JP6011162B2 - 電子制御装置 - Google Patents
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(1)ロジック部は、IGSWがオフされたことを検知してからリレーオン信号の出力を停止するまで(延いては、動作を停止するまで)の間に、常時電源供給されたバックアップRAMにデータAを書き込む書込処理を行う。
つまり、ロジック部が起動した時点において、バックアップRAMにデータAが書き込まれていない場合は、ロジック部が前回の動作停止前に上記(1)の書込処理を行わなかったということであるが、その原因は、給電手段が故障していて、IGSWのオフ後すぐに電子制御装置への電源供給が停止されたことにある、と考えられるからである。
即ち、マイコンは、起動用給電条件が非成立になったことを検知してから給電要求信号の出力を停止するまでの間に、「判定用情報を判定用情報記憶部に書き込む第1書込処理」を行う。そして、マイコンは、動作を開始した後、「判定用情報記憶部に判定用情報が記憶されているか否かを判定して、判定用情報が記憶されていないことを条件に給電手段が異常であると判断する、異常検出処理」を行い、また、少なくとも判定用情報記憶部に判定用情報が記憶されていると判定した場合には、「判定用情報記憶部に判定用情報とは異なる情報を書き込む第2書込処理」も行う。
図1に示すように、第1実施形態のECU11は、外部電源としてのバッテリ13の電圧(通常12V前後であり、以下、バッテリ電圧という)Vbatが給電用のリレーであるメインリレー15を介して電源電圧VBとして供給される端子17を備えている。そして、その端子17には、車両のIGSW(イグニッションスイッチ)19及びダイオード21を介しても、バッテリ電圧Vbatが電源電圧VBとして供給されるようになっている。
電源制御IC33は、端子17に供給される電源電圧VBから、マイコン31を動作させるための一定の動作用電圧Vd(本実施形態では例えば5V)を生成して、その動作用電圧Vdをマイコン31に出力する主電源回路41と、端子23に供給されるバックアップ電源としてのバッテリ電圧Vbatから、一定のスタンバイ電圧Vs(本実施形態では例えば3V)を生成して、そのスタンバイ電圧Vsをマイコン31に出力する副電源回路43と、メインリレー15をオンさせるための駆動回路45と、マイコン31をリセットする制御を行うリセット制御回路47と、マイコン31の動作を監視するウォッチドッグタイマ(WDT)49と、を備えている。
《機能1》ウォッチドッグタイマ49からリセット要求が出力されると、マイコン31のリセット端子(図1において「RES」と記載)へ、所定時間だけリセット信号SRを出力することにより、マイコン31をリセットして再起動させる。これは、マイコン31の正常復帰を試みるためのリセット機能である。
そのイニシャル処理には、例えば、上記特定のレジスタを含む種々の内部レジスタをクリアするレジスタ初期化処理や、RAM55における所定のデータ記憶領域にプログラムで定められた設定値を書き込むデータ初期化処理や、前回の動作中にRAM55からフラッシュメモリ53に保存しておいた(つまり、退避させておいた)データを、フラッシュメモリ53からRAM55に記憶し直すデータ復元処理等が、含まれているが、更に、メインリレー異常を検出することに関連する処理も含まれている。そして、そのイニシャル処理については、後で図4を用いて説明する。また、フラッシュメモリ53の前述した記憶領域63,65,67に記憶される判定用フラグ、リセット履歴、及び異常判定カウンタの各々は、イニシャル処理における上記データ復元処理によってRAM55にコピーされ、その後の処理では、RAM55上で更新されることとなる。
尚、時間同期処理は、予め決められた一定の時間(例えば1msや8ms)毎に行われ、その時間同期処理が終了してから次に開始されるまでの空き時間において、アイドル処理が行われる。また、アイドル処理では、主に、RAM55における上記所定のデータ記憶領域に対して上記データ初期化処理で書き込んだのと同じ設定値を書き込むリフレッシュ処理等が行われる。そのリフレッシュ処理は、データ初期化処理でRAM55に書き込んだ設定値が何等かの原因で他の値に変わってしまっても、その設定値を元の値に戻すために行われる。
すると、その時点において、IGSW19はオフされているため、給電要求信号SDがローになることでメインリレー15がオフし、端子17への電源電圧VBの供給が停止する。その結果、主電源回路41から動作用電圧Vdが出力されなくなり、マイコン31は動作を停止することとなる。
図3に示すように、マイコン31は、図2のS130で時間同期処理を開始すると、まずS210にて、今回の処理がイニシャル処理を行った後の初回処理であるか否かを判定し、初回処理であれば、S220〜S240の処理を行う。
また、S240では、後述する図4(イニシャル処理)のS340又はS350の処理によりRAM55上で更新される異常判定カウンタの現在値を、フラッシュメモリ53の記憶領域67に書き込む処理(つまり、記憶領域67内の異常判定カウンタを更新目的で書き換える処理)も行う。
また、マイコン31は、上記S210にて、今回の処理がイニシャル処理後の初回処理ではないと判定した場合には、S220〜S240の処理を行うことなく、そのままS250に進む。
尚、IGSW19がオンかオフかは、入力回路35から入力されるレベル変換後のIGSW信号に基づいて判定することができる。また、定期処理としては、エンジンを制御するための処理の他に、例えば、マイコン31自身の異常を検出するための自己診断処理がある。そして、その自己診断処理としては、例えば、所定時間毎に実行されるべきタスクの実行周期を監視して、その実行周期が異常であれば当該マイコン31が異常であると判断する、といった処理や、既知の演算対象値に対して所定の演算を行い、その演算結果が予め定められた期待値と一致していないと判定したならば当該マイコン31が異常であると判断する、といった処理等がある。
一方、マイコン31は、上記S250でIGSW19がオフであると判定した場合(即ち、IGSW19がオンからオフされたことを検知した場合)には、S260に進んで、IGSW19のオフの検出時から所定時間Tdが経過したか否かを判定し、所定時間Tdが経過していなければ、そのまま当該時間同期処理を終了する。また、上記S260にて、所定時間Tdが経過したと判定したならば、S270に進む。
このようにするのは、当該マイコン31が次回に起動した際に、その記憶領域63内の判定用フラグがオンであれば、メインリレー異常が発生していない(即ち、メインリレー15は正常に機能する)と判定できるようにするためである。
そして、S290では、前述した特定のレジスタ内のIGSWオフエッジ履歴をクリアし、次のS295にて、後述する図8のアイドル処理で参照されるRAM55内のフラグであるフェールセーフ状態をオフにする。そして、その後、当該時間同期処理を終了する。尚、S290の処理は省略しても良い。
図4に示すように、マイコン31は、図2のS120でイニシャル処理を開始すると、まずS305にて、前述したデータ初期化処理やデータ復元処理等を行う。
S325では、フラッシュメモリ53が正常状態(詳しくは、データの読み出しを正常に行える状態)であるか否かを判定し、フラッシュメモリ53が正常状態でないと判定した場合には、そのまま当該イニシャル処理を終了する。
S330では、データ復元処理により記憶領域63からRAM55にコピーされた判定用フラグが、オンか否かを判定する。尚、このS330で記憶領域63から判定用フラグを読み出して、その読み出した判定用フラグがオンか否かを判定しても良い。
つまり、IGSW19がオフであるのにマイコン31が動作しているということは、メインリレー15による電源電圧VBの供給が行われている、と考えられることから、この場合にも、メインリレー異常が発生していないと判断して、S335及びS340の処理を行い、その後、当該イニシャル処理を終了する。
S345では、データ復元処理により記憶領域65からRAM55にコピーされたリセット履歴が、オンか否かを判定する。尚、このS345で記憶領域65からリセット履歴を読み出して、その読み出したリセット履歴がオンか否かを判定しても良い。
本実施形態において、リセット履歴は、図5〜図7の各処理によってオンにされる。
〈図5の説明〉
マイコン31は、IGSW19のオン中に、前述したツール59からのリプログ要求を受信すると、図5のリプログ要求時処理を行う。
そして、リプログ処理が終わると、次のS440にて、当該マイコン31をリセットするためのリセット用処理として、ウォッチドッグタイマ49に対するクリア信号WDCの出力を停止する処理を行う。
また、マイコン31は、前述の自己診断処理によって当該マイコン31の異常を検出した場合(当該マイコン31が異常と判断した場合)に、図6のマイコン異常検出時処理を行う。
また、マイコン31は、リセット制御回路47が、前述の《機能4》によってリセット予告信号SNを出力すると、図7のNMI処理を行う。
つまり、この場合には、IGSW19がオフされた直後に、動作用電圧Vdがリセット予告閾値まで低下して、リセット制御回路47からリセット予告信号SNが出力された、と考えられ、メインリレー異常が発生している可能性がある。よって、マイコン31は、リセット履歴をオンにすることなく、リセット制御回路47によってリセットされるのを待つ。
図8に示すように、マイコン31は、アイドル処理を開始すると、まずS710にて、前述したリフレッシュ処理等の、通常の処理を行う。
このため、メインリレー異常が発生していて、IGSW19がオフされてすぐに端子17への電源電圧VBの供給が停止されても、IGSW19がオフされた後に行うはずの処理が全く行われなくなってしまうことを防止することができる。つまり、メインリレー異常による影響を少なくすることができる。例えば、S730のフェールセーフ処理として、シャットダウン処理(データ退避処理)を行うようになっていれば、RAM55からフラッシュメモリ53への、ダイアグコードや学習値等のデータ保存を行うことができるため、制御への影響を抑えることができる。
図9に示すように、トリップ1中の時刻t1でIGSW19がオンからオフされたとすると、マイコン31は、そのことを図3のS250で検出し、その検出時点から所定時間Tdが経過した時刻t2になると、図3のS270,S280により、フラッシュメモリ53の記憶領域63にオンの判定用フラグを書き込む。尚、マイコン31は、起動した際に、図2のS110により、駆動回路45への給電要求信号SDをハイにしているため、IGSW19がオフされても、メインリレー15がオンし続けて、ECU11への電源電圧VBの供給が継続される。
このため、マイコン31は、図4のS330にて、判定用フラグがオンであると判定し、図4のS335にて、メインリレー異常が発生していないと判断して、メインリレー診断結果を、「正常」を示す値に設定することとなる。
図10の例では、トリップ1におけるIGSW19のオン中に、メインリレー異常が発生している。
そして、起動したマイコン31は、図4のイニシャル処理を行うが、マイコン31の起動時点において、記憶領域63内の判定用フラグは、オンではなく、オフになっている。
そして、起動したマイコン31は、図4のS330にて、判定用フラグがオフであると判定し、図4のS345にて、リセット履歴がオフであると判定することとなる。よって、マイコン31は、図4のS350により、異常判定カウンタをインクリメントする。このため、異常判定カウンタは、「1」から増加して異常判定閾値(=2)に達する。
そして、図11では、トリップ2中の時刻t24(この時点でIGSW19はオンのまま)にて、マイコン31がリセットされた場合を表している。
そして、起動したマイコン31は、図4のS330にて、判定用フラグがオフであると判定し、図4のS345にて、今度は、リセット履歴がオフであると判定することとなる。よって、マイコン31は、図4のS350により、異常判定カウンタをインクリメントし、その結果、異常判定カウンタは異常判定閾値(=2)に達する。このため、マイコン31は、図4のS360にて、メインリレー異常が発生していると判断して、メインリレー診断結果を、「異常」を示す値に設定することとなる。更に、マイコン31は、図4のS365により、フェールセーフ状態をオンにし、その後は、本来ならばIGSW19がオフされた後に行う処理を、アイドル処理で行うようになる。つまり、図11における時刻t28以降のトリップ4の動作は、図10における時刻t15以降のトリップ3の動作と同じである。
図12に示す第2実施形態のECU11では、図1と比較すると、ダイオード21を経由した電源電圧VBの供給経路が設けられていない、という点が異なっている。
また、起動用給電条件としては、IGSW19のオンという条件以外でも良く、例えば、他の制御装置から出力される起動用信号がアクティブレベルになったという条件であっても良い。また、起動用給電条件としては、例えば、複数の起動用信号のうちの少なくとも1つがアクティブレベルである、というように、2つ以上の条件の何れかが成立している、という条件あっても良い。
また、判定用フラグ、リセット履歴、及び異常判定カウンタの保存先は、スタンバイRAM57でも良い。
また、異常判定閾値は、図10,図11で例示した「2」に限らず、「3」以上であっても良いし、「1」であっても良い。尚、異常判定閾値を「1」にするのであれば、図4におけるS350,S355の処理等、異常判定カウンタに関する処理は不要となる。
例えば、マイコン31がリセット用処理(S440,S540)を行う場合に、そのリセット用処理を行うことを示す報知信号を、リセット検出手段及びリセット記憶部としてのラッチ回路に出力し、そのラッチ回路は、報知信号が入力されると、該報知信号をラッチしてセット状態になる、といった構成でも良い。この場合、ラッチ回路がセット状態であることが、リセット記憶部にリセット発生情報が記憶されていること、に相当する。また同様に、上記ラッチ回路が、IGSW19のオン中にリセット制御回路47からマイコン31へリセット信号SRが出力されると、そのリセット信号SRをラッチしてセット状態になる、という構成を採ることもできる。そして、マイコン31は、図4のS345にて、上記ラッチ回路がセット状態であるか否か判定すれば良い。
Claims (7)
- 起動用給電条件と動作継続用給電条件との何れかが成立している場合に、外部電源(13)からの電源電圧が供給される給電部(17)と、
前記給電部に前記電源電圧が供給されると、該電源電圧を電力源として動作するマイコン(31)と、を備え、
前記動作継続用給電条件は、動作状態の前記マイコンから給電要求信号が出力されることであり、
前記マイコンは、動作を開始すると、前記給電要求信号が入力されることで前記給電部に前記電源電圧を供給する給電手段(15,45)に対して、前記給電要求信号を出力することを開始し、前記起動用給電条件が非成立になったことを検知した後で特定の処理を終了すると、前記給電要求信号の出力を停止して動作を停止するようになっている、電子制御装置(11)であって、
前記給電手段の異常の有無を判定するために用いられる判定用情報を記憶するための記憶部として、前記給電部に前記電源電圧が供給されるか否かに拘わらずデータを保存可能な判定用情報記憶部(63)を備え、
前記マイコンは、前記起動用給電条件が非成立になったことを検知してから前記給電要求信号の出力を停止するまでの間に、前記判定用情報を前記判定用情報記憶部に書き込む第1書込処理(S270,S280)を行い、
前記マイコンは、動作を開始した後、前記判定用情報記憶部に前記判定用情報が記憶されているか否かを判定して、前記判定用情報が記憶されていないことを条件に前記給電手段が異常であると判断する、異常検出処理(S330,S350〜S360)を行い、また、少なくとも前記判定用情報記憶部に前記判定用情報が記憶されていると判定した場合には、前記判定用情報記憶部に前記判定用情報とは異なる情報を書き込む第2書込処理(S220,S240)も行い、
更に、当該電子制御装置は、前記起動用給電条件が成立している場合における前記マイコンのリセットを検出して、前記マイコンがリセットされたことを示すリセット発生情報をリセット記憶部(65)に記憶するリセット検出手段(31,S410,S420,S520,S530,S610〜S630)を備え、
前記マイコンは、動作を開始した際に、前記リセット記憶部に前記リセット発生情報が記憶されていた場合には、前記異常検出処理により前記給電手段が異常であると判断することを禁止する(S345)ようになっていること、
を特徴とする電子制御装置。 - 請求項1に記載の電子制御装置において、
異常判定カウンタを記憶するための記憶部として、前記給電部に前記電源電圧が供給されるか否かに拘わらずデータを保存可能なカウンタ記憶部(67)を備え、
前記マイコンは、前記異常検出処理として、
前記判定用情報記憶部に前記判定用情報が記憶されているか否かを判定する第1処理(S330)と、
前記第1処理により前記判定用情報記憶部に前記判定用情報が記憶されていないと判定した場合に、前記カウンタ記憶部に記憶されていた前記異常判定カウンタをインクリメントする第2処理(S350)と、
前記第2処理によりインクリメントされた後の前記異常判定カウンタが、2以上の異常判定閾値以上になったか否かを判定し、前記異常判定カウンタが前記異常判定閾値以上であれば、前記給電手段が異常であると判断する第3処理(S355,S360)と、を行うようになっており、
前記マイコンは、
前記第2処理によりインクリメントされた後の前記異常判定カウンタを前記カウンタ記憶部に書き込む処理(S240)も行うようになっており、
更に、前記マイコンは、
前記第1処理により前記判定用情報記憶部に前記判定用情報が記憶されていないと判定すると、前記第2処理を行う前に、前記リセット記憶部に前記リセット発生情報が記憶されているか否かを判定する第4処理(S345)を行い、該第4処理により前記リセット記憶部に前記リセット発生情報が記憶されていると判定した場合には、前記第2処理及び前記第3処理の実行を禁止することにより、前記異常検出処理により前記給電手段が異常であると判断することを禁止し(S345:YES)、前記リセット記憶部内の前記リセット発生情報を消去する処理(S230,S240)も行うこと、
を特徴とする電子制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の電子制御装置において、
前記マイコンは、前記起動用給電条件が成立している場合に所定のリセット実施条件が成立すると、当該マイコンをリセットするためのリセット用処理(S440,S540)を行うようになっており、
前記リセット検出手段(31,S410,S420,S520,S530)は、前記マイコンのリセットとして、前記マイコンにより前記リセット用処理が行われたことを検出すること、
を特徴とする電子制御装置。 - 請求項3に記載の電子制御装置において、
前記リセット検出手段は、前記マイコンによって実現され、前記マイコンは、前記リセット用処理(S440,S540)を行う場合に、前記リセット発生情報を前記リセット記憶部に記憶する(S410,S420,S520,S530)こと、
を特徴とする電子制御装置。 - 請求項3又は請求項4に記載の電子制御装置において、
前記リセット実施条件は、前記マイコンが実行対象のプログラムを書き換える処理を行ったという条件と、前記マイコンが当該マイコンの異常を検出したという条件との、少なくとも一方であること、
を特徴とする電子制御装置。 - 請求項1ないし請求項5の何れか1項に記載の電子制御装置において、
前記給電部に供給される前記電源電圧から、前記マイコンを動作させるための一定の動作用電圧を生成して前記マイコンに出力する電源回路(41)と、
前記電源回路から出力される前記動作用電圧が、前記マイコンが動作不能となる電圧値よりも高い所定のリセット実施閾値まで低下したことを検知すると、前記マイコンをリセットするリセット制御回路(47)と、を備え、
前記リセット記憶部(65)は、前記給電部に前記電源電圧が供給されるか否かに拘わらずデータを保存可能な記憶部であり、
前記リセット検出手段(31,S610〜S630)は、前記マイコンのリセットとして、前記起動用給電条件が成立している場合における前記リセット制御回路による前記マイコンのリセットを検出すること、
を特徴とする電子制御装置。 - 請求項6に記載の電子制御装置において、
前記リセット制御回路(47)は、前記マイコンをリセットする前の時点であって、前記電源回路から出力される前記動作用電圧が前記リセット実施閾値よりも高いリセット予告閾値まで低下したことを検知した時点で、前記マイコンにリセット予告信号を出力するようになっており、
前記リセット検出手段は、前記マイコンによって実現され、前記マイコンは、前記起動用給電条件が成立している場合に前記リセット予告信号が入力されたことを検出すると、前記リセット発生情報を前記リセット記憶部に記憶する(S610〜S630)こと、
を特徴とする電子制御装置。
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