JPS63316215A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、マイクロコンピュータを備えた制御装置に関
する。

（従来の技術） マイクロコンピュータを備えた制御装置は、製品出荷時
に、性能が正常か否かを検査している。

従来では、マイクロコンピュータの通常制御のプログラ
ムを利用してこの検査を行なっている。しかし、この方
法では、通常制御に擬して人出力を行なうため、検査に
多大な時間と労力を費やしてしまう。

そこで、特開昭５７−１３５２０号公報に記載されてい
る制御装置では、通常制御モードとは別に自己診断モー
ドを実行できるように、マイクロコンピュータのプログ
ラムが作られており、製品出荷時には、自己診断モード
を実行して検査の簡略化を図っている。

（発明が解決しようとする１４Ｍ点） しかし、上記公報の制御装置では、製品出荷後の通常制
御モード実行中の時に、ノイズ等によリプミグラムが暴
走して自己診断モードに突入してしまうことがあり、こ
の自己診断モードから抜けられなくなって、通常制御に
支障をきたす欠点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その要旨は、マイクロコンピュータを備え、通常制御モ
ードと自己診断モードとを実行できる制御装置において
、上記マイクロコンピュータは、リセット信号を受けた
時に通常モーに、自己診断モードのいずれかを選択する
選択手段と、モー１′判別信号の出力手段とを備え、さ
らに、マイクロコンピュータにはリセット手段が接続さ
れ、このリセット手段は、自己診断モードを表わすモー
ド判別信号を受けている時に、所定時間毎にマイクロコ
ンピュータにリセット信号を出力することを特徴とする
制御装置にある。

（作用） 通常制御モードを実行している時に、ノイズ等によりプ
ログラムが暴走して自己診断モードに突入してしまった
時には、自己診断モードを表わすモード判別信号を受け
たリセット手段によりマイクロコンピュータをリセット
し、この後、マイクロコンピュータの選択手段により、
通常制御モードを選択する。したがって、自己診断モー
ドから即座に抜は出て通常制御モードに復帰することが
できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図から第４図主での図面
に基づいて説明する。第１図中１０は例えば車両の燃料
噴射制御に用いられるフントロールユニット（制御装置
）であり、このコントロールユニッ）１０１．：１．ｔ
、マイクロコンピュータ１１およびこれ１こ接続された
ウオ・ンチド・ンクタイマ１２（リセット手段）が内蔵
されるとともに、Ａ／Ｄ変換器等のハードウェア（図示
しなし））が内蔵されている。コントロールユニット１
０は、例えば８つのアナログ信号入力端子１３・・・、
６つのデジタル信号入力端子１４・・・、エンジン回転
を検出する回転センサからの信号を入力する入力端子１
５を有するとともに、３つの制御用出力端子１Ｇ・・・
、表示制御用出力端子１７を有して（する。さらに、そ
の池の図示しない多数の入力端子および出力端子を有し
ている。これらコントロールユニットの端子１３〜１７
は、マイクロコンピュータ１１の入出力ボートに、直接
またはＡ／Ｄ変換器やその池のハードウェアを介して接
続されている。

マイクロコンピュータ１１は、後述するように通常制御
モードと、自己診断モードとを実行することができるよ
うになっており、入力条件からいずれのモードを実行す
べきかを判断する選択手段を有している。

また、マイクロコンピュータ１１は、ウオッチドツクタ
イマ１２ヘモード判別信号Ｓｍを出力する出力手段を備
えている。すなわち、通常制御モードを実行している時
には、マイクロコンピュータ１１からプログラムランを
示すパルスが短時間毎に間欠的に出力され、自己診断モ
ードを実行している時には、このパルスは出力されずＬ
レベルのままである。このパルス群およびＬレベルから
なる出力がそれぞれモード判別信号Ｓｍとなるのである
。

ウオッチドックタイマ１２は、通常制御モードにおいて
間欠的にパルスを受けた時には、このパルスにより短時
間おきにリセットされるため、マイクロコンピュータ１
１にリセット信号Ｓｒを出力せず、自己診断モードにお
いてパルスを受けなくなった時には、所定時間毎にリセ
ット信号Ｓｒを出力する。

上記ＪＲ戒のコントロールユニット１０は、製品出荷前
に、自己診断を行なう。この場合、第１図のように、自
己診断用のハードウェアを接続する。

詳述すると、フントロールユニット１０のアナログ信号
入力端子１３・・・に入力装置２０を接続する。

また、接続装置２１により、制御用出力端子１６・・・
の各１つとデジタル信号入力端子１４の各２つとをそれ
ぞれ接続する。さらに、表示装置２２を表示制御用出力
端子１７に接続する。なお、入力端子１５は回転センサ
に接続させずに、接地しておく。

表示装置２２は第２図に示すように、８つの数値表示窓
２５と、モードランプ２６と、故障コード表示窓２７と
を有している。なお、各数値表示窓２５は各アナログ信
号入力端子１３に対応している。

次に、自己診断制御について概略的に説明する。

入力装置２０で、各アナログ信号入力端子１３へ規定の
アナログ入力データを送る。このアナログ入力データは
各アナログ信号入力端子１３毎に異なる。コントロール
ユニット１０で１土、このアナログ入力データがデジタ
ルに変換されてマイクロコンピュータ１１に送られる。

マイクロコンピュータ１１では、デシ゛タルに変換され
た各アナログ入力データが各規定値に対して許容誤差範
囲にあるかどうかすなわち実質的に等しいかどうかを判
断する。これらアナログ入力データの全てがそれぞれ規
定値に等しいことが、自己診断モードへの突入条件の一
つである。したがって、Ａ／Ｄ変換器等のハードウェア
の故障や接続不良等がある場合には、自己診断モードに
突入しない。

なお、マイクロコンピュータ１１では、入力端子１５へ
の入力信号に基づいてエンジン回転数を演算するが、第
１図のハードウェア装着状態では、入力端子１５は接地
されているため、回転数の演算結果はゼロである。この
回転数ゼロも自己診断モードへの突入条件の一つである
。

また、予め選択された１つの制御用出力端子１６を介し
てマイクロコンピュータ１１から信号を発し、この時、
制御用出力端子１６と接続関係にある１つのデジタル入
力端子１４を介してマイクロコンピュータ１１に入力す
る信号が、上記出力信号のレベルと一致するか否かを判
断する。この入出力の一致も、自己診断モード突入の条
件の一つである。

マイクロコンピュータ１１では、上述した突入条件を全
て満足している時に、選択手段でこれを判別して自己診
断モーｒに突入する。この時、表示装置２２のモードラ
ンプ２６を点灯させる。検査者は、このモードランプ２
６の点灯で、自己診断モードを実行中であることを確認
できる。また自己診断モードに突入しない場合すなわち
モードランプ２６が点灯しない場合には、上述したよう
にＡ／Ｄ変換器等が故障したものと知ることか゛で・き
る。なお、デジタルに変換された各アナログ入力データ
はマイクロフンピユータ１１から表示装置２２に送られ
、数値表示窓２５に表示される。

したがって、検査者は表示された各データと各規定値と
を比較することにより、どこが故障したかを大まかに知
ることができる。

自己診断モーにでは、マイクロコンピュータ１１の各出
力ボートから制御用出力端子１６を介して順に信号を発
した時、対応する各２つのデジタル信号入力端子１４を
経てマイクロコンピュータ１１に入力する信号のレベル
を判断する。出力がＨレベルの時に対応する入力がＨレ
ベルであり、出力がＬレベルの時に対応する入力がＬレ
ベルであれば、マイクロコンピュータ１１の入出力機能
、マイクロコンピュータ１１と端子１４．１６との開の
接続不良、ハードウェアの故障等がないと診断する。出
力と入力のレベルが異なる場合には、故障かあるものと
診断する。そして、その診断結果を、表示装置２２の故
障コード表示窓２７にコード番号で表示させる。例えば
、故障がない場合には「００」を表示し、いずれかに故
障があれば「０１」〜「０６」で表示する。この故障コ
ードにより、検査者は故障箇所を大まかに推定できる。

上記自己診断モードを実行している時には、前述したよ
うにモード判別信号ＳｍはＬレベルであり、所定時間毎
に、ウオッチドックタイマ１２ｈ・らマイクロコンピュ
ータ１１にリセット信号Ｓｒを出力する。マイクロコン
ピュータ１１では、リセットされる毎に、モードの選択
をして自己診断モードを実行する。なお、１回のリセッ
ト毎に、各数値表示窓２５へのデータ表示を１つずつ行
ない、さらにこの表示が終了した後では、上記入出力の
チェックを１つずつ行なう。

上記構成のコントロールユニット１０は、上記自己診断
の後、異常がなければ入力装置２０、接続装置２１、表
示装置２２を取り外した状態で出荷され、例えば自動車
の燃料噴射装置の制御等に用いられる。燃料噴射装置は
、燃料噴射ポンプとガバナを備え、ガバナではアクチュ
エータによりコントロール部材の位置を制御し、燃料噴
射ポンプからの燃料供給量を調節するものである。

以下、上記の燃料噴射等の制御すなわち通常制御につい
て簡単に説明する。アナログ信号入力端子１３・・・に
は、アクセルセンサからのアクセル踏み込み量や、エン
ジンの水温、上記コントロール部材の位置等に関するア
ナログ情報が入力される。

これら情報はＡ／Ｄ変換器によりデジタル化されてマイ
クロコンピュータ１１に入力される。また、デジタル信
号入力端子１４・・・には、スタータスイッチ等の各種
スイッチからのオン、オフ信号が入力され、マイクロコ
ンピュータ１１に至る。また、制御用出力端子１６から
は、通常制御時の故障表示ランプや、エンジンの予熱プ
ラグ等へのオン。

オフ信号が出力される。入力端子１５には、回転センサ
からのエンジン回転信号が入力される。また、図示しな
い出力端子からは、上記エンジン回転数やアクセル踏み
込み量等に基づいて、コントロール部材制御用アクチュ
エータ等への制御信号が出力される。なお、表示用制御
端子１７′は通常制御では使用されない。

上記通常制御モードを実行している時には、マイクロコ
ンピュータ１１からのモード判別信号Ｓ鉛が、間欠的な
パルスからなり、ウオッチドックタイマ１２がこのパル
スにより短時間でリセットされるため、このウオッチド
ックタイマ】２からマイクロコンピュータ１１ヘリセツ
ト信号Ｓｒは出力されない。したがって、この通常制御
モードの実行中にマイクロコンピュータ１１がリセット
されることはなく、安定した通常制御を行なうことがで
きる。

通常制御モードを実行している時に、ノイズ等によりプ
ログラムが暴走して自己診断モードに突入してしまった
時には、Ｌレベルのモード判別信号Ｓｍに基づいて所定
時間経過後に、ウオッチドックタイマ１２によりマイク
ロコンピュータ１１をリセットし、この後、回転数がゼ
ロか否かの判断や、各アナログ入力データが規定値と一
致するか否かの判断や、選択された１つの制御用出力端
子１６からの出力とこれに対応する１つのデジタル信号
入力端子１６への入力が一致するか否かのｔ１断により
、通常制御モードを選択する。通常モーＦ゛ではエンジ
ン回転数がゼＵではないのが普通であり、また回転数ゼ
ロであったとしても全てのアナログ入力データが規定値
に一致することはなく、さらに上記通常モードでは何の
関係もない出力と入力が一致することも極めて少ないか
ら、この選択によＱ、自己診断モードがらＢ（１座に抜
は出て通常制御モードに復帰することができる。なお、
上記入出力の一致を判断する場合、例えば、出力として
通常時の故障表示ランプを制御するための出力を用い、
入力としてスタータスイッチからの入力を用いる。

次に、マイクロコンピュータ１１でのプログラムについ
て、第３図、第４図を参照して説明する。

まず、スタート信号またはリセット信号を受けた時に、
ステップ１００で入出力ボートを初期化する。次のステ
ップ１０１でチェック用ＲＡＭが第１設定値か第２設定
値かをｔｑ断する。第２設定値であれば、通常制御モー
ド実行中であるとして、ステップ１０２で表示用ポイン
タをリセットし、ステップ１０３でチェック用カウンタ
をリセットし、ステップ１０４で故障表示用レジスタを
リセットした後、ステップ゛１０５でシステムイニシャ
ライズしてプログラムを終了し、タスク管理プログラム
に移行する。

チェック用ＲＡ　Ｍが第１設定値であれば、自己診断モ
ード実行中であると一応判断して、ステップ１０６で表
示用ポインタの数値を判断する。この数値が「１０」以
上であれば自己診断モード中に探りうる数値ではなく、
通常制御モード実行中であるとして、上記ステップ１０
２〜１０５を実行する。この数値が「９」以下であれば
、一応自己診断モード実行中であると判断して、次のス
テップ１０７でチェック用カウンタの数値を判断する。

この数値が「４１以上であれば自己診断モード実行中に
探りうる数値ではないとして、上記ステップ１０２〜１
０５を実行する。この数値が「３」以下であれば、一応
自己診断モード中であると判断して、次のステップ１０
８〜１１１で入出力チェックを実行する。

詳述すると、ステップ１０８で予め選択された１つの制
御用出力端子１６にＨレベルの信号を出力する。そして
、ステップ１０９で、この制御用出力端子１６に対応す
る１つのデジタル信号・入力端子１４を経た入力信号が
、ＨレベルかＬレベルかを判断する。この入力が出力レ
ベルと異なりＬレベルであれば、通常制御モード実行中
であるとして、上記ステップ１０２〜１０５を実行する
。

入力がＨレベルであれば、一応自己診断モードであると
して、ステップ１１０で上記制御用出力端子１６にＬレ
ベルの信号を出力する。そして、ステップ１１１で対応
するデジタル信号入力端子１４を経た入力信号のレベル
を判断する。入力信号が出力レベルと異なりトＩレベル
であれば、通常モード実行中であるとして上記ステップ
１０２から１０５を実行する。入力レベルがＬレベルで
あれば、自己診断モード実行中であると最終的に判断し
、次のステップ１１２でシステムイニシャライズして終
了し、タスク管理プログラムに移行する。

したがって、自己診断モード実行中である時には、この
自己診断に用いられる表示用ポインタ、チェック用カウ
ンタ、故障表示用レジスタはリセットされない。

上記イニシャライズのプログラムが終了すると、タスク
管理プログラムでタスク起動信号が発生する。すると、
最も起動周期の短い第４図のタスク（ＴＡＳＫＩ）が実
行される。詳述すると、ステップ１２０でエンジン回転
数がゼロか否か？ｌ断する。

前述したように、自己診断モード時には、入力端子１５
には回転センサから信号が入力されず回転数はゼロであ
る。したがって、ゼロでない時は通常の制御モードを実
行していると判断し、ステップ１２１でチェック用ＲＡ
Ｍを通常制御モード実行中であることを表わす第２設定
値にして、タスクを終了するとともに、通常制御モード
を実行するプログラムヘジャンブする。

エンジン回転数がゼロの時には、一応自己診断モード実
行中であると判断して、次のステップ１２２で、入力さ
れた各アナログ入力データが設定値と実質的に一致する
か否かを判断する。一致していないのは、Ａ／Ｄ変換器
等の故障かあるいは通常制御モード実行中の場合である
から、この時にもステップ１２１を実行した後、通常制
御モードに移行する。

ステップ１２２で、各アナログ入力データが設定値と一
致した場合には、一応自己診断モード実行中であると判
断して、ステップ１２３〜１２６で入出力チェックを実
行する。詳述すると、ステップ１２３で予め選択された
１つの制御用出力端子１６にＨレベルの信号を出力する
。そして、ステップ１２４で、この制御用出力端子１６
に対応する１つのデジタル信号入力端子１４を経た入力
信号か゛ＨレベルかＬレベルかを判断する。この入力が
出力レベルと異なりＬレベルであれば、通常制御モード
実行中であるとして、上記ステップ１２１を実行する。

入力がトＩレベルであれば、一応自己診断モードである
とし、次のステップ１２５で上記制御用出力端子１６に
Ｌレベルの信号を出力する。そして、ステップ１２６で
対応するデジタル信号入力端子１４を経た入力信号のレ
ベルを判断する。入力信号が出力レベルと異なりＨレベ
ルであれば、通常モード実行中であるとして上記ステッ
プ１２１を実行する。

上記入力信号がＬレベルであれば、自己診断モード実行
中であると最終的に判断してステップ１３０でチェック
用ＲＡ　Ｍを自己診断モード実行中を表わす第１設定値
にし、以下、自己診断モードを実行する。すなわち、ス
テップ１３１でガバナアクチュエータによりフントロー
ル部材をプルダウンする（エンジンを停止させる）制御
信号を出力する。これは通常制御中すなわち車両走行中
にプログラム暴走により自己診断モードに突入してしま
った時の安全確保のためのものである。

次に、ステップ１３２で、入出力の全チェック終了か否
か、すなわちチェック用カウンタが制御用出力端子１６
の数と等しい値すなわち「３」になっているか否かを判
別する。

チェック終了でない場合にはステップ１３３でアナログ
入力データ表示が終了しているか否か、すなわち、表示
用ポインタがアナログ信号入力端子１３の数すなわち「
９」になっているか否かを判断する。終了していない場
合には、次のステップ１３４〜１３８を実行する。これ
らステップ１３４〜１３８は、モードランプ２６を点灯
させ、表示装置２２の各数値表示窓２５にアナログ入力
データを順に表示するためのものである。詳述すると、
ステップ１３４で表示用ポインタがゼロか否かを１！１
断する。ゼロの時にはステップ１３５でモードランプ２
６を点灯させる。したがって、自己診断モーに実行の初
期からモードランプ２６が点灯して自己診断モードであ
ることを表示することができる。表示用ポインタがゼロ
でない場合には、ステップ１３６で表示用ポインタに書
き込まれている数値に対応した入力端子１３からのアナ
ログ入力データを数値表示窓２５に表示させる。又テン
プ１３５またはステップ１３６の実行後に、ステップ１
３７で表示用ポインタをインクリメントする。

これらステップ１３４〜１３７を繰り返すことにより、
数値表示窓２５に順にアナログ入力データを表示するこ
とができる。

次のステップ１３８はノーオペレーションであり、無限
ループを形成して、ウオッチドックタイマ１２からのリ
セット信号Ｓｒの出力を待つ。したがって、１つの数値
表示窓２５にアナログ入力データを表示する毎にマイク
ロコンピュータ１１がリセットされる。

入出力の全チェックが終了せず、アナログ入力データの
表示が終了した時には、ステ、ノブ１４（）〜１４７で
入出力チェックが実行される。詳述すると、ステップ１
４０でチェック用カウンタで指示された制御用出力端子
１ＧにＨレベルの信号を出力する。そして、ステップ１
４１で、この制御用出力端子１６に対応する２つのデジ
タル信号入力端子１４を経た入力信号がＨレベルかＬレ
ベルかを判断する。２つの入力のいずれかが出力レベル
と異なりＬレベルであれば、故障であるとして、ステッ
プ１４２で故障表示用レジスタの対応ビットをセットす
る。２つの入力がＨレベルであれば、ステップ１４３で
チェック用カウンタで指示された制御用出力端子１６に
Ｌレベルの信号を出力する。そして、ステップ１４４で
この制御用出力端子１６に対応゛する２つのデジタル信
号入力端子１４を経た入力信号のレベルを判断する。入
力信号が出力レベルと異なりＨレベルであれば、ステッ
プ１４５で故障表示用レジスタの対応ビットをセ・ン卜
する。次のステップ１４６でチェック用カウンタをイン
クリメントする。これらステップ１４０〜１４６を繰り
返すことにより、入出力チェックを順に行なうことがで
きる。

次の又テップ１４７はノーオペレージジンであり、無限
ループを形成して、ウオッチドックタイマ１２からのリ
セット信号Ｓｒの出力を待つ。したがって、１回の入出
力チェックを行なう度にマイクロコンピュータ１１がリ
セットされる。

入出力チェックが全部終了した時には、ステップ１３２
でこれを判断して、ステップ１５０〜１５２を実行する
。すなわち、ステップ１５０で故障表示用レジスタの各
ビットのセット、リセット状態に基づいて、表示装置２
２へ故障コード信号を出力して、故障コード表示窓２７
に故障コードを表示させる。次のステップ１５１で表示
用ポインタおよびチェック用カウンタをリセットし、ス
テップ１５２で７−オペレーションにして無限ループを
形成し、ウオッチドックタイマ１２からのリセット信号
Ｓｒを待つ。

第４図のタスクは最も起動周期が短ν・から、第３図の
イニシャライズ実行後に常に優先的にこのタスクを実行
するため、マイクロコンピュータ１１のリセット毎に、
自己診断モードを繰り返し実行し続ける。

なお、通常制御モードを実行している時に、ノイズ等に
より自己診断モードに突入した時：こは、ステップ１３
８，１４７，１５２のいずれかで無限ループを形成して
リセット信号を待ち、リセットされた時には、第３図の
プログラムを実行した後第４図のプログラムのステップ
１２０，１２２，１２４、またはステップ１２６で、通
常モードを選択するから、自己診断モードから即座に抜
は出すことができる。

本発明は上記実施例に制約されず種々の態様が可能であ
る。例えば、ウオッチドックタイマのリセット周期内で
、全てのアナログ入力データ表示、全ての入出力チェッ
クを行なってもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明では、通常制御モードとは
別に自己診断モードを実行できるように、マイクロコン
ピュータのプログラムが作られており、製品出荷時には
自己診断モードを実行することにより、検査の簡略化を
図ることができる。しかも、通常制御の時に、ノイズ等
によりプログラムが暴走して自己診断モーｒに突入して
も、この自己診断モードから即座に抜は出ることかで゛
き、通常制御に支障をきたすのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図までの図面は本発明の一実施例を示す
ものであ１）、第１図は自己診断モード実行中の制御装
置および周辺ハードウェアのブロック図、第２図は表示
装置の正面図、第３図はイニシャライズ処理プログラム
を示すフローチャート図、第４図は自己診断モードを実
行するためのプログラムのフローチャート図である。 １０・・・コントロールユニッ）（制御装置）、１１・
・・マイクロフンピユータ、１２・・・ウオッチドック
タイマ、Ｓｍ・・・モード判別信号、Ｓｒ・・・リヤ１
．ト信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　マイクロコンピュータを備え、通常制御モードと自己
   診断モードとを実行できる制御装置において、上記マイ
   クロコンピュータは、リセット信号を受けた時に通常モ
   ード，自己診断モードのいずれかを選択する選択手段と
   、モード判別信号の出力手段とを備え、さらに、マイク
   ロコンピユータにはリセット手段が接続され、このリセ
   ット手段は、自己診断モードを表わすモード判別信号を
   受けている時に、所定時間毎にマイクロコンピュータに
   リセット信号を出力することを特徴とする制御装置。