JP6663371B2 - Electronic control unit - Google Patents
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Description
本発明は、制御機器や制御システムを電子的に制御する電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device that electronically controls a control device and a control system.
各種産業機械の制御機器や制御システムを電子的に制御する電子制御装置においては、複数のメモリ(不揮発性メモリおよびバックアップRAM)にデータを記憶させ、両メモリの保存データを比較してデータの異常を検出し、通常の制御で使われるバックアップRAMデータを異常ではないデータに復旧させる技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art In an electronic control device that electronically controls a control device or a control system of various industrial machines, data is stored in a plurality of memories (non-volatile memory and backup RAM), and the stored data in both memories is compared with each other to detect data abnormality. A technique has been proposed in which backup RAM data used in normal control is restored to normal data (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上述した特許文献1に記載されているデータの復旧方法では、データ個々の復旧に関してのみ考慮しており、データ間の関連性までは考慮されていない。このため、データの異常を検出し、データを復旧させる際、関連性を考慮すべきデータ間でデータの整合を取らないままデータが復旧、通常制御にデータが引き渡される。その結果、データ間で不整合が生じたまま通常制御を実施することになるため、制御性能の低下や異常誤検知を引き起こす恐れがある。 However, in the data recovery method described in Patent Document 1, only the recovery of individual data is considered, and the relevance between data is not considered. Therefore, when a data abnormality is detected and the data is restored, the data is restored without data consistency between the data to be considered for relevance, and the data is delivered to the normal control. As a result, the normal control is performed while inconsistency occurs between the data, which may cause a decrease in control performance and an erroneous abnormality detection.
そこで、本発明は、制御機器の制御に用いるデータの異常を検出してデータを復旧させる際、異常が検出されたデータと関連性を考慮すべきデータについても整合性を取ったうえで、データを復旧させる電子制御装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a method for detecting data abnormality used for control of a control device and restoring the data. It is an object of the present invention to provide an electronic control device for restoring.
上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る電子制御装置は、複数のデータからなる制御データを複数の領域に記憶する不揮発性メモリと、前記複数のデータからなる前記制御データを記憶し、電源停止後もデータを記憶しておくことのできるバックアップメモリと、前記バックアップメモリに記憶されている前記制御データを用いて制御機器の制御パラメータを演算する演算手段と、前記バックアップメモリに記憶されている前記制御データを用いて前記制御機器の異常を検知する自己診断機能手段と、前記不揮発性メモリおよび前記バックアップメモリに記憶されている前記制御データを比較し、前記不揮発性メモリおよび前記バックアップメモリに記憶されている前記複数のデータに異常があるか否かを判定する診断手段と、前記診断手段により前記バックアップメモリに記憶されている前記複数のデータに異常がある場合、異常があるデータを初期化し、かつ、前記異常があるデータに関連性があるデータを初期化するデータ復旧手段と、を備える。 In order to solve the above problems, an electronic control device according to an embodiment of the present invention includes a nonvolatile memory that stores control data including a plurality of data in a plurality of areas, and the control data including the plurality of data. A backup memory capable of storing data even after the power is turned off, computing means for computing control parameters of a control device using the control data stored in the backup memory, and the backup memory Self-diagnosis function means for detecting an abnormality of the control device using the control data stored in the non-volatile memory and the control data stored in the backup memory, Diagnostic means for determining whether or not the plurality of data stored in the backup memory has an abnormality When the plurality of data stored in the backup memory has an abnormality by the diagnostic means, a data recovery that initializes the abnormal data and initializes data related to the abnormal data. Means.
本発明によれば、制御機器の制御に用いるデータの異常を検出してデータを復旧させる際、異常が検出されたデータと関連性を考慮すべきデータについても整合性を取ったうえで、データを復旧させる電子制御装置を提供することができる。 According to the present invention, when recovering data by detecting an abnormality in the data used for control of the control device, the data in which the abnormality is detected and the data that should be considered for relevance are consistent with each other, and the data is restored. Can be provided.
以下、本発明の実施形態に係る電子制御装置100について図面を参照して説明する。
Hereinafter, an
図1は、本発明の実施形態に係る電子制御装置100の機能ブロック図を示す。
FIG. 1 shows a functional block diagram of an
本実施形態の電子制御装置100は、自動車に搭載された内燃機関110の燃料噴射制御や点火制御を実行する制御装置(エンジンコントロールユニット)の場合を例に取っている。すなわち、電子制御装置100は、内燃機関110の運転状態を制御する制御装置である。図1に示すように、電子制御装置100は、制御演算部120、不揮発性メモリ130、バックアップRAM(Random Access Memory)140の他、図示しない制御装置として一般に備えられているROM/RAMや信号入出力機能を持つ入出力回路や電源を備えている。
The
制御演算部120は、不揮発性メモリ130、或いは図示しない記憶装置に格納したプログラムに基づき、内燃機関110の運転状態を検出する各種センサの出力信号を取込み、目標に応じた運転を行うように燃料噴射弁、点火装置、スロットルバルブモータ等の駆動アクチュエータである制御機器を駆動する。
The
制御演算部120は、自己診断機能手段111、データ復旧手段112、パラメータ取得手段113、制御量出力手段121、および排気性能に対する自己診断機能手段(以下、排気性能診断手段とする。)122を備えている。パラメータ取得手段113は、内燃機関110の出力パラメータを検出する。制御量出力手段121は、演算手段に相当し、バックアップRAM140の制御データと出力パラメータに基づき、制御機器を駆動する制御駆動信号を演算し、制御出力パラメータとして、内燃機関110の駆動アクチュエータに出力する。排気性能診断手段122は、バックアップRAM140の制御データと出力パラメータあるいは制御出力パラメータに基づき、燃料噴射弁、点火装置、スロットルバルブモータ等の駆動アクチュエータの故障など排気性能を低下させる異常を検知した場合、ユーザにその異常をチェックランプ点灯で警告する。自己診断機能手段111およびデータ復旧手段112については後述する。
The
不揮発性メモリ130は、演算制御に必要なデータの読み出し並びに書き込みが可能な、例えば、EEPROM、FLASHROMにより構成される。不揮発性メモリ130には、内燃機関110を制御する制御用プログラムの他、学習制御に必要な学習データや自己診断データ、内燃機関110に固有の識別データ等の制御データが記憶されている。
The
図2は、不揮発性メモリ130に記憶されたデータ構成図を示している。
FIG. 2 shows a data configuration diagram stored in the
図2に示すように、各種データ(情報)がメモリの最少データ単位に割り付けた制御アドレスの順番にしたがって、識別子(ID)情報が領域Aに割り付けられ、学習値情報が領域Bに割り付けられ、自己診断情報が領域Cに割り付けられている。ここで、不揮発性メモリ130は、領域A〜Cおよび空き領域と領域A’〜C’および空き領域とに、領域が2分割され、この2分割された領域に、それぞれ識別子(ID)情報、学習値情報、自己診断情報のデータが2重に記憶されている。すなわち、不揮発性メモリ130の2分割された領域には、同一のデータが記憶されている。不揮発性メモリ130へのデータの記憶は、制御演算部120から要求される書き込み要求に応じてメモリの最少データ単位に割り付けた制御アドレス毎に実施される。
As shown in FIG. 2, according to the order of control addresses in which various data (information) are allocated to the smallest data unit of the memory, identifier (ID) information is allocated to the area A, learning value information is allocated to the area B, Self-diagnosis information is allocated to the area C. Here, the
バックアップRAM140には、不揮発性メモリ130に記憶されたデータと同様の識別子(ID)情報、学習値情報、自己診断情報のデータが記憶されている。すなわち、不揮発性メモリ130の2分割された領域およびバックアップRAM140の計3箇所には、それぞれ同一のデータが記憶される。
The
自己診断機能手段111は、診断手段に相当し、不揮発性メモリ130およびバックアップRAM140に記憶されたデータの正常性をチェックする。具体的には、自己診断機能手段111は、電子制御装置100の電源投入時、不揮発性メモリ130に2重に記憶したデータとバックアップRAM140に記憶したデータの夫々を読み出して(制御演算部120からの要求される読出し要求に応じて不揮発性メモリ130のデータを読み出す)比較を行い、夫々のデータの正常性をチェックする。
The self-
データ復旧手段112は、自己診断機能手段111の診断によるデータの比較結果を監視しており、診断結果が異常と判定された場合、後述の図4に示すようにケースに応じて通常の制御で使われるバックアップRAM140のデータを異常ではないデータに復旧させるものである。
The data recovery means 112 monitors the comparison result of the data by the diagnosis of the self-diagnosis function means 111, and when it is determined that the diagnosis result is abnormal, as shown in FIG. The data in the
制御演算部120は、以下に説明するように、自己診断機能手段111の診断によるチェック結果が異常であれば、通常の制御開始前までに、通常の制御で使われる(制御量出力手段121や排気性能診断手段122で使われる)バックアップRAM140のデータを異常ではないデータに復旧させる。
As described below, if the check result by the diagnosis of the self-
以下に、本実施形態に係る電子制御装置100で実行する自己診断に基づくデータ復旧 処理について、図3〜図7を参照して説明する。
Hereinafter, data recovery processing based on self-diagnosis performed by the
図3は、自己診断機能手段111におけるデータの正常性をチェックする際の多数決方式を説明する説明図を示している。 FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a majority decision method when checking the normality of data in the self-diagnosis function means 111.
図3に示すように、自己診断機能手段111では、不揮発性メモリ130に2重に記憶したデータとバックアップRAM140に記憶したデータの組み合わせで異常を判定する多数決方式が採用されている。自己診断機能手段111は、不揮発性メモリ130の最少データ単位に割り付けた制御アドレスの順番にしたがって、制御アドレス毎のデータについて診断を実施する。
As shown in FIG. 3, the self-
図3では、電子制御装置100の駆動アクチュエータの駆動基準点の校正学習値が「X」である場合について説明する。
「ケース1」の場合は、3者一致しているため、正常と判定する。
「ケース2」の場合は、バックアップRAM140のデータが他の2者とは異なるため異常と判定する。
「ケース3」「ケース4」の場合は、不揮発性メモリ130の一方のデータとバックアップRAM140のデータが一致するため、不揮発性メモリ130の何れかの領域(領域B、領域B’)のデータが異常と判定する。
「ケース5」の場合、3者不一致のため何れのデータも信頼できないと判定する。
FIG. 3 illustrates a case where the calibration learning value of the drive reference point of the drive actuator of the
In the case of “Case 1”, it is determined to be normal because the three match.
In case 2, the data in the
In the “case 3” and the “case 4”, one of the data in the
In the case of “Case 5”, it is determined that none of the data can be trusted because the three parties do not match.
自己診断機能手段111の診断結果は、データ復旧手段112に送られる。データ復旧手段112では、図4に示す処理を行う。
The diagnosis result of the self-
図4は、データ復旧手段112で採用されているデータ復旧方法を説明する説明図を示している。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a data recovery method employed by the
「ケース1」の場合は、正常と判定されているため、データの復旧は行わず、バックアップRAM140に記憶したデータをそのまま採用する。
「ケース2」の場合は、バックアップRAM140のデータが異常と判定されているため、不揮発性メモリ130のデータでバックアップRAM140のデータを復旧させる。すなわち、バックアップRAM140の校正学習値を「X」で上書きする。
「ケース3」「ケース4」の場合は、不揮発性メモリ130の何れかの領域(領域B、領域B’)のデータが異常と判定されているため、バックアップRAM140に記憶したデータをそのまま採用すると共に、異常となった不揮発性メモリ130のデータをバックアップRAM140に記憶したデータで上書きする。
「ケース5」の場合、3者不一致のため何れかのデータも信頼できないと判定されたため、工場出荷時と同様になるよう不揮発性メモリ130のデフォルト値でバックアップRAM140のデータを復旧させる(初期化する)。
In “Case 1”, since the data is determined to be normal, the data is not restored, and the data stored in the
In the “case 2”, since the data in the
In “Case 3” and “Case 4”, the data stored in the
In the “case 5”, the data in the
次に、不揮発性メモリ130に2重に記憶したデータとバックアップRAM140に記憶したデータの3者が不一致の場合に、データ復旧手段112が実行するバックアップRAM140のデータ復旧処理について説明する。
Next, a description will be given of a data recovery process of the
図5は、データ復旧手段112が実行するバックアップRAM140のデータ復旧処理のフローチャートを示している。
FIG. 5 shows a flowchart of a data recovery process of the
データ復旧手段112は、予めプログラムに保存された関連性を考慮すべきデータ間の情報(制御アドレス毎に紐付け)に基づき、デフォルト値で復旧させるデータ(学習値情報)と関連性のあるデータがあるか否かを判定する(ステップS10)。ここで、学習値情報に対する関連性のあるデータとは、例えば、学習値が正常に学習できたか否かを判別する情報、すなわち学習値を学習済みまたは未学習であることを示す情報である。そして、学習値情報のアドレスと、学習値が正常に学習できたか否かを判別する情報のアドレスとが、互いに関連性のある情報として紐付けられている。関連性のあるデータがあると判定された場合(ステップS10:Yes)、データ復旧手段112は、関連性のあるデータも合わせてデフォルト値となるよう、データを復旧させる(ステップS11)。すわなち、学習値情報および学習値が正常に学習できたか否かを判別する情報をデフォルト値で上書きする(初期化する)。
The data restoring means 112 is based on information between data to be considered in relation to the data stored in advance in the program (correlated for each control address), and data associated with data to be restored with default values (learning value information). It is determined whether or not there is (step S10). Here, the data relevant to the learning value information is, for example, information for determining whether the learning value has been normally learned, that is, information indicating that the learning value has been learned or has not been learned. Then, the address of the learning value information and the address of the information for determining whether or not the learning value has been normally learned are linked as mutually relevant information. When it is determined that there is relevant data (step S10: Yes), the
一方、関連性のあるデータがないと判定された場合(ステップS10:No)、データ復旧手段112は、自己診断機能手段111で異常と判定されたデータのみデフォルト値で復旧させる(ステップS12)。すわなち、学習値情報のみをデフォルト値で上書きする。
On the other hand, when it is determined that there is no relevant data (Step S10: No), the
また、学習値が正常に学習できたか否かを判別する情報にデータ異常が発生し、「ケース5」でのデータ復旧を実施する場合、通常の制御に用いられるバックアップRAM140のデータは、未学習状態となる。排気性能診断手段122は、未学習状態では実施されないため、例え関連性を考慮すべきデータがある場合でも通常の制御に対する悪影響がない場合は、(電子制御装置の駆動アクチュエータの駆動基準点の校正学習値に対する)データの復旧を実施しなくてもよい場合がある。
Further, when a data abnormality occurs in the information for determining whether or not the learning value has been normally learned, and data recovery is performed in “Case 5”, the data in the
そこで、不揮発性メモリ130に2重に記憶したデータとバックアップRAM140に記憶したデータの3者が不一致の場合に、データ復旧手段112が実行する図5のデータ復旧処理とは異なるバックアップRAM140のデータ復旧処理について説明する。
Therefore, when the data stored twice in the
図6は、データ復旧手段112が実行するバックアップRAM140のデータ復旧処理のフローチャートを示している。
FIG. 6 shows a flowchart of a data restoration process of the
データ復旧手段112は、予めプログラムに保存された関連性を考慮すべきデータ間の情報(制御アドレス毎に紐付け)に基づき、デフォルト値で復旧させるデータ(学習値が正常に学習できたか否かを判別する情報)に関連性のあるデータがあるか否かを判定する(ステップS20)。ここで、学習値が正常に学習できたか否かを判別する情報に対する関連性のあるデータとは、電子制御装置100の駆動アクチュエータの駆動基準点の校正学習値の情報である。
The
関連性のあるデータがあると判定された場合(ステップS20:Yes)、データ復旧手段112は、復旧させるデータ(学習値が正常に学習できたか否かを判別する情報)のみデフォルト値に上書きするか否かを判定する(ステップS21)。ステップS21では、データ復旧手段112は、デフォルト値で復旧させるデータのみをデフォルト値で復旧させた場合に、電子制御装置100の通常の制御に悪影響があるか否かに基づき判定する。すなわち、デフォルト値で復旧させるデータのみをデフォルト値で復旧させた場合に、デフォルト値で復旧させるデータに関連性のあるデータをデフォルト値で復旧しないことにより、駆動アクチュエータの制御に不具合が生じるという、所定の条件を満たすか否かを判定する。
When it is determined that there is relevant data (Step S20: Yes), the
図7は、ステップS21において、デフォルト値で復旧させるデータのみをデフォルト値で復旧させた場合に、通常の制御に対する悪影響があるか/ないかを判定するための説明図を示している。 FIG. 7 is an explanatory diagram for determining whether or not there is an adverse effect on normal control when only data restored with the default value is restored with the default value in step S21.
図7(a)には、データ異常が発生したデータが、学習値が正常に学習できたか否かを判別する情報であり、関連性のあるデータが電子制御装置100の駆動アクチュエータの駆動基準点の校正学習値の情報である場合を示している。この場合、学習値が正常に学習できたか否かを判別する情報をデフォルト値で復旧させると、通常の制御に用いられるバックアップRAM140のデータは、未学習状態となる。排気性能診断手段122は、未学習状態では実施されず、再度学習できる運転シーンとなった場合、改めて学習値が正常に学習できたか否かを判別し、電子制御装置100の駆動アクチュエータの駆動基準点の校正学習値を更新する。このため、電子制御装置100の駆動アクチュエータの駆動基準点の校正学習値をデフォルト値で復旧させなくても、通常の制御に悪影響を与えないため、ステップS23に進む。
In FIG. 7A, data in which a data abnormality has occurred is information for determining whether or not a learning value has been normally learned, and relevant data is a driving reference point of a driving actuator of the
一方、図7(b)には、データ異常が発生したデータが、電子制御装置100の駆動アクチュエータの駆動基準点の校正学習値の情報であり、関連性のあるデータが学習値が正常に学習できたか否かを判別する情報である場合を示している。この場合、電子制御装置100の駆動アクチュエータの駆動基準点の校正学習値をデフォルト値で復旧させる場合、通常の制御に用いられるバックアップRAM140のデータは、工場出荷時と同様のデフォルト値となる。その結果、学習値が正常に学習できたか否かを判別する情報を現状のままにしてしまうと、“学習値が正常に学習でき(学習済み)、且つ学習値がデフォルト値”の状態で通常制御を実施することになり、校正後の学習値での通常制御の実施とならず、通常の制御に悪影響を与える(駆動アクチュエータの駆動に不具合が生じる)。そのため、ステップS22に進む。
On the other hand, in FIG. 7B, the data in which the data abnormality has occurred is the information of the calibration learning value of the drive reference point of the drive actuator of the
データ復旧手段112は、ステップS20ないしはステップS21にて整合取りをした上でデータを復旧させる必要があると判定された場合、関連性のあるデータも合わせてデフォルト値となるよう、データを復旧させる(ステップS22)。
If it is determined in step S20 or step S21 that the data needs to be restored after matching, the
データ復旧手段112は、ステップS20ないしはステップS21にて整合取りをした上でデータを復旧させる必要がないと判定された場合、自己診断機能手段111で異常と判定されたデータのみデフォルト値で復旧させる(ステップS23)。
If it is determined in step S20 or step S21 that the data does not need to be restored after the matching, the
上記のような電子制御装置100によれば、データ復旧手段112は、自己診断機能手段111によりバックアップRAM140に記憶されている制御データに異常がある場合、異常があるデータをデフォルト値に復旧し、かつ、異常があるデータに関連性があるデータもデフォルト値に復旧する。
According to the
これにより、異常のあるデータを検出してデフォルト値に復旧する場合に、そのデータに関連性のあるデータについても整合性を取ったうえでデータをデフォルト値に復旧することができ、制御性能の低下や以上の誤検知等を防止することができる。 As a result, when abnormal data is detected and restored to the default value, the data related to the data can be restored to the default value after ensuring consistency of the data, and the control performance can be improved. It is possible to prevent a decrease and the above-described erroneous detection.
また、データ復旧手段112は、異常があるデータに関連性があるデータが、異常があるデータのみを初期化して駆動アクチュエータの制御をした場合に、駆動アクチュエータの制御に不具合が生じる場合にデフォルト値に復旧し、駆動アクチュエータの制御に不具合が生じない場合に異常があるデータに関連性があるデータを維持する。
Further, the
これにより、不具合が生じない場合には、デフォルト値には戻さず、いままで使用していたデータ(学習値)を使用することになるので、駆動アクチュエータの制御の連続性を保つことができる。 As a result, when no trouble occurs, the data (learning value) used so far is not returned to the default value, but the continuity of control of the drive actuator can be maintained.
なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment. A person skilled in the art can make various additions and changes without departing from the scope of the present invention.
上記の実施形態では、2つのデータの関連性にて説明したが、データの個数はこれによらず、多数のデータあってもよい。この場合、一つのデータに異常があった場合、関連するすべてのデータをデフォルト値に戻してもよいし、必要な一部のデータのみをデフォルト値に戻してもよい。 In the above embodiment, the description has been given of the relationship between two data. However, the number of data is not limited to this, and a large number of data may be used. In this case, when there is an abnormality in one piece of data, all related data may be returned to the default value, or only a part of necessary data may be returned to the default value.
また、上記の実施形態では、学習値は、駆動アクチュエータの駆動基準点の校正学習値であったが、例えば、モータのゼロ点学習値であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the learning value is the calibration learning value of the drive reference point of the drive actuator, but may be, for example, a zero-point learning value of the motor.
100…電子制御装置、110…内燃機関、111…自己診断機能手段、112…データ復旧手段、113…パラメータ取得手段、120…制御演算部、121…制御量出力手段、122…排気性能に対する自己診断機能手段、130…不揮発性メモリ、140…バックアップRAM
Reference Signs List 100: electronic control unit, 110: internal combustion engine, 111: self-diagnosis function unit, 112: data recovery unit, 113: parameter acquisition unit, 120: control operation unit, 121: control amount output unit, 122: self-diagnosis for exhaust performance Function means, 130: nonvolatile memory, 140: backup RAM
Claims (2)
前記複数のデータからなる前記制御データを記憶し、電源停止後もデータを記憶しておくことのできるバックアップメモリと、
前記バックアップメモリに記憶されている前記制御データを用いて制御機器の制御パラメータを演算する演算手段と、
前記バックアップメモリに記憶されている前記制御データを用いて前記制御機器の異常を検知する自己診断機能手段と、
前記不揮発性メモリおよび前記バックアップメモリに記憶されている前記制御データを比較し、前記不揮発性メモリおよび前記バックアップメモリに記憶されている前記複数のデータに異常があるか否かを判定する診断手段と、
前記診断手段により前記バックアップメモリに記憶されている前記複数のデータに異常がある場合、異常があるデータを初期化し、かつ、前記異常があるデータに関連性があるデータを初期化するデータ復旧手段と、を備え、
前記データ復旧手段は、前記異常があるデータに関連性があるデータが所定の条件を満たす場合初期化し、前記所定の条件を満たさない場合前記異常があるデータに関連性があるデータを維持する、電子制御装置。 A nonvolatile memory for storing control data composed of a plurality of data in a plurality of areas;
A backup memory that stores the control data composed of the plurality of data and can store data even after power is turned off,
An arithmetic unit that calculates a control parameter of a control device using the control data stored in the backup memory,
Self-diagnosis function means for detecting an abnormality of the control device using the control data stored in the backup memory,
Diagnostic means for comparing the control data stored in the non-volatile memory and the backup memory to determine whether there is an abnormality in the plurality of data stored in the non-volatile memory and the backup memory; ,
A data recovery unit that, when the plurality of data stored in the backup memory has an abnormality by the diagnostic unit, initializes the abnormal data and initializes data related to the abnormal data; and, with a,
The data recovery means initializes when data related to the abnormal data satisfies a predetermined condition, and maintains data related to the abnormal data when the predetermined condition is not satisfied, Electronic control unit.
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