク起動信号ＳＫに基づく起動時のみ、上記補助制御部１２による監視機能の診断を行うこととしている。ちなみに、上記ソークタイマＩＣ１３からのソーク起動信号ＳＫに基づいて電子制御装置１０が起動される際に実行される処理としては、周知のエバポパージシステムの故障診断処理等があるが、ここでは便宜上、それら処理についての詳細な説明は割愛する。

以下、上記主制御部１１を構成するマイクロコンピュータによる、同電子制御装置１０の起動時の処理について図２及び図３のフローチャートを参照して説明する。
電子制御装置１０（主制御部１１）が起動されると、図２に示されるように、ステップＳ１０１の処理として、当該主制御部１１を構成するマイクロコンピュータの前述したイニシャル処理が実行された後、ステップＳ１０２の処理として、当該電子制御装置１０の起動がイグニションオンによるものであるか否か判断される。すなわち、起動に際して上記起動要因識別部１４から通知された起動要因が上記イグニションオン信号ＳＩＧである旨のものであるか否か判断される。そして今回、この起動要因がソーク起動信号ＳＫによる起動であると判断される場合には、ステップＳ１０３の処理に移行する。

このステップＳ１０３では、図３にその詳細を示す上記監視装置（補助制御部１２）の故障診断処理が実行される。
図３に示されるように、この診断処理に際してはまず、ステップＳ２０１の処理として、例えば上記メモリ１１ａに設定されている診断中フラグがオフであるか否かが判断される。ただしここでは、診断処理が未だ実行されておらず、診断中フラグがオフであるため、ステップＳ２０２に移行する。そして、ステップＳ２０２の処理として、診断中フラグがオンに設定される。

続いて、ステップＳ２０３の処理として、主制御部１１自らに強制的にリセットをかけるべく上記補助制御部１２に対してリセット要求が発せられるとともに、ステップＳ２０４の処理として、上記補助制御部１２からそのリセット要求に応じたリセット信号が補助制御部１２から印加されたか否か判断される。この際、ステップＳ２０５及びＳ２０６の処理として、上記リセット信号が印加されるまでの間、例えばこの診断プログラム内に設けられたリセット待ち時間カウンタがインクリメントされ、そのカウント数が予め設定された設定値に到達したか否か（リセット待ち時間がタイムアウトしたか否か）の判断が繰り返し行われる。

ここで、このステップＳ２０６において、上記リセット待ち時間カウンタのカウント数が上記設定値に到達してタイムアウトとなると、補助制御部１２による監視機能が異常であると判断される。そしてこの場合、ステップＳ２０７の処理として、メモリ１１ａ内に診断結果フラグ（ダイアグコード）として異常フラグ（異常コード）がセットされる。その後、ステップＳ２０８の処理として、上記リセット待ち時間カウンタがクリアされるとともに、ステップＳ２０９の処理として、上記診断中フラグがオフにセットされてこの診断処理が終了する。

そしてその後は、図２に示されるように、ステップＳ１０４の処理として、電子制御装置１０の電源をオフにすべくメインリレー制御回路１５に対して停止信号ＳＨが出力される。これにより、メインリレー制御回路１５によってメインリレー１０１がオフ制御されて、この起動時の処理が終了される。

一方、上記ステップＳ２０４（図３）において、上記リセット要求の発行によって、タイムアウトとなる前に上記補助制御部１２から上記主制御部１１にリセット信号が印加されれば、上記監視機能が正常に機能していると判断することができる。そしてこの場合には、ステップＳ２１０の処理として、上記リセット待ち時間カウンタがクリアされた後、図２に示した上記ステップＳ１０１の処理に戻る。

そして、ステップＳ１０１の処理として、イニシャル処理が再度実行されるとともに、ステップＳ１０２の処理では、イグニションオンによる起動であるか否かについて再度判断される。ここでは未だ、上記ソーク起動信号ＳＫに基づく起動状態が維持されているため、上記ステップＳ１０３の診断処理に移行する。

そして、図３に示されるように、ステップＳ２０１の処理として、診断中フラグがオフであるか否か判断される。ちなみにここでは、上記ステップＳ２０２において診断中フラグがオンされたままの状態にあるため、ステップＳ２１１の処理に移行する。そして、このステップＳ２１１の処理として、メモリ１１ａ内に上記診断結果フラグとして正常である旨のフラグがセットされる。その後は、ステップＳ２０９の処理として、診断中フラグがオフにセットされて、当該診断処理が終了する。

なおその後、図２に示されるように、ステップＳ１０４の処理として、電子制御装置１０の電源をオフにすべくメインリレー制御回路１５に対して停止信号ＳＨが出力され、メインリレー制御回路１５によりメインリレー１０１がオフ制御されてこの起動時の処理が終了されることは上述の通りである。

他方、イグニションスイッチ１００のオン操作によって電子制御装置１０が起動された場合には、以下のような態様をもって起動時の処理が実行される。
まず、上記イグニションスイッチ１００がオン操作されると、上記起動要因識別部１４にイグニションオン信号ＳＩＧが印加される。これにより、同起動要因識別部１４からメインリレー制御回路１５にオン指令が出力されて、主制御部１１及び補助制御部１２が起動される。また併せて、この起動要因識別部１４から上記主制御部１１に対してこの起動がイグニションオン信号ＳＩＧによるものである旨の起動要因が通知される。そして、このイグニションオンにより起動した主制御部１１によって、図２に示す起動時の処理が実行される。

すなわちこの場合には、まず、ステップＳ１０１の処理として、当該主制御部１１を構成するマイクロコンピュータの前述したイニシャル処理が実行された後、ステップＳ１０２の処理として、イグニションオンによる起動である旨が判断されて、ステップＳ１０５の処理に移行する。

そして、このステップＳ１０５の処理として、上記監視機能が正常であるか異常であるかの判断が行われる。
ここで、上記診断結果フラグとして正常フラグがメモリ１１ａに記憶されている場合、上記監視機能は正常であったと判断される。そしてこの場合には、ステップＳ１０６の処理として、通常の制御モードによる車両制御が実行される。

この制御は、ステップＳ１０７において、イグニションスイッチ１００がオフ操作されたと判断されるまで継続される。そして、このステップＳ１０７において、イグニションスイッチ１００がオフ操作された旨判断されると、例えば次のエンジン始動の際に必要な各種情報をメモリ１１ａにバックアップしたり、ソークタイマＩＣ１３に上記タイマ時間（設定値）を設定したりする等の処理が実行された後、メインリレー制御回路１５に対して停止信号ＳＨが出力される。これにより、主制御部１１に対する給電が遮断されて（ステップＳ１０４）、当該処理が終了される。

一方、上記ステップＳ１０５の処理として、上記異常フラグ（異常コード）がメモリ１１ａに記憶されている旨が判断される場合には、上記監視機能が異常であったと判断される。そしてこの場合には、ステップＳ１０８において、例えば警報ランプを通じてユーザに異常があった旨が通知されるとともに、ステップＳ１０９において、フェールセーフ処理として退避走行制御モードによる車両制御が開始される。

この制御も、ステップＳ１１０において、イグニションスイッチ１００がオフ操作されたと判断されるまで継続され、該イグニションスイッチ１００がオフ操作された旨判断された場合は、ステップＳ１０４の処理として、メインリレー制御回路１５に対し、上記停止信号ＳＨが出力される。これにより、主制御部１１等に対する給電が遮断されて、当該処理が終了される。

図４及び図５は、主に上述した診断処理について、その診断態様をタイミングチャートとして示したものであり、次に、これら図４及び図５を併せ参照して、同診断態様をさらに詳述する。

まず、図４は、監視機能が正常であると判断される場合についてその診断態様を主に示したものである。同図４（ａ）に示されるように、イグニションスイッチ１００がオフ操作されると、主制御部１１では上述のように、ソークタイマＩＣ１３にタイマ時間（設定値）を設定した後、メインリレー制御回路１５に対して上記停止信号ＳＨを出力する。これにより、電子制御装置１０では、給電が遮断されるとともに、図４（ｂ）に示される態様で、上記ソークタイマＩＣ１３によるタイムカウントが開始される。

そして、同図４（ｂ）に示されるように、ソークタイマＩＣ１３によるタイマカウント値が上記設定値に達すると、ソークタイマＩＣ１３から起動要因識別部１４に対してソーク起動信号ＳＫが発せられ、そのソーク起動信号ＳＫに基づき電子制御装置１０が起動されて、上記監視機能に関する診断処理が開始される。すなわちこの際、主制御部１１では、まず図４（ｉ）に示されるように前述したイニシャル処理を実行し、次に図４（ｃ）に示されるように、診断中フラグをセットするとともに（図３のステップＳ２０２）、図４（ｄ）に示されるように、補助制御部１２に対してリセット要求を発することとなる（図３ステップＳ２０３）。また、同主制御部１１では併せて、図４（ｅ）に示されるように、上記リセット待ち時間カウンタのインクリメントを開始する（図３ステップＳ２０５及びＳ２０６）。そして、そのカウント値が「タイムアウト」となる前に、図４（ｆ）に示されるように補助制御部１２からリセット信号が印加されることによって、図４（ｅ）に示されるように上記リセット待ちカウンタをクリアする。（図３ステップＳ２１０）。

そしてその後、診断処理に戻った主制御部１１では、まず図４（ｉ）に示されるように前述したイニシャル処理の２回目を実行する。そして、図４（ｃ）に示されるように、上記診断中フラグがオンであることに基づいて（図３ステップＳ２０１）、図４（ｇ）に示されるように上記メモリ１１ａに正常フラグをセットするとともに（図３ステップＳ２１１）、上記診断中フラグをオフとする（図３ステップＳ２０９）。こうして、上記監視機能に関する診断処理が終了する。

今度は、図４（ａ）に示されるように、上記イグニションスイッチ１００のオン操作に基づいて電子制御装置１０が起動されると、上記主制御部１１を構成するマイクロコンピュータはまず、図４（ｉ）に示される態様でイニシャル処理を実行する（図２ステップＳ１０１）。そして、図４（ｇ）に示されるように、正常フラグがオンとなっていることに基づき、引き続き図４（ｉ）に示される態様で、通常制御モードによる車両制御を実行する。

このように、本実施の形態によれば、イグニションスイッチ１００のオン操作に基づく電子制御装置１０の起動に先立って上記診断処理が行われ、同処理に基づくリセット処理も既に実行されている。このため、同イグニションスイッチ１００のオン操作に基づく電子制御装置１０の起動時には、１度のイニシャル処理が実行されるだけで済み、その起動時間、すなわち通常制御に移行されるまでの時間が確実に短縮されるようになる。

一方、図５は、監視機能が異常であると判断される場合についてその診断態様を主に示したものである。なお、同図５（ａ）〜（ｄ）の動作に関しては、上述した図４（ａ）〜（ｄ）の動作と同様であるため、その詳細な説明については割愛する。

ここでは、図５（ｅ）及び（ｆ）に示されるように、リセット要求が発行されて以降、リセット待ち時間カウンタのインクリメントが開始されたものの、これが「タイムアウト」となっても、補助制御部１２からはリセット信号が発せられなかったとする。この場合、主制御部１１では、補助制御部１２に異常がきたしているものとして、図５（ｈ）に示される態様で、メモリ１１ａに異常フラグをセットする（図３ステップＳ２０５〜Ｓ２０７）。そしてその後は、図５（ｅ）及び（ｃ）に示されるように、上記カウンタをクリアするとともに、上記診断フラグをオフとして（図３ステップＳ２０８及びＳ２０９）、当該診断処理を終了する。

そしてこの場合も、こうして上記監視機能に関する診断処理が終了した後、今度は、図５（ａ）に示されるように、上記イグニションスイッチ１００のオン操作に基づいて電子制御装置１０が起動されると、上記主制御部１１を構成するマイクロコンピュータはまず、図５（ｉ）に示される態様でイニシャル処理を実行する（図２ステップＳ１０１）。次に、図５（ｈ）に示されるように、異常フラグがオンとなっていることに基づき、図５（ｉ）に示される態様で、フェールセーフ処理である退避走行制御モードでの車両制御を実行することとなる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に列記する効果が得られるようになる。
（１）ソークタイマＩＣ１３から出力されるソーク起動信号ＳＫに基づいて電子制御装置１０が起動されたときにのみ補助制御部１２によるマイクロコンピュータ監視機能の診断処理が実行される構成とした。これにより、イグニションスイッチ１００がオン操作されるまでの間に同診断処理が終了されていることとなり、当該電子制御装置１０、すなわち主制御部１１がイグニションスイッチ１００のオン操作に基づき起動されるに際して、上記監視機能が正常であるか否かはメモリ１１ａに記憶された診断結果フラグを参照するだけで済む。このため、イグニションスイッチ１００のオン操作に基づくイニシャル処理の実行も１度だけで済むこととなり、主制御部１１を構成するマイクロコンピュータが通常の制御モードに移行するまでの時間も確実に短縮されるようになる。したがって、前述した車内ＬＡＮ上のシステムで、イグニションスイッチがオン操作されてから規定時間内に通信を開始する必要のあるシステム等が存在する場合であれ、それらシステムによる通信の開始に支障をきたすこともなくなる。また、補助制御部１２の故障診断自体は、イグニションスイッチ１００がオン操作される以前にソークタイマＩＣ１３による電子制御装置１０の起動に伴って自動実行されるため、監視機能の信頼性も好適に維持される。

（２）監視機能の診断処理を行うべく電子制御装置１０を起動させる手段としてソークタイマＩＣ１３を用いることとした。このため、車両の状態等によることなく、設定されたタイマ時間のもとに確実に上記監視機能の診断を行うことができるとともに、その診断にかかる実行履歴を管理することも容易となる。

（３）車両制御の一部に特化してこれを制御する補助制御部１２に上記主制御部１１を構成するマイクロコンピュータの監視機能をもたせ、この補助制御部１２を故障診断の対象とする構成とした。このため、監視装置として特別な装置を別途に用意する必要もなく、容易に、マイクロコンピュータ監視機能をもつ車両用電子制御装置を実現することができるようになる。

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施の形態では、図３に例示した診断処理のステップＳ２０４においてリセット信号の印加が確認された後、ステップＳ２１０において上記リセット待ち時間カウンタをクリアして図２のステップＳ１０１の処理に戻ることとした。これに代えて、例えば、ステップＳ２１０でのリセット待ち時間カウンタのクリア処理が終了した後、上記ステップＳ１０１の処理に戻ることなく診断結果としてメモリ１１ａに正常フラグをセットして診断処理を終了するようにしてもよい。

・上記実施の形態では、リセット待ち時間カウンタを上記診断処理のプログラム内に設けることとしたが、このリセット待ち時間カウンタをハードウェア構成にて構成してもよい。

・上記実施の形態では、監視機能の診断を行うべく上記電子制御装置１０を自動起動する手段、すなわちイグニションスイッチ１００のオン操作に基づき同電子制御装置１０を起動する手段を第１の起動手段とした場合にいわば第２の起動手段ともいえる起動手段としてソークタイマＩＣ１３を用いることとした。しかし、この第２の起動手段としては、ソークタイマＩＣ１３に限らず、例えば図６に示すように、車両のドアの開閉を検知して電子制御装置１０に信号伝達を行うドアカーテシスイッチ１０３を用いるようにしてもよい。すなわち、ドアカーテシスイッチから伝達される伝達信号ＳＤを起動要因として電子制御装置１０を自動起動させて上述の診断処理を行うようにしてもよい。このような方法あるいは構成によれば、車両を使用する直前に上述の故障診断が実行されることとなるため、より効果的に、監視機能の信頼性の維持が図られるようになる。

・また同様に、上記第２の起動手段としては、イグニションスイッチ１００がオフ操作された後、車両に配設された水温センサによって検出される水温（エンジン温度）が、常温と車両走行時の温度との間に設定された所定の温度を下回ることを検知して上記電子制御装置１０を自動起動する手段を採用することもできる。例えばこの場合、図７に示すように、水温センサ１０４の検出信号と、常温と走行時温度との間の温度として設定されたしきい値ＴＨとを比較する比較器ＣＯＭＰを用い、水温センサ１０４により検出される温度が上記しきい値ＴＨを下回ったときに比較器ＣＯＭＰから出力される信号ＳＷを起動要因として電子制御装置１０を自動起動する構成となる。この場合には、比較器を追加するだけの簡単な構成で電子制御装置１０を起動させることが可能となるため、容易に、且つ低コストにて電子制御装置１０を自動起動するための手段を実現することができる。

・さらに、上記第２の起動手段としては、図８に示すように、イグニションスイッチ１００がオフ操作されたことを検知して電子制御装置１０を自動起動する構成を採用することもできる。すなわち、イグニションスイッチ１００がオフ操作されてから上記メインリレー制御回路１５に対する停止信号ＳＨの印加により電子制御装置１０の電源がオフとされるまでの間に、上記監視機能に関しての診断処理を自動起動（自動実行）するようにしてもよい。この場合、いわゆるソフトウェアの追加のみで、イグニションスイッチ１００がオン操作される以前に電子制御装置１０の起動に基づき上述の診断処理を自動実行する手段を実現することができ、この場合も、容易に、且つ低コストにて上記第２の起動手段を実現することができるようになる。

・また、その他の手段であれ、要は、イグニションスイッチ１００がオン操作されること以外の事象を検知して電子制御装置１０を自動起動することのできる手段であれば、上記第２の起動手段として採用可能である。

・上記実施の形態では、故障診断の対象とするマイクロコンピュータ監視装置が、主制御部１１と共に車両制御の一部に特化してこれを制御する補助制御部１２である場合について示したが、この補助制御部１２に代えて、例えば、車両制御を行うことなく単に監視装置としてのみ機能するウォッチドッグ回路等を故障診断の対象とすることもできる。

この発明にかかる車両用電子制御装置の一実施の形態についてその構成を示すブロック図。 上記実施の形態の車両用電子制御装置において実行される起動時の処理についてその処理手順を示すフローチャート。 上記実施の形態の車両用電子制御装置において実行される監視機能の診断処理についてその処理手順示すフローチャート。 （ａ）〜（ｉ）は、上記実施の形態の車両用電子制御装置において実行される診断処理の処理態様例を示すタイミングチャート。 （ａ）〜（ｉ）は、上記実施の形態の車両用電子制御装置において実行される診断処理の処理態様例を示すタイミングチャート。 同実施の形態にかかる車両用電子制御装置の変形例についてその構成の一部を示すブロック図。 同実施の形態にかかる車両用電子制御装置の変形例についてその構成の一部を示すブロック図。 同実施の形態にかかる車両用電子制御装置の変形例についてその構成の一部を示すブロック図。

符号の説明

１０…車両用電子制御装置、１１…主制御部、１１ａ…メモリ、１２…補助制御部、１３…ソークタイマＩＣ、１４…起動要因識別部、１５…メインリレー制御回路、１６…電源回路、１７…入出力部、１００…イグニションスイッチ、１０１…メインリレー、１０１ａ…リレーコイル、１０１ｂ…リレースイッチ、１０２…バッテリ、１０３…ドアカーテシスイッチ、１０４…水温センサ、ＣＯＭＰ…比較器。

Claims (6)

1. 車両用電子制御装置に搭載されたマイクロコンピュータの動作を監視しつつ、異常時には同マイクロコンピュータを強制的にリセットするマイクロコンピュータ監視装置について、前記電子制御装置の起動時、前記マイクロコンピュータからこの監視装置にリセット要求を発してその故障の有無を診断するマイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法において、
   前記電子制御装置を起動する手段として、車載エンジンの始動スイッチがオン操作されたことを検知して前記電子制御装置を起動する第１の起動手段の他に、該車載エンジンの始動スイッチがオン操作されること以外の事象を検知して同電子制御装置を起動する第２の起動手段を用意し、この第２の起動手段によって前記電子制御装置が起動されたときにのみ、前記マイクロコンピュータから前記監視装置にリセット要求を発してその故障の有無を診断する方法であって、前記第２の起動手段として、車両のドアの開閉を検知して前記電子制御装置に信号伝達を行うドアカーテシスイッチからの伝達信号に基づいて同電子制御装置を自動起動する手段を用いるようにした
   ことを特徴とするマイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法。
2. 車両用電子制御装置に搭載されたマイクロコンピュータの動作を監視しつつ、異常時には同マイクロコンピュータを強制的にリセットするマイクロコンピュータ監視装置について、前記電子制御装置の起動時、前記マイクロコンピュータからこの監視装置にリセット要求を発してその故障の有無を診断するマイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法において、
   前記電子制御装置を起動する手段として、車載エンジンの始動スイッチがオン操作されたことを検知して前記電子制御装置を起動する第１の起動手段の他に、該車載エンジンの始動スイッチがオン操作されること以外の事象を検知して同電子制御装置を起動する第２の起動手段を用意し、この第２の起動手段によって前記電子制御装置が起動されたときにのみ、前記マイクロコンピュータから前記監視装置にリセット要求を発してその故障の有無を診断する方法であって、前記第２の起動手段として、前記車載エンジンの始動スイッチがオフ操作された後、エンジン温度が常温と車両走行時の温度との間に設定された所定の温度を下回ることを検知して前記電子制御装置を自動起動する手段を用いるようにした
   ことを特徴とするマイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法。
3. 前記マイクロコンピュータ監視装置が、前記マイクロコンピュータと共に前記電子制御装置に補助制御部として搭載されて、前記車載エンジンの運転制御の一部に特化してこれを制御する補助マイクロコンピュータである
   請求項１又は２に記載のマイクロコンピュータ監視装置の故障診断方法。
4. 車両制御用のマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータの動作を監視しつつ、異常時には同マイクロコンピュータを強制的にリセットするマイクロコンピュータ監視装置とを備え、起動時に前記マイクロコンピュータから前記マイクロコンピュータ監視装置に対してリセット要求を発することで同監視装置の故障の有無を診断する車両用電子制御装置において、
   当該電子制御装置を起動する手段として、車載エンジンの始動スイッチがオン操作されたことを検知して同電子制御装置を起動する第１の起動手段と、前記車載エンジンの始動スイッチがオン操作されること以外の事象を検知して同電子制御装置を起動する第２の起動手段とを備え、前記第２の起動手段によって当該電子制御装置が起動されたときにのみ、前記マイクロコンピュータから前記マイクロコンピュータ監視装置にリセット要求を発して同監視装置の故障の有無を診断するものであって、
   前記第２の起動手段が、車両のドアの開閉を検知して当該電子制御装置に信号伝達を行うドアカーテシスイッチからの伝達信号に基づいて同電子制御装置を自動起動するものである
   ことを特徴とする車両用電子制御装置。
5. 車両制御用のマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータの動作を監視しつつ、異常時には同マイクロコンピュータを強制的にリセットするマイクロコンピュータ監視装置とを備え、起動時に前記マイクロコンピュータから前記マイクロコンピュータ監視装置に対してリセット要求を発することで同監視装置の故障の有無を診断する車両用電子制御装置において、
   当該電子制御装置を起動する手段として、車載エンジンの始動スイッチがオン操作されたことを検知して同電子制御装置を起動する第１の起動手段と、前記車載エンジンの始動スイッチがオン操作されること以外の事象を検知して同電子制御装置を起動する第２の起動手段とを備え、前記第２の起動手段によって当該電子制御装置が起動されたときにのみ、前記マイクロコンピュータから前記マイクロコンピュータ監視装置にリセット要求を発して同監視装置の故障の有無を診断するものであって、
   前記第２の起動手段が、前記車載エンジンの始動スイッチがオフ操作された後、エンジン温度が常温と車両走行時の温度との間に設定された所定の温度を下回ることを検知して当該電子制御装置を自動起動するものである
   ことを特徴とする車両用電子制御装置。
6. 前記マイクロコンピュータ監視装置が、前記マイクロコンピュータと共に当該電子制御装置に補助制御部として搭載されて、前記車載エンジンの運転制御の一部に特化してこれを制御する補助マイクロコンピュータである
   請求項４又は５に記載の車両用電子制御装置。

Images