JP7314838B2

JP7314838B2 - 電子制御装置

Info

Publication number: JP7314838B2
Application number: JP2020037556A
Authority: JP
Inventors: 悠吉村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-03-05
Filing date: 2020-03-05
Publication date: 2023-07-26
Anticipated expiration: 2040-03-05
Also published as: JP2021140450A

Description

本開示は、電子制御装置に関する。

シーケンサを備えるタイマモジュールが知られている（例えば、特許文献１参照。）。下記特許文献１には、シーケンサが適正に作動しているか否かを、外部演算器（例えば、ＣＰＵ。）で監視する技術が開示されている。

特許第５４３２４１４号公報

シーケンサが実行すべき処理の内容によっては、所定の作動対象期間内にシーケンサが作動すれば、作動対象期間外にはシーケンサが作動しなくても足りる場合がある。このような場合、作動対象期間外はシーケンサの作動を停止させれば、その分だけシーケンサにかかる負荷を低減することができる。しかし、シーケンサが作動しているか否かを外部演算器で監視する場合、シーケンサが作動していないことを外部演算器で検出しても、作動対象期間外であるからシーケンサが作動していないのか、故障等に起因してシーケンサが作動していないのかを、区別することができない。

一方、上述のような作動対象期間内か作動対象期間外かを問わず、常にシーケンサが作動するように構成されていれば、外部演算器では、シーケンサが作動していないことを検知すれば、直ちにシーケンサに故障等の問題が発生していると判断することができる。しかし、このような構成を採用すると、作動対象期間外であってもシーケンサを無駄に作動させることになるため、シーケンサにかかる負荷を低減する効果は減少する。

すなわち、第１処理部（例えば、シーケンサ。）が作動対象期間内にのみ作動する構成と、第１処理部が適正に作動しているか否かを第２処理部（例えば、ＣＰＵ。）で判断する構成とを、双方とも採用することは困難であった。

本開示の一局面においては、第１処理部が作動対象期間内にのみ作動するように構成されているにもかかわらず、第１処理部が作動しているか否かを第２処理部で適正に監視可能な電子制御装置を提供することが望ましい。

本開示の一局面における電子制御装置は、第１処理部（２２）と、第２処理部（１０）と、データ記憶部（２２１，２３１）と、を備える。第１処理部は、特定処理（Ｓ２０１－Ｓ２０３）と、作成処理（Ｓ２０５－Ｓ２０９）と、待機処理（Ｓ２１１）と、を実行するように構成される。特定処理は、外部から入力されるパルス信号に基づき、時間非同期で周期的に到来する作動対象期間の期間内であるのか否かを特定する。作成処理は、特定処理によって作動対象期間の期間内であると特定された場合に、第２処理部で利用するためのデータを作成してデータ記憶部に格納する。待機処理は、特定処理によって作動対象期間の期間内ではないと特定された場合に、作成処理を実行しない状態で待機する。第２処理部は、実行タイミングが到来するたびに周期的に実行される状態確認処理（Ｓ３０１－Ｓ３１７）、を実行するように構成される。状態確認処理の中では、第１判定処理（Ｓ３０１－Ｓ３０７）と、第２判定処理（Ｓ３０９）と、を実行するように構成される。第１判定処理は、前回の状態確認処理を実行した際に、パルス信号のパルス数をカウントするパルスカウンタから取得された第１カウント値と、今回の状態確認処理を実行する際に、パルスカウンタから取得される第２カウント値との差に基づいて、前回の状態確認処理の実行後に作動対象期間が経過したか否かを判定する。第２判定処理は、第２処理部によってデータ記憶部に格納されるデータを、データ記憶部から取得可能か否かを判定する。状態確認処理において、第１判定処理により作動対象期間が経過したと判定され、かつ、第２判定処理によりデータをデータ記憶部から取得可能と判定された場合には、第１処理部が正常な状態にあると判定するように構成される（Ｓ３１１）。また、状態確認処理において、第１判定処理により作動対象期間が経過したと判定され、かつ、第２判定処理によりデータをデータ記憶部から取得不能と判定された場合には、第１処理部が異常な状態にあると判定するように構成されている（Ｓ３１３）。

このように構成された電子制御装置によれば、第２処理部は、第１判定処理により作動対象期間が経過したと判定され、かつ、第２判定処理によりデータをデータ記憶部から取得可能と判定された場合に、第１処理部が正常な状態にあると判定する。また、第１判定処理により作動対象期間が経過したと判定され、かつ、第２判定処理によりデータをデータ記憶部から取得不能と判定された場合に、第１処理部が異常な状態にあると判定する。すなわち、第１判定処理により作動対象期間が経過したと判定された場合に限って、第１処理部が正常な状態にあるか異常な状態にあるかを判定する。

そのため、例えば、作動対象期間が経過していないことに起因して、第１処理部によるデータの作成が実行されていない場合には、第２処理部によって第１処理部が異常な状態にあると判定されることはない。その一方、例えば、作動対象期間が経過しているにもかかわらず、第１処理部の故障に起因して、第１処理部によるデータの作成が実行されていない場合には、第２処理部によって第１処理部が異常な状態にあると判定される。したがって、このように構成されていれば、第１処理部が作動対象期間内にのみ作動するように構成されているにもかかわらず、第１処理部が作動しているか否かを第２処理部で適正に監視することができる。

図１は電子制御装置の内部構成を示すブロック図である。図２はＣＰＵが実行する閾値設定処理のフローチャートである。図３はシーケンサが実行するフィルタ演算処理のフローチャートである。図４はＣＰＵが実行する状態確認処理のフローチャートである。図５はＣＰＵが実行するフェイルセーフ処理のフローチャートである。図６はシーケンサの故障を検知する場合の一例を示すタイミングチャートである。図７は内燃機関が停止する場合の一例を示すタイミングチャートである。

次に、上述の電子制御装置について、例示的な実施形態を挙げて説明する。
［電子制御装置の構成］
図１に示すように、ＥＣＵ１は、マイクロコンピュータ３を備える。マイクロコンピュータ３は、ＣＰＵ１０、タイマモジュール１１、ＲＯＭ１２、第１ＲＡＭ１３、ＤＭＡＣ１４及びＡＤＣ１５を備える。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略称である。ＣＰＵは、Central Processing Unitの略称である。ＲＯＭは、Read Only Memoryの略称である。ＲＡＭは、Random Access Memoryの略称である。ＤＭＡＣは、Direct Memory Access Controllerの略称である。ＡＤＣは、Analogue to Digital Converterの略称である。

タイマモジュール１１は、タイマ入力器２１、シーケンサ２２及びモニタ２３を備える。タイマ入力器２１は、エッジ時刻間隔計測部２１１及びパルスカウンタ２１２を備える。シーケンサ２２は第２ＲＡＭ２２１を備える。モニタ２３は、動作状態レジスタ２３１を備える。

ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラム及びデータを読み取り可能に構成されている。ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムに従って各種処理を実行するように構成されている。ＣＰＵ１０は、第１ＲＡＭ１３及び第２ＲＡＭ２２１に格納されたデータの読み取り、及び第１ＲＡＭ１３及び第２ＲＡＭ２２１へのデータの書き込みを実行可能に構成されている。第１ＲＡＭ１３と第２ＲＡＭ２２１との間では、ＤＭＡＣ１４を介してＤＭＡ方式でデータを転送可能に構成されている。

タイマ入力器２１には、クランク角センサ３１から出力されるパルス信号が入力されるように構成されている。エッジ時刻間隔計測部２１１は、タイマ入力器２１に順に入力されるパルス信号を対象にして、パルスの立ち上がりエッジを検出した時刻から次のパルスの立ち上がりエッジを検出する時刻までの時刻間隔を計測するように構成されている。パルスカウンタ２１２は、タイマ入力器２１に順に入力されるパルス信号を対象にして、パルス信号に含まれるパルスの数をカウントするように構成されている。タイマ入力器２１において計測又は計数される各値は、ＣＰＵ１０及びシーケンサ２２によって取得される。

ＡＤＣ１５には、ノッキングセンサ３２から出力されるアナログ信号が入力されるように構成されている。ＡＤＣ１５は、ＡＤＣ１５に入力されるアナログ信号をディジタルデータに変換するように構成されている。ＡＤＣ１５において変換されたディジタルデータは、シーケンサ２２によって取得される。

シーケンサ２２は、タイマモジュール１１内で入力信号に対する信号処理を実行するために設けられた処理装置である。シーケンサ２２は、コプロセッサとも呼ばれる。シーケンサ２２は、プログラミング可能に構成され、本実施形態の場合、ディジタルフィルタの演算を実施するようにプログラミングされている。

より具体的には、シーケンサ２２は、タイマ入力器２１から取得したデータに基づいて、クランク角に同期して到来する作動対象期間の期間内であるか否かを特定する。作動対象期間の期間内であると特定された場合、シーケンサ２２は、ＡＤＣ１５から取得したディジタルデータに対し、ノッキングの判定に用いられる成分を抽出するためのフィルタ演算を施し、その演算結果であるフィルタ値を第２ＲＡＭ２２１に格納する。作動対象期間の期間外であると特定された場合、シーケンサ２２は、作動を停止する。

詳しくは後述するが、シーケンサ２２は、フィルタ値を第２ＲＡＭ２２１に格納した場合、動作状態レジスタ２３１をセットする。すなわち、シーケンサ２２は、動作状態レジスタ２３１をオンにする。ＣＰＵ１０は、動作状態レジスタ２３１がオンになっている場合に、フィルタ値を第２ＲＡＭ２２１から取得可能な状態にあると判断する。ＣＰＵ１０は、第２ＲＡＭ２２１からフィルタ値を取得した場合、動作状態レジスタ２３１をリセットする。すなわち、ＣＰＵ１０は、動作状態レジスタ２３１をオフにする。

［閾値設定処理］
次に、ＣＰＵ１０が実行する閾値設定処理について、図２に基づいて説明する。閾値設定処理は、タイマ入力器２１においてパルス信号中に含まれるパルスの立ち上がりエッジが検出されたことを契機として、その検出タイミングＴ２ごとに実行される処理である。

閾値設定処理を開始すると、Ｓ１０１において、ＣＰＵ１０は、エッジ時刻間隔計測部２１１から今回のエッジ時間間隔Ａを取得する。Ｓ１０１で取得される今回のエッジ時間間隔Ａは、タイマ入力器２１において順に検出されるパルスのうち、１つ目のパルスの立ち上がりエッジを検出した時刻から２つ目のパルスの立ち上がりエッジを検出する時刻までの時刻間隔を計測した値である。

続いて、Ｓ１０３において、ＣＰＵ１０は、メモリ（例えば第１ＲＡＭ１３。）から前回のエッジ時間間隔Ｂを取得する。Ｓ１０３で取得される前回のエッジ時間間隔Ｂは、前回実行された閾値設定処理の中で、Ｓ１０１においてエッジ時刻間隔計測部２１１から取得されて、後述するＳ１１１においてメモリに格納された値である。続いて、Ｓ１０５において、ＣＰＵ１０は、今回のエッジ時間間隔Ａと前回のエッジ時間間隔Ｂとの比Ａ／Ｂを算出する。

続いて、Ｓ１０７において、ＣＰＵ１０は、Ａ／Ｂ＞欠歯判定閾値か否かを判断する。クランク角センサ３１は、クランクシャフトの回転角に同期して所定回転角ごとにパルスを発生させる。ただし、クランクシャフトが１回転するごとに到来する欠歯区間においては、上記所定回転角ごとのパルスを発生させないように構成されている。そのため、Ｓ１０５において算出される比Ａ／Ｂの値は、欠歯区間外では１前後となるのに対し、欠歯区間の到来直後は１前後よりも格段に大きい値（例えば２～４程度。）となる。

より具体的な例を示せば、例えば図６に示す例の場合、時刻ｔ１の前後の期間では、Ｓ１０５において算出される比Ａ／Ｂの値は１前後となる。これに対し、欠歯区間の到来直後である時刻ｔ２の前後では、Ｓ１０５において算出される比Ａ／Ｂの値は１前後よりも格段に大きい値となる。したがって、欠歯判定閾値として、１前後の値よりも大となる値をあらかじめ設定しておき、Ｓ１０７を実行すれば、クランクシャフトの回転角が基準角度となったことを検出することができる。

Ａ／Ｂ＞欠歯判定閾値である場合は、Ｓ１０７においてとＹＥＳと判断され、Ｓ１０９を実行してからＳ１１１へ進む。一方、Ａ／Ｂ＞欠歯判定閾値ではない場合（すなわち、Ａ／Ｂ≦欠歯判定閾値の場合。）は、Ｓ１０７においてＮＯと判断され、Ｓ１０９を実行することなくＳ１１１へ進む。Ｓ１０９へと進む場合、ＣＰＵ１０は、作動対象期間判定用閾値をシーケンサ２２に設定する。作動対象期間判定用閾値は、後述するフィルタ演算処理の中で、シーケンサ２２が作動対象期間内か否かを判断する際に利用する値である。作動対象期間判定用閾値は、クランクシャフトの回転角が基準角度となった時点からカウントされるパルス数によって設定される。

より具体的な例を示せば、例えば図６に示す例の場合、時刻ｔ２の時点で実行される閾値設定処理の中で、Ｓ１０７においてＡ／Ｂ＞欠歯判定閾値であると判断された場合、Ｓ１０９において、ＣＰＵ１０は、パルスカウンタ２１２のカウント値Ｃ０を取得する。ＣＰＵ１０は、取得したカウント値Ｃ０にあらかじめ定められたパルス数ｍを加算した値Ｃ０＋ｍを、作動対象期間Ｐの開始時点判定用閾値として、シーケンサ２２に設定する。ＣＰＵ１０は、取得したカウント値Ｃ０にあらかじめ定められたパルス数ｎを加算した値Ｃ０＋ｎを、作動対象期間Ｐの終了時点判定用閾値として、シーケンサ２２に設定する。シーケンサ２２は、パルスカウンタ２１２のカウント値に基づいて、そのカウント値がＣ０＋ｍに到達すれば作動対象期間Ｐが開始したと判断することができる。シーケンサ２２は、パルスカウンタ２１２のカウント値に基づいて、そのカウント値がＣ０＋ｎに到達すれば作動対象期間Ｐが終了したと判断することができる。

Ｓ１０９を終えた場合又はＳ１０７においてＡ／Ｂ＞欠歯判定閾値ではないと判断された場合、Ｓ１１１において、ＣＰＵ１０は、今回のエッジ時間間隔Ａをメモリに格納する。ここでメモリに格納される今回のエッジ時間間隔Ａは、次回の閾値設定処理の中で、Ｓ１０３において、前回のエッジ時間間隔Ｂとしてメモリから取得される。Ｓ１１１を終えたら、図２に示す閾値設定処理を終了する。

［フィルタ演算処理］
次に、シーケンサ２２が実行するフィルタ演算処理について、図３に基づいて説明する。フィルタ演算処理は、ノッキングセンサ３２からの入力値に対してフィルタリングを行うことにより、ノッキングの発生の有無を検出する上で有効な成分を抽出するための処理である。なお、ＣＰＵ１０とは異なり、シーケンサ２２にはタスクの概念がない。そのため、シーケンサ２２の作動開始後、シーケンサ２２はフィルタ演算処理を何度も繰り返す。

フィルタ演算処理を開始すると、Ｓ２０１において、シーケンサ２２は、パルスカウンタ２１２のカウント値を取得する。続いて、Ｓ２０３において、シーケンサ２２は、作動対象期間内か否かを判断する。Ｓ２０３では、Ｓ２０１において取得したカウント値が、Ｓ１０９において設定された作動対象期間Ｐの開始時点判定用閾値Ｃ０＋ｍと終了時点判定用閾値Ｃ０＋ｎとの間の値であれば、作動対象期間Ｐの期間内であると判断する。Ｓ２０３では、Ｓ２０１において取得したカウント値が、Ｓ１０９において設定された作動対象期間Ｐの開始時点判定用閾値Ｃ０＋ｍと終了時点判定用閾値Ｃ０＋ｎとの間の値でなければ、作動対象期間Ｐの期間外であると判断する。

作動対象期間内である場合は、Ｓ２０３においてＹＥＳと判断され、シーケンサ２２は、Ｓ２０５－Ｓ２０９を実行する。一方、作動対象期間外である場合は、Ｓ２０３においてＮＯと判断され、シーケンサ２２は、Ｓ２１１を実行する。

Ｓ２０３からＳ２０５へ進む場合、Ｓ２０５において、シーケンサ２２は、ＡＤＣ値（すなわち、ＡＤＣ１５の出力するディジタルデータ。）を取得する。続いて、Ｓ２０７において、シーケンサ２２は、フィルタ演算を実施してフィルタ値を更新する。より具体的な例を示せば、例えば図６に示す例の場合、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの作動対象期間Ｐにおいては、シーケンサ２２がＡＤＣ値を取得し、そのＡＤＣ値に対してフィルタ演算を施してフィルタ値を更新する。これにより、時刻ｔ４において、フィルタ値は、更新前の値（例えば、図６中に示す０ｘＡＡＡＡＡＡＡＡ。）から更新後の値（例えば、図６中に示す０ｘＢＢＢＢＢＢＢＢ。）に変更される。

続いて、Ｓ２０９において、シーケンサ２２は、動作状態レジスタ２３１をセットする。より具体的な例を示せば、例えば図６に示す例の場合、時刻ｔ４において、動作状態レジスタ２３１は、オフからオンに変更される。Ｓ２０３からＳ２１１へ進む場合、Ｓ２１１において、シーケンサ２２は、クランク角度が作動対象期間に入るまで作動を停止する。なお、Ｓ２０９又はＳ２１１を終了したら、Ｓ２０１へ戻る。これにより、シーケンサ２２はフィルタ演算処理を何度も繰り返す。

なお、Ｓ２０７において更新されるフィルタ値は、ＣＰＵ１０によって実行されるノッキング検出処理において利用される。ただし、ノッキング検出処理の内容そのものは、本実施形態の要部ではないので、これ以上の説明は省略する。

［状態確認処理］
次に、ＣＰＵ１０が実行する状態確認処理について、図４に基づいて説明する。状態確認処理は、シーケンサ２２が正常に作動している状態にあるか否かを確認するための処理である。状態確認処理は、状態確認処理の実行タイミングＴ１が到来するたびに周期的に実行される処理である。

状態確認処理を開始すると、Ｓ３０１において、ＣＰＵ１０は、パルスカウンタ２１２から今回のカウント値を取得する。より具体的な例を示せば、例えば図６に示す例の場合、状態確認処理の今回の実行タイミングＴ１である時刻ｔ９において、ＣＰＵ１０は、パルスカウンタ２１２から今回のカウント値Ｃ２を取得する。続いて、Ｓ３０３において、ＣＰＵ１０は、メモリ（例えば第１ＲＡＭ１３。）から前回のカウント値を取得する。より具体的な例を示せば、例えば図６に示す例の場合、状態確認処理の前回の実行タイミングＴ１である時刻ｔ５において取得されて第１ＲＡＭ１３に格納された前回のカウント値Ｃ１を、第１ＲＡＭ１３から取得する。

続いて、Ｓ３０５において、ＣＰＵ１０は、今回のカウント値と前回のカウント値との差を算出する。より具体的な例を示せば、例えば図６に示す例の場合、今回のカウント値Ｃ２と前回のカウント値Ｃ１との差Ｄ１＝（Ｃ２－Ｃ１）を算出する。続いて、Ｓ３０７において、ＣＰＵ１０は、Ｓ３０５において算出された差が、閾値以上か否かを判断する。このＳ３０７は、作動対象期間が経過しているか否かを判断するための処理ステップである。

より具体的な例を交えて説明すれば、例えば図６に示す例の場合、Ｓ３０５において算出された差Ｄ１が、閾値Ｋ以上か否かを判断する。上記閾値Ｋとしては、今回のカウント値Ｃ２と前回のカウント値Ｃ１との差Ｄ１が閾値Ｋ以上となっている場合には、少なくとも１回は作動対象期間Ｐが経過していると見込まれる程度の値が、あらかじめ設定されている。そのため、Ｓ３０７において、差Ｄ１が閾値Ｋ以上であると判断される場合には、少なくとも１回は作動対象期間Ｐが経過している蓋然性が高い。また、Ｓ３０７において、差Ｄ１が閾値Ｋ未満であると判断される場合には、作動対象期間Ｐが経過していない蓋然性が高い。

そこで、差Ｄ１が閾値Ｋ以上である場合は、Ｓ３０７ではＹＥＳと判断され、Ｓ３０９へ進む。一方、差Ｄ１が閾値Ｋ以上ではない場合（すなわち、閾値Ｋ未満である場合。）は、Ｓ３１５へ進む。Ｓ３０７からＳ３０９へ進んだ場合、Ｓ３０９において、ＣＰＵ１０は、動作状態レジスタ２３１がオンか否かを判断する。動作状態レジスタ２３１がオンである場合、Ｓ３０９ではＹＥＳと判断され、Ｓ３１１において、ＣＰＵ１０は、シーケンサ２２は正常と判定する。すなわち、シーケンサ２２は正常に作動している状態にあると判定される。一方、動作状態レジスタ２３１がオンではない場合（すなわち、オフである場合。）、Ｓ３０９ではＮＯと判断され、Ｓ３１３において、ＣＰＵ１０は、シーケンサ２２は異常と判定する。すなわち、シーケンサ２２は正常に作動している状態にはないと判定される。Ｓ３１１又はＳ３１３を終了したらＳ３１５へ進む。

Ｓ３０７、Ｓ３１１又はＳ３１３からＳ３１５へ進んだ場合、Ｓ３１５において、ＣＰＵ１０は、動作状態レジスタ２３１をリセットする。すなわち、ＣＰＵ１０は、動作状態レジスタ２３１をオフにする。続いて、Ｓ３１７において、ＣＰＵ１０は、今回のカウント値をメモリに格納する。ここでメモリに格納される今回のカウント値は、次回の状態確認処理の中で、Ｓ３０３において、前回のカウント値としてメモリから取得される。Ｓ３１７を終えたら、図２に示す閾値設定処理を終了する。

上記Ｓ３０７－Ｓ３１３について、より具体的な例を挙げて説明する。例えば、図６に示す例の場合、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの作動対象期間Ｐは、シーケンサ２２が正常に作動している。そのため、時刻ｔ４の時点で、シーケンサ２２はフィルタ値を０ｘＡＡＡＡＡＡＡＡから０ｘＢＢＢＢＢＢＢＢに更新し、動作状態レジスタ２３１をセットしている。

このような状況において、時刻ｔ５の時点でＣＰＵ１０がＳ３０７を実行する際に、時刻ｔ５の時点でパルスカウンタ２１２から取得される今回のカウント値と、図６には図示されていない時点でメモリに保存された前回のカウント値との差が、閾値Ｋ以上であったとする。この場合、ＣＰＵ１０は、Ｓ３０９を実行し、時刻ｔ５の時点で動作状態レジスタ２３１がオンなので、Ｓ３１１において、シーケンサ２２が正常な状態にあると判定する。

一方、時刻ｔ６の時点でシーケンサ２２に故障が発生し、シーケンサ２２が正常に作動しない状態に陥ったと仮定する。この場合、時刻ｔ８の時点に至っても、シーケンサ２２はフィルタ値を更新せず、動作状態レジスタ２３１をセットしない。

このような状況において、時刻ｔ９の時点でＣＰＵ１０がＳ３０７を実行する際には、時刻ｔ９の時点でパルスカウンタ２１２から取得される今回のカウント値Ｃ２と、時刻ｔ５の時点でメモリに保存された前回のカウント値Ｃ１との差Ｄ１が、閾値Ｋ以上であると判断する。この場合、ＣＰＵ１０は、Ｓ３０９を実行し、時刻ｔ９の時点で動作状態レジスタ２３１がオフなので、Ｓ３１３において、シーケンサ２２が異常な状態にあると判定する。

つまり、ＣＰＵ１０は、まず、Ｓ３０７において、今回のカウント値と前回のカウント値との差が閾値以上であるか否かを判断し、閾値以上である場合には、次に、Ｓ３０９において、動作状態レジスタ２３１がオンであるか否かを判断する。その結果、動作状態レジスタ２３１がオンであれば、シーケンサ２２が正常な状態にあると判定し、動作状態レジスタ２３１がオフであれば、シーケンサ２２が異常な状態にあると判定する。

一方、ＣＰＵ１０は、まず、Ｓ３０７において、今回のカウント値と前回のカウント値との差が閾値以上であるか否かを判断し、閾値以上ではない場合には、Ｓ３０９－Ｓ３１１を実行しない。これにより、例えば、内燃機関が停止してパルスカウンタ２１２のカウント値が増加しない状況下では、動作状態レジスタ２３１がオンにならない場合でも、シーケンサ２２が異常な状態にあると誤判定されるのを回避することができる。

より具体的な例を挙げて説明すると、例えば図７に示すように、時刻ｔ１１の時点で内燃機関が停止したとする。この場合、内燃機関の停止後は、パルスカウンタ２１２のカウント値が増加しなくなる。このような状況において、時刻ｔ１２の時点でＣＰＵ１０がＳ３０７を実行する際には、時刻ｔ１２の時点でパルスカウンタ２１２から取得される今回のカウント値Ｃ３と、時刻ｔ５の時点でメモリに保存された前回のカウント値Ｃ１との差Ｄ２が、閾値Ｋ未満であると判断する。この場合、ＣＰＵ１０は、Ｓ３０９－Ｓ３１３を実行しない。したがって、時刻ｔ１２の時点で動作状態レジスタ２３１がオフとなっているにもかかわらず、シーケンサ２２が異常な状態にあると判定されるのを回避することができる。

［フェイルセーフ処理］
次に、ＣＰＵ１０が実行するフェイルセーフ処理について、図５に基づいて説明する。フェイルセーフ処理は、ＣＰＵ１０において、状態確認処理とは別のタスクとして実行される処理である。フェイルセーフ処理を開始すると、Ｓ４０１において、ＣＰＵ１０は、シーケンサ２２の作動状態を取得する。ここで取得される作動状態は、Ｓ３１１又はＳ３１３による判定結果に相当する情報である。この情報は、状態確認処理を実行する別タスクから伝達される情報である。

続いて、Ｓ４０３において、ＣＰＵ１０は、シーケンサ２２の作動状態は異常か否かを判断する。シーケンサ２２の作動状態が異常でない場合（すなわち、正常な場合。）は、Ｓ４０３においてＮＯと判断され、図５に示すフェイルセーフ処理を終了する。一方、シーケンサ２２の作動状態が異常な場合は、Ｓ４０３においてＹＥＳと判断され、Ｓ４０５において、ＣＰＵ１０は、警告灯を点灯させる。本実施形態の場合、Ｓ４０５では、車両のインストルメントパネルに組み込まれたＭＩＬを点灯させる。なお、ＭＩＬは、Malfunction Indication Lampの略称である。

続いて、Ｓ４０７において、ＣＰＵ１０は、点火角度の進角制限値に遅角した角度を設定する。これにより、点火時期が過度に進角方向へ振れるのを抑制して、ノッキングの発生を抑制する。Ｓ４０７を終えたら、図５に示すフェイルセーフ処理を終了する。

［効果］
以上説明した通り、上記ＥＣＵ１によれば、ＣＰＵ１０は、Ｓ３０７により作動対象期間が経過したと判定され、かつ、Ｓ３０９によりフィルタ値を第２ＲＡＭ２２１から取得可能な状態にあると判定された場合に、シーケンサ２２が正常な状態にあると判定する。また、Ｓ３０７により作動対象期間が経過したと判定され、かつ、Ｓ３０９によりフィルタ値を第２ＲＡＭ２２１から取得可能な状態にはないと判定された場合に、シーケンサ２２が異常な状態にあると判定する。すなわち、Ｓ３０７により作動対象期間が経過したと判定された場合に限って、シーケンサ２２が正常な状態にあるか異常な状態にあるかを判定する。

そのため、例えば内燃機関の停止時等、作動対象期間が経過していないことに起因して、シーケンサ２２によるフィルタ値の更新が実行されていない場合には、ＣＰＵ１０によってシーケンサ２２が異常な状態にあると判定されることはない。その一方、例えば、作動対象期間が経過しているにもかかわらず、シーケンサ２２の故障に起因して、シーケンサ２２によるフィルタ値の更新が実行されていない場合には、ＣＰＵ１０によってシーケンサ２２が異常な状態にあると判定される。したがって、このように構成されていれば、シーケンサ２２が作動対象期間内にのみ作動するように構成されているにもかかわらず、シーケンサ２２が作動しているか否かをＣＰＵ１０で適正に監視することができる。

また、本実施形態の場合、Ｓ３０７により作動対象期間が経過していないと判定された場合には、Ｓ３０９－Ｓ３１１を実行しないように構成されている。そのため、Ｓ３０７及びＳ３０９の双方の判断を実行した上で、それらの判断結果に応じた処理を実行する場合に比べ、Ｓ３０９の実行を省略できる機会が生じるので、その分だけＣＰＵ１０にかかる負荷を軽減することができる。

また、本実施形態の場合、ＣＰＵ１０は、動作状態レジスタ２３１がセットされているかリセットされているかに基づいて、フィルタ値を取得できるか否かを判断できる。別の表現をすれば、本実施形態の場合、ＣＰＵ１０は、動作状態レジスタ２３１がオンかオフかに基づいて、シーケンサ２２によるフィルタ値の更新が完了しているか否かを判断できる。したがって、ＣＰＵ１０は、動作状態レジスタ２３１の内容を判断するという簡単な処理を実行するだけで、有効なフィルタ値を取得可能かどうか知ることができる。

また、本実施形態の場合、Ｓ３０７により作動対象期間が経過していないと判定された場合には、Ｓ３０９を実行しないことにより、ＣＰＵ１０が、動作状態レジスタ２３１の内容を参照しないように構成されている。したがって、ＣＰＵ１０が、動作状態レジスタ２３１の内容を参照してから、Ｓ３０９を実行した上で、判断結果に応じた処理を実行する場合に比べ、動作状態レジスタ２３１の内容を参照する処理を省略できる機会が生じるので、その分だけＣＰＵ１０にかかる負荷を軽減することができる
また、本実施形態の場合、図２に示す閾値設定処理では、ＣＰＵ１０が、クランク角センサ３１から入力されるパルス信号中に含まれる欠歯区間を検出したことを契機として、欠歯区間の検出後に検出されるパルス数に基づき、作動対象期間であるノッキング検出対象期間を設定する。そして、図３に示すフィルタ演算処理では、シーケンサ２２が、ＣＰＵ１０によって設定されたノッキング検出対象期間の期間内であるのか否かを特定し、ノッキング検出対象期間の期間内であると特定された場合に、ノッキングセンサ３２からの入力信号をＡ／Ｄ変換して得られるディジタルデータに対し、ノッキングの判定に用いられる成分を抽出するためのフィルタ演算を施すことにより、データであるフィルタ値を作成して、当該フィルタ値を第２ＲＡＭ２２１に格納する。したがって、ＣＰＵ１０は、第２ＲＡＭ２２１に格納されたフィルタ値を取得して、ノッキングに関する制御を実行することができる。

また、本実施形態の場合、Ｓ３１３において、シーケンサ２２が異常な状態にあると判定された場合には、Ｓ４０５において警告灯を点灯させる。したがって、車両の利用者は、警告灯が点灯したことに基づき、ＥＣＵ１に何らかの異常が発生していることを認識できる。

また、本実施形態の場合、Ｓ３１３において、シーケンサ２２が異常な状態にあると判定された場合には、Ｓ４０７において、点火角度を遅角させることによってノッキングの発生を抑制する遅角制御を実行する。したがって、シーケンサ２２がフィルタ値の更新をできない状況下で、ノッキングが発生する可能性を低減することができる。

なお、以上説明した実施形態において、ＥＣＵ１は、本開示でいう電子制御装置に相当する。シーケンサ２２は、本開示でいう第１処理部に相当する。ＣＰＵ１０は、本開示でいう第２処理部に相当する。フィルタ値が格納される第２ＲＡＭ２２１とオン及びオフが切り替えられる動作状態レジスタ２３１は、本開示でいうデータ記憶部に相当する。動作状態レジスタ２３１は、本開示でいうフラグ記憶部にも相当する。

シーケンサ２２において実行されるＳ２０１－Ｓ２０３は、本開示でいう特定処理に相当する。シーケンサ２２において実行されるＳ２０５－Ｓ２０９は、本開示でいう作成処理に相当する。シーケンサ２２において実行されるＳ２１１は、本開示でいう待機処理に相当する。ＣＰＵ１０において実行されるＳ３０１－Ｓ３１７は、本開示でいう状態確認処理に相当する。ＣＰＵ１０において実行されるＳ３０１－Ｓ３０７は、本開示でいう第１判定処理に相当する。ＣＰＵ１０において実行されるＳ３０９は、本開示でいう第２判定処理に相当する。ＣＰＵ１０において実行されるＳ４０５により点灯させる警告灯は、本開示でいう報知部に相当する。ＣＰＵ１０において実行されるＳ４０７は、本開示でいう遅角制御に相当する。

［他の実施形態］
以上、電子制御装置について、例示的な実施形態を挙げて説明したが、上述の実施形態は本開示の一態様として例示されるものにすぎない。すなわち、本開示は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な形態で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、フィルタ値の更新が完了しているか否かを、動作状態レジスタ２３１のオン及びオフで、シーケンサ２２からＣＰＵ１０へ伝達するように構成されていたが、動作状態レジスタ２３１を利用するか否かは任意である。例えば、フィルタ値が格納される記憶領域を利用して、その記憶領域の全ビットがオフ（すなわち、０。）になっている場合には、動作状態レジスタ２３１がオフの場合と同等な状況にあり、その記憶領域の少なくとも１ビットがオン（すなわち、１。）になっている場合には、動作状態レジスタ２３１がオンの場合と同等な状況にある、という構成にしてもよい。

また、上記実施形態では、本開示でいう第１処理部の例として、タイマモジュール１１に設けられたシーケンサ２２を例示したが、タイマモジュール相当物とは別に設けられたプロセッサで、シーケンサ２２と同等な処理を実行するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、Ｓ３０７でＮＯと判断された場合に、Ｓ３０９－Ｓ３１３を実行することなく、Ｓ３１５へ進むように構成されていたが、Ｓ３０７でＮＯと判断された場合には、Ｓ３１１へ進むことにより、シーケンサ２２が正常であると見なすように構成してもよい。

なお、上記実施形態で例示した１つの構成要素によって実現される複数の機能を、複数の構成要素によって実現してもよい。上記実施形態で例示した１つの構成要素によって実現される１つの機能を、複数の構成要素によって実現してもよい。上記実施形態で例示した複数の構成要素によって実現される複数の機能を、１つの構成要素によって実現してもよい。上記実施形態で例示した複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現してもよい。上記実施形態で例示した構成の一部を省略してもよい。上記実施形態のうち、１つの実施形態で例示した構成の少なくとも一部を、当該１つの実施形態以外の上記実施形態で例示した構成に対して付加又は置換してもよい。

本開示に記載のＥＣＵ１及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載のＥＣＵ１及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載のＥＣＵ１及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。ＥＣＵ１に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。

上述したＥＣＵ１の他、当該ＥＣＵ１を構成要素とするシステム、当該ＥＣＵ１としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、ＥＣＵ１によって実行される制御と同等な制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

［補足］
なお、以上説明した例示的な実施形態から明らかなように、本開示の電子制御装置は、更に以下に挙げるような構成を備えていてもよい。

（Ａ）状態確認処理において、第１判定処理により作動対象期間が経過していないと判定された場合には、第２判定処理を実行しないように構成されていてもよい。
（Ｂ）フラグ記憶部（２３１）を備えてもよい。フラグ記憶部には、第１処理部が作成処理を実行した際にセットされて第２処理部がデータを利用した際にリセットされるフラグが格納されるように構成されてもよい。第２判定処理は、フラグ記憶部に格納されたフラグを参照して、データをデータ記憶部から取得可能か否かを判定するように構成されていてもよい。

（Ｃ）状態確認処理において、第１判定処理により作動対象期間が経過していないと判定された場合には、第２判定処理を実行しないことにより、第２処理部がフラグ記憶部に格納されたフラグを参照しないように構成されていてもよい。

（Ｄ）第２判定処理は、フラグ記憶部に格納されたフラグを参照して、フラグがセットされている場合には、データをデータ記憶部から取得可能と判定し、フラグがリセットされている場合には、データをデータ記憶部から取得不能と判定するように構成されていてもよい。

（Ｅ）ＣＰＵ（１０）と、タイマモジュール（１１）と、を備えてもよい。ＣＰＵは、第２処理部として機能する。タイマモジュールは、パルス信号が入力される。また、タイマモジュールは、パルスカウンタ（２１２）を有するタイマ入力器（２１）と、第１処理部として機能するシーケンサ（２２）と、フラグ記憶部として機能する動作状態レジスタ（２３１）を有するモニタ（２３）と、を備えてもよい。

（Ｆ）特定処理は、クランク角センサ（３１）から入力されるパルス信号中に含まれる欠歯区間を検出したことを契機として、欠歯区間の検出後に検出されるパルス数に基づき、作動対象期間であるノッキング検出対象期間の期間内であるのか否かを特定するように構成されてもよい。作成処理は、特定処理によってノッキング検出対象期間の期間内であると特定された場合に、ノッキングセンサ（３２）からの入力信号をＡ／Ｄ変換して得られるディジタルデータに対し、ノッキングの判定に用いられる成分を抽出するためのフィルタ演算を施すことにより、データであるフィルタ値を作成して、当該フィルタ値をデータ記憶部に格納するように構成されていてもよい。

（Ｇ）状態確認処理において、第１処理部が異常な状態にあると判定された場合には、異常な状態にあることを報知するために設けられた報知部を作動させるように構成されていてもよい（Ｓ４０５）。

（Ｈ）状態確認処理において、第１処理部が異常な状態にあると判定された場合には、異常な状態にあることを報知するために設けられた報知部を作動させるように構成されていてもよい（Ｓ４０５）。

１…ＥＣＵ、３…マイクロコンピュータ、１０…ＣＰＵ、１１…タイマモジュール、１２…ＲＯＭ、１３…第１ＲＡＭ、１４…ＤＭＡＣ、１５…ＡＤＣ、２１…タイマ入力器、２１１…エッジ時刻間隔計測部、２１２…パルスカウンタ、２２…シーケンサ、２２１…第２ＲＡＭ、２３…モニタ、２３１…動作状態レジスタ、３１…クランク角センサ、３２…ノッキングセンサ。

Claims

第１処理部（２２）と、第２処理部（１０）と、データ記憶部（２２１，２３１）と、を備え、
前記第１処理部は、
外部から入力されるパルス信号に基づき、時間非同期で周期的に到来する作動対象期間の期間内であるのか否かを特定する特定処理（Ｓ２０１－Ｓ２０３）と、
前記特定処理によって前記作動対象期間の期間内であると特定された場合に、前記第２処理部で利用するためのデータを作成して前記データ記憶部に格納する作成処理（Ｓ２０５－Ｓ２０９）と、
前記特定処理によって前記作動対象期間の期間内ではないと特定された場合に、前記作成処理を実行しない状態で待機する待機処理（Ｓ２１１）と、
を実行するように構成され、
前記第２処理部は、
実行タイミングが到来するたびに周期的に実行される状態確認処理（Ｓ３０１－Ｓ３１７）、
を実行するように構成され、
前記状態確認処理の中では、
前回の前記状態確認処理を実行した際に、前記パルス信号のパルス数をカウントするパルスカウンタから取得された第１カウント値と、今回の前記状態確認処理を実行する際に、前記パルスカウンタから取得される第２カウント値との差に基づいて、前回の前記状態確認処理の実行後に前記作動対象期間が経過したか否かを判定する第１判定処理（Ｓ３０１－Ｓ３０７）と、
前記第２処理部によって前記データ記憶部に格納される前記データを、前記データ記憶部から取得可能か否かを判定する第２判定処理（Ｓ３０９）と、
を実行するように構成され、
前記状態確認処理において、前記第１判定処理により前記作動対象期間が経過したと判定され、かつ、前記第２判定処理により前記データを前記データ記憶部から取得可能と判定された場合には、前記第１処理部が正常な状態にあると判定するように構成され（Ｓ３１１）、
前記状態確認処理において、前記第１判定処理により前記作動対象期間が経過したと判定され、かつ、前記第２判定処理により前記データを前記データ記憶部から取得不能と判定された場合には、前記第１処理部が異常な状態にあると判定するように構成されている（Ｓ３１３）、
電子制御装置。
請求項１に記載の電子制御装置であって、
前記状態確認処理において、前記第１判定処理により前記作動対象期間が経過していないと判定された場合には、前記第２判定処理を実行しないように構成されている、
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であって、
前記データ記憶部（２３１）として機能するフラグ記憶部を備え、
前記フラグ記憶部には、前記第１処理部が前記作成処理を実行した際にセットされて前記第２処理部が前記データを利用した際にリセットされるフラグが格納されるように構成され、
前記第２判定処理は、前記フラグ記憶部に格納された前記フラグを参照して、前記データを前記データ記憶部から取得可能か否かを判定するように構成されている、
電子制御装置。
請求項３に記載の電子制御装置であって、
前記状態確認処理において、前記第１判定処理により前記作動対象期間が経過していないと判定された場合には、前記第２判定処理を実行しないことにより、前記第２処理部が前記フラグ記憶部に格納された前記フラグを参照しないように構成されている、
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であって、
前記第２判定処理は、前記フラグ記憶部に格納された前記フラグを参照して、前記フラグがセットされている場合には、前記データを前記データ記憶部から取得可能と判定し、前記フラグがリセットされている場合には、前記データを前記データ記憶部から取得不能と判定するように構成されている、
電子制御装置。
請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載の電子制御装置であって、
前記第２処理部として機能するＣＰＵ（１０）と、前記パルス信号が入力されるタイマモジュール（１１）と、を備え、
前記タイマモジュールは、前記パルスカウンタを有するタイマ入力器（２１）と、前記第１処理部として機能するシーケンサ（２２）と、前記フラグ記憶部として機能する動作状態レジスタ（２３１）を有するモニタ（２３）と、を備える、
電子制御装置。
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の電子制御装置であって、
前記特定処理は、クランク角センサ（３１）から入力される前記パルス信号中に含まれる欠歯区間を検出したことを契機として、前記欠歯区間の検出後に検出されるパルス数に基づき、前記作動対象期間であるノッキング検出対象期間の期間内であるのか否かを特定するように構成され、
前記作成処理は、前記特定処理によって前記ノッキング検出対象期間の期間内であると特定された場合に、ノッキングセンサ（３２）からの入力信号をＡ／Ｄ変換して得られるディジタルデータに対し、ノッキングの判定に用いられる成分を抽出するためのフィルタ演算を施すことにより、前記データであるフィルタ値を作成して、当該フィルタ値を前記データ記憶部に格納するように構成されている、
電子制御装置。
請求項７に記載の電子制御装置であって、
前記状態確認処理において、前記第１処理部が異常な状態にあると判定された場合には、前記異常な状態にあることを報知するために設けられた報知部を作動させるように構成されている（Ｓ４０５）、
電子制御装置。
請求項７又は請求項８に記載の電子制御装置であって、
前記状態確認処理において、前記第１処理部が異常な状態にあると判定された場合には、点火角度を遅角させることによってノッキングの発生を抑制する遅角制御を実行するように構成されている（Ｓ４０７）、
電子制御装置。