JP6363044B2 - 制御装置 - Google Patents

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本発明は、不揮発性メモリ(EEPROM)を備えた制御装置について、特に不揮発性メモリの故障検出方法に関するものである
走行安全性、排気規制、燃費要求、法規要求の高度化により、制御データを電子的に消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory:EEPROM)等の不揮発性メモリに記憶することが求められており、記憶すべき制御データの増加に伴いEEPROM容量も増大傾向にある。
本発明の従来技術として特許文献1(特開2008−296757号公報)に記載のものがある。この特許文献1には「電動パワーステアリング装置の制御に使用する制御データを不揮発性メモリに格納して使用する場合に、制御データのエラー検出を少ないメモリ使用量でかつ高精度に行って、そのエラー訂正を行うこと可能な電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することを目的とする。電動パワーステアリング装置の制御で使用する制御データをEEPROM104に格納しておき、CPU101は、EEPROM104に格納されている制御データのエラーを、複数の異なるアルゴリズムで検出し、少なくとも1つのアルゴリズムでエラーを検出した場合に、EEPROM104に格納されている制御データのエラーと判定し、そのエラー訂正を行う。」と記載されている(要約参照)。
特開2008−296757号公報
本発明のように不揮発性メモリ(EEPROM)を備えた制御装置の場合、EEPROMが故障している場合、記憶した情報の正当性を確保することが出来ない。そのため、EEPROMの故障検出可能エリアの拡張することにより、記憶すべき情報の正当性を保証することが必要である。
特許文献1の方法では、複数のアルゴリズムによる演算結果を使用することにより高精度でエラーを検出することが可能であるが、エラー検出可能となるエリアが限定されており、広範囲のエラーを検出することは出来ない。
本発明は、上記のような従来の問題点に鑑み、診断精度を確保しながらも、複雑なアルゴリズムを使用することなく、領域を指定することで、診断エリアの拡大を実現することを主たる目的とする。
上記課題を解決するために本発明は、揮発性メモリと不揮発性メモリと制御部とを備えた制御装置において、前記制御部は、電源遮断前に、制御データを前記不揮発性メモリに書きこむとともに、書きこみを行った制御データ値のSUM値を算出し、前記揮発性メモリに記憶するとともに、前記不揮発性メモリに書きこみ、それぞれに記憶された情報に基づいて前記不揮発性メモリの異常を検出することを特徴とする。
あるいは、前記制御部は、制御データを前記不揮発性メモリへ書込むタイミングごとにグルーピングを行うとともに、書き込む際にグルーピングした制御データのSUM値を前記揮発性メモリに記憶するとともに、前記不揮発性メモリに書き込むことが望ましい。
また前記制御部は、電源遮断を経験した次回電源投入後に前記不揮発性メモリから読み出したSUM値と、前記揮発性メモリに記憶したSUM値との比較を行い、これらの値が一致した場合、前記揮発性メモリに記憶したSUM値が正しいと判断し、前記不揮発性メモリから制御データを読み出し、読み出した制御データのSUM値を算出し前記揮発性メモリに記憶したSUM値と比較を行い、これらの値が一致しない場合に前記不揮発性メモリが異常と判定することが望ましい。
また前記制御部は、前記不揮発性メモリへの書込みタイミング別に行う場合に、前記制御データを関連する制御により、細分化してグルーピングすることが望ましい。
また前記制御部は、前記不揮発性メモリへの書込みタイミングに依存することなく、前記制御データを関連する制御により、グルーピングすることが望ましい。
また、前記制御部は、前記不揮発性メモリの全領域、もしくは特定の領域を複数のグループに分割して、各々グループごとに前記不揮発性メモリに書きこみを行った制御データ値のSUM値を算出し、揮発性メモリに記憶するとともに、前記不揮発性メモリに書きこみを行い、電源遮断を経験した次回電源投入時に、各々グループごとに、前記不揮発性メモリから読み出したSUM値と、前記揮発性メモリに記憶したSUM値の値が一致した場合、揮発性メモリの値が正しいと判断し、各々グループごとに不揮発性メモリから読み出した制御データのSUM値算出を行い、揮発性メモリに記憶したSUM値と比較し、何れかのグループにおいて、これらの値が一致しない場合に前記不揮発性メモリが異常と判定することを特徴とする制御装置。
また、前記制御部は、前記不揮発性メモリの全領域の制御データ値を読み出しSUM値を算出し、前記揮発性メモリに記憶したSUM値と比較して、これらの値が一致しない場合に前記不揮発性メモリが異常と判定することを特徴とする制御装置。
さらに前記制御部は、SUM値比較に加えてパリティチェックを行うことが望ましい。
本発明の上記解決手段によれば、複雑なアルゴリズムを使用することなく、特定領域から全領域までのEEPROM故障を検出することが可能となる。
また、複雑なアルゴリズムを使用しないため、ROM/RAM使用量、演算負荷も抑制が可能となり、更にエラー判定に用いるEEPROM使用量も抑制可能となる。
制御基本構成および、制御データのグルーピング参考例である。 実施例1に適用する故障判定までの制御構成簡略図である。 実施例1のSUM値算出処理のフローチャートである。 実施例1の診断全体処理のフローチャートである。 実施例1の診断許可条件判定のフローチャートである。 実施例1の各グループ診断のフローチャートである。 実施例2の診断全体処理のフローチャートである。 実施例2の各グループ診断のフローチャートである。 実施例3に適用する故障判定までの制御構成簡略図である。 実施例4に適用する故障判定までの制御構成簡略図である。 実施例4の診断全体処理のフローチャートである。
以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
本発明の以下の実施例によると、EEPROMに記憶する制御データについてグループ化を行い、電源遮断前に各々グループごとにBackup RAMとして制御データのSUM値の算出を行うとともに、算出したSUM値をEEPROMに書きこみを行う。なお、このBackup RAMは常時電源供給がなされる揮発性メモリである。
電源遮断期間を経た、次回電源投入後にEEPROMから読み出したSUM値とBackup RAMとして保持していたSUM値との比較を行い、これらの値が一致した場合、Backup RAMに保持していたSUM値が正しいと判断する。
Backup RAMに保持していたSUM値が正しい場合、各々グループごとにEEPROMに記憶した制御データの読出しを行い、SUM値を算出した結果と、電源遮断前に算出しBackup RAMとして保持していた値を比較し、値が異なる場合に故障判定カウンタを加算し、故障判定カウンタの値が閾値に達した場合、EEPROM故障と判定する。
また、EEPROM書込みタイミング毎や関連制御する制御毎に制御データのグルーピングを行うことで、特定の領域に対する故障を検出することが可能である。さらに、EEPROMの全領域について、故障を検出することも可能であり、グルーピングの内容により、診断領域を特定領域から全領域まで変化させることも可能となる。
全領域に対する場合は、EEPROMに書きこんだSUM値を読みだした値とBackupとして保持したSUM値の比較を行わず、Backupとして保持したSUM値とEEPROMから読み出した制御データSUM値の比較のみ行う。
上記構成により、複雑なアルゴリズムを使用することなく、特定領域から全領域までのEEPROM故障を検出することが可能となる。また、複雑なアルゴリズムを使用しないため、ROM/RAM使用量、演算負荷も抑制が可能となり、更にエラー判定に用いるEEPROM使用量も抑制可能となる。
以下、本発明の実施例の詳細について図面を用いて説明する。
図1は、制御基本構成の例を示したものである。
EEPROM書込み記憶を行うBackup RAMの制御データをグループ化し、グループ毎にEEPROM書込み時のBackup RAM制御データ値のSUM値を算出し、Backup RAMとしてSUM値を保持する。その後、EEPROM読出しを行い、Backup RAMのグループと同一の制御データのグループのSUM値を算出し、Backup RAMとして保持しているSUM値とEEPROMから読出して求めたSUM値とを比較することにより、EEPROM故障(NG)/正常(OK)を判定する。
制御データのグループ化については、図1に記載したEEPROM書込みタイミングが同一である制御データをグループ化する方法(101)、関連制御の制御データをグループ化する方法(102)、前記の方法を組み合わせた、EEPROM書込みタイミングが同一の制御データを更に関連制御データでグループ化して更に細分化する方法等がある。他にも制御の重要度別、領域別など、Backup RAMの制御データとEEPROMに保管する制御データを同一設定として、各々のグループにて正しくSUM値算出可能であることの条件を満たすことが出来れば、自由度を持ったグルーピングが可能である。
更にEEPROM開始アドレスから終了アドレスの全領域を複数のグループとしてグルーピングを行うこと(103)や、EEPROM全領域を一つのグループとする方法(103)もある。
グループ化する制御データについては、1バイト以上であれば問題無い。
次にEEPROM書込みタイミング別にグループ化した場合を例に、図2を用いて説明する。図2は電源遮断時の制御構成から、電源遮断期間を経て、次回電源投入後のエラー判定処理までの制御構成の例を示したものである。
運転者が電源スイッチをOFFすることにより、次回電源投入時に正常な動作を保証するための各種診断、学習等の様々な電源遮断時処理が実行される。電源遮断時処理には、制御データのEEPROMへの書込み処理も含まれており、制御データのEEPROMへの書込みについては、更新タイミング、制御データ間の関連性により、グループ化され各々のグループ毎に複数タイミングで、EEPROMへ書込みを行い記憶する。
次に制御データのEEPROMへの書込み後に、前記グループ毎の制御データのSUM値をBackup RAMとして算出し、次回電源投入時には、電源投入時処理を実行後にEEPROM故障判定(209)として、前記グループ化した制御データをEEPROMから読出し、SUM値を算出しその結果とBackup RAMとして保持しているSUM値との比較を行い、比較結果が不一致である場合は、EEPROM故障と判定するとともに、運転者に警告を行い、部品交換を促す。
図2に示すグループ1EEPROM書込み(202)、グループ1SUM値算出(203)の処理を例に図3に示すフローチャートを用いて説明する。
最初にステップ301のSUM値算出完了判定情報クリアを行う。次にステップ302の制御データEEPROM書込み処理を実行し、グループ化した制御データのEEPROM書込みが全て完了したら、ステップ302にてEEPROM書込みを行った全制御データについて、SUM値をBackup RAMとして算出を行う(ステップ303)。SUM値算出が完了したら、ステップ303にて算出したSUM値をEEPROMに書込み処理を実行し、書込み処理が完了したら、ステップ305のSUM値算出完了判定情報セットを行う。
前記ステップ301〜305の処理を図2に示すグループ2EEPROM書込み(205)等のEEPROM書込みグループ毎に各々実行する。
図2に示すSUM値比較(故障判定)(209)の処理について、図4に示すフローチャートを用いて説明する。
最初にステップ401の誤判定防止のために設けた診断許可条件判定を行い、診断許可条件不成立の場合は、エラー判定を行わずに終了する。診断許可条件成立している場合は、ステップ402のグループ1SUM値を利用したグループ1故障判定を行う。次にステップ403のグループ2SUM値を利用したグループ2故障判定を行う。SUM値算出グループ全てについて、故障判定を行ない、何れか1グループでも故障(NG)と判定された場合、EEPROM故障と判定する。
図4に示すステップ401診断許可条件判定について、図5に示すフローチャートを用いて説明する。
誤判定に繋がる要因であるステップ501の電圧条件については、マイコン動作に必要な電圧が入力されていること、ステップ502のEEPROM読出し診断NG判定されていないについては、EEPROMに記憶したSUM値が正しく読み出せること、ステップ503のBackup RAM診断NG判定されていないについては、EEPROM故障判定時にEEPROMに記憶したSUM値との比較対象となるBackup RAMに記憶したSUM値が正しく保持出来ているかを保証する。ステップ501〜503が全て成立している場合は、ステップ504の診断許可条件成立と判定し、ステップ501〜504の何れかが不成立の場合は、ステップ505の診断許可条件不成立と判断する。
次に図4に示すステップ402のグループ1故障判定(グループ1SUM値)を例に、図6に示すフローチャートを用いて説明する。
最初にステップ601にてSUM値算出完了判定情報が不成立の場合は、電源遮断時に行うSUM値算出が正常に終了していないと判断し以下の診断は行わず終了する。成立していた場合は、SUM値が正しく算出されていると判断し、ステップ602のEEPROM記憶データ読出しを行い(602)、読出した制御データのSUM値を算出した結果をSUM値(EEPROM演算)とする(603)。SUM値の算出が終了したら図3のステップ304でEEPROMに書込んだSUM値をEEPROMから読み出したSUM値(EEPROM読出)と図3のステップ303にて算出し、Backup RAMとして記憶したSUM値(Backup RAM)を比較した結果、値に相違がある場合には、SUM値(Backup RAM)が正しく保持されていなかったと判断し以下の診断は行わず終了する。比較した結果、値が一致した場合は、SUM値(Backup RAM)が正しく保持されていたと判断し(604)、ステップ603で算出したSUM値をSUM値(EEPROM演算)として、図3のステップ303にて算出したSUM値をSUM値(Backup RAM)として比較した結果、値に相違がある場合は、EEPROMに書込んだ値が正しく読出せなかったと判断し(605)、故障判定カウンタの値を加算する(606)。故障判定カウンタの値が、故障判定閾値の値以上となった場合(607)、EEPROM故障(NG)と判定する(608)。
上記内容を全グループに対して実施し、1グループでも故障と判定された場合に、EEPROM故障(NG)と判定する。
実施例1において、故障(NG)検出について説明したが、ステップ605の比較結果を使用することで、正常(OK)判定を行うことも可能であるため、その詳細について説明する。
実施例1に対して変更が必要となるのは、図4と図6の処理であるため、それぞれについて、図7、図8に示すフローチャートを用いて説明する。
最初に図8に示すフローチャートを用いて、各グループ診断について説明する。
ステップ801〜ステップ804については、ステップ601〜ステップ604と同一である。
ステップ805のSUM値比較判定において、SUM値(EEPROM)とSUM値(Backup RAM)の値に相違がある場合は、ステップ806〜ステップ808の故障(NG)判定を行う。処理内容は、ステップ606〜608と同一。
SUM値(EEPROM演算)とSUM値(Backup RAM)の値が等しい場合、ステップ809のグループ別に設定する正常(OK)情報をセットする。
次に正常(OK)判定について、図7に示すフローチャートを用いて説明する。
ステップ701〜ステップ703については、ステップ401〜ステップ403と同一である。
ステップ704では、前記したステップ809にて算出した、グループ別の正常(OK)情報が、全てのグループで成立している場合、EEPROM正常(OK)と判断する。
実施例1、実施例2においては、電源遮断時処理中に、SUM値(Backup RAM)算出する説明としたが、図9に示すように、電源遮断前にSUM値(Backup RAM)算出を行い、電源遮断期間を経て、次回電源投入時にSUM値(EEPROM)算出を算出し、SUM値(Backup RAM)とSUM値(EEPROM)の比較が行える構成となっていれば、SUM値(Backup RAM)算出処理のタイミングは、自由に設定することが可能である。
実施例1においては、EEPROM書込みタイミング毎に、制御データをグループ化する説明をしたが、図10に示すように同一のEEPROM書込みタイミングの制御データを制御データの関連性毎に、グループ1´SUM値算出(1002)、グループ1´´ SUM値算出(1003)の様に、更にグループを細分化して、診断を行うことも可能である。
故障判定については、算出したSUM値毎に実施する必要があるため、図11に示すように、グループ1´故障判定(ステップ1102)、グループ1´´(ステップ1103)として判定を行う。
EEPROM全領域(先頭アドレス〜最終アドレス)のSUM値を算出し、比較することにより、EEPROM全領域の判定を行うことが可能である。
この場合、図3のステップ304のSUM値のEEPROMへの書込み処理および、
図6のステップ604のEEPROMに記憶したSUM値を読みだした値とEEPROMから読みだした制御データ値から算出したSUM値の比較と、ステップ604と同一である図8のステップ804の処理は実施せずに、ステップ605および、ステップ805のBackup RAMとして保持しているSUM値とEEPROMから読みだした制御データ値から算出したSUM値の比較により、故障判定を行う。
201 電源遮断時処理1処理
202 グループ1 EEPROM書込み処理
203 グループ1 SUM値算出処理
204 電源遮断時処理2処理
205 グループ2 EEPROM書込み処理
206 グループ2 SUM値算出処理
207 電源遮断処理
208 電源投入時処理
209 EEPROM故障判定(SUM値比較)処理
301 SUM値算出判定情報クリア処理
302 制御データEEPROM書込み処理
303 SUM値算出(Backup RAM)処理
304 SUM値EEPROM書込み処理
305 SUM値算出完了判定情報セット処理
401 診断許可条件判定
402 グループ1 故障判定(グループ1 SUM値)
403 グループ2 故障判定(グループ2 SUM値)
501 電圧条件判定
502 EEPROM読出し診断NG判定
503 Backup RAM診断 NG判定
504 診断許可条件成立処理
505 診断許可条件不成立処理
601 SUM値算出完了判定
602 EEPROM記憶データ読出し処理
603 SUM値算出(EEPROM)処理
604 SUM値比較 SUM値(EEPROM読出)SUM値(Backup RAM)
605 SUM値比較 SUM値(EEPROM演算)SUM値(Backup RAM)
606 故障カウンタ加算
607 故障カウンタ値閾値比較
608 SUM値比較(NG判定)
701 診断許可条件判定
702 グループ1 故障判定(グループ1 SUM値)
703 グループ2 故障判定(グループ2 SUM値)
704 SUM値比較(OK判定)
705 正常(OK)判定処理
801 SUM値算出完了判定
802 EEPROM記憶データ読出し処理
803 SUM値算出(EEPROM)処理
804 SUM値比較 SUM値(EEPROM読出)SUM値(Backup RAM)
805 SUM値比較 SUM値(EEPROM演算)SUM値(Backup RAM)
806 故障カウンタ加算
807 故障カウンタ値閾値比較
808 故障(NG)判定処理
809 グループ別正常(OK)情報セット処理
901 グループ1 EEPROM書込み処理
902 グループ1 SUM値算出処理
903 電源遮断時処理2処理
904 グループ2 EEPROM書込み処理
905 グループ2 SUM値算出処理
906 電源遮断処理
907 電源投入時処理
908 EEPROM故障判定(SUM値比較)処理
1001 グループ1 EEPROM書込み処理
1002 グループ1´ SUM値算出処理
1003 グループ1´´ SUM値算出処理
1004 電源遮断処理
1005 電源投入時処理
1006 EEPROM故障判定(SUM値比較)処理
1101 診断許可条件判定
1102 グループ1´ 故障判定(グループ1´ SUM値)
1103 グループ1´´ 故障判定(グループ1´´ SUM値)診断許可条件判定
1104 グループ2 故障判定(グループ2 SUM値)

Claims (7)

  1. 常時電源供給される揮発性メモリと不揮発性メモリと制御部とを備えた制御装置において、
    前記制御部は、制御データを前記不揮発性メモリに書きこむとともに、書きこみを行った制御データ値のSUM値を算出し、前記揮発性メモリに記憶するとともに、前記不揮発性メモリに書きこみ、
    前記制御部は、電源遮断された後、次回、電源投入後に前記不揮発性メモリから読み出したSUM値と、前記揮発性メモリに記憶したSUM値の値が一致した場合、前記揮発性メモリのSUM値が正しいと判断し、前記不揮発性メモリから読み出した制御データ値から算出したSUM値と、前記揮発性メモリに記憶したSUM値の比較を行い、これらの値が一致しない場合に前記不揮発性メモリ異常と判定することを特徴とする制御装置。
  2. 請求項1に記載の制御装置において、
    前記制御部は、電源遮断前に制御データを前記不揮発性メモリへ書込むタイミングごとにグルーピングを行うとともに、書き込む際に制御データ値のSUM値を前記揮発性メモリに記憶および、前記不揮発性メモリに書き込むことを特徴とする制御装置。
  3. 請求項1に記載の制御装置において、
    前記制御部は、前記不揮発性メモリへの書込みタイミング別に行う場合に、前記制御データを関連する制御により、細分化してグルーピングすることを特徴とする制御装置。
  4. 請求項1に記載の制御装置において、
    前記制御部は、前記不揮発性メモリへの書込みタイミングに依存することなく、前記制御データを関連する制御により、グルーピングすることを特徴とする制御装置。
  5. 常時電源供給される揮発性メモリと不揮発性メモリと制御部とを備えた制御装置において、
    前記制御部は、制御データを前記不揮発性メモリに書きこむとともに、書きこみを行った制御データ値のSUM値を算出し、前記揮発性メモリに記憶するとともに、前記不揮発性メモリに書きこみ、
    前記制御部は、前記不揮発性メモリの全領域もしくは特定の領域を複数のグループに分割して、各々グループごとに前記不揮発性メモリに書きこみを行った制御データ値のSUM値を算出し、前記揮発性メモリに記憶するとともに、前記不揮発性メモリに書きこみを行い、電源遮断された後、次回電源投入時に、各々グループごとに、前記不揮発性メモリから読み出したSUM値と、前記揮発性メモリに記憶したSUM値の値が一致した場合、前記揮発性メモリのSUM値が正しいと判断し、各々グループごとに不揮発性メモリから読み出した制御データ値から算出したSUM値と、前記揮発性メモリに記憶したSUM値と比較し、何れかのグループにおいて、これらの値が一致しない場合に前記不揮発性メモリが異常と判定することを特徴とする制御装置。
  6. 請求項1に記載の制御装置において、
    前記制御部は、前記不揮発性メモリの全領域の制御データ値を読み出しSUM値を算出し、前記揮発性メモリに記憶したSUM値と比較して、これらの値が一致しない場合に前記不揮発性メモリが異常と判定することを特徴とする制御装置。
  7. 請求項1又は2に記載の制御装置において、
    前記制御部は、SUM値比較に加えてパリティチェックを行うことを特徴とする制御装置。
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