JP2003323353A - メモリ診断装置及び制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メモリで発生した異常に対処するための処理
の遅れを防止する。 【解決手段】 自動車のエンジン制御用ＥＣＵに備えら
れるマイコンのＲＡＭの記憶領域は、高ブロック、中ブ
ロック及び低ブロックの３つのブロックに分けられてい
る。そして、ＲＡＭに記憶されるべきデータも、当該デ
ータの異常が自動車の安全性に与える影響度の大きさに
応じて３種類のグループに分類されており、その影響度
の大きいグループから順に、高ブロック、中ブロック、
低ブロックにそれぞれ記憶されるようになっている。そ
して、ＣＰＵは、上記各ブロックを、上記影響度の大き
いデータが記憶されるブロックほど高い頻度（即ち、高
＞中＞低）で診断し、異常を検出した場合にはフェイル
セーフ処理を行う。よって、異常となった場合に早急な
フェイルセーフ処理が要求されるデータであるほど、異
常の発生を早く検出することができ、フェイルセーフ処
理の遅れを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御対象を制御す
るための処理を行うコンピュータのメモリを診断する技
術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、車両のエンジンを制
御する電子制御装置においては、そのエンジン制御のた
めの処理をマイクロコンピュータ（以下、マイコンとい
う）が行うようになっている。そして、このマイコンで
は、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリが正常であるか否かの診
断を定期的に行い、正常でないと判断すると適切なフェ
イルセーフ処理を行うようになっている。

【０００３】例えば、特開２０００−６６９６３号公報
には、ＲＡＭの記憶領域を複数に分割した各領域毎に順
番に診断を行い、異常を検出した場合には、その異常に
対処するための処理を行う技術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の制御
処理の複雑化等により、メモリに記憶されるデータ量が
大きくなってきており、ＲＡＭの全領域を一通り診断す
るだけでもある程度の時間を要する。このため、上記公
報の技術では、例えば、ある領域についての診断が完了
した直後にその領域で異常が発生したとすると、他の全
ての領域を診断して再びその領域が診断されるまでのし
ばらくの間は、その異常が検出されないこととなる。こ
のため、異常の発生した領域に記憶されているデータ
が、異常となった際の対処に緊急性を要するものである
場合には、その対処が遅れてしまうことが考えられる。

【０００５】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、メモリで発生した異常に対処するための処理
の遅れを防止することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するためになされた請求項１に記載のメモリ診断
装置は、制御対象を制御するための処理を行うコンピュ
ータがその処理に用いるメモリの記憶領域の全部又は一
部を診断対象として、この診断対象の領域を複数に分割
した各分割領域毎に診断するものである。そして特に、
本装置は、上記各分割領域を、同じ頻度で診断するので
はなく、その分割領域に記憶されるデータの種類に応じ
た頻度で診断するように構成されている。

【０００７】このような請求項１のメモリ診断装置によ
れば、高い頻度で診断を行う分割領域に記憶されている
データについては、その異常の発生を早く検出すること
ができるようになるため、異常に対処するための処理の
遅れを防止することができる。具体的には、例えば、請
求項２のように構成するとよい。

【０００８】即ち、請求項２に記載のメモリ診断装置で
は、各分割領域を診断する頻度が、その分割領域に記憶
されるデータの異常が制御対象の制御に与える影響の度
合に応じて、その度合が大きいほど高くなるように設定
されている。この構成によれば、制御対象の制御に与え
る影響の度合が大きいデータ（即ち、異常となった際に
より早急な対処が要求されるデータ）であるほど、その
異常の発生を早く検出することができるため、異常に対
処するための処理の遅れを防止して制御の信頼性を向上
させることができる。

【０００９】また特に、請求項３に記載のメモリ診断装
置は、上記請求項１の装置において、制御対象として車
両又は車両の一部を制御するための処理を行うコンピュ
ータのメモリを診断するものである。そして、この装置
では、各分割領域を診断する頻度が、その分割領域に記
憶されるデータの異常が車両の安全性に与える影響の度
合に応じて、その度合が大きいほど高くなるように設定
されている。この構成によれば、車両の安全性に与える
影響の度合が大きいデータ（即ち、車両の安全性の上で
より早急な対処が要求されるデータ）であるほど、その
異常の発生を早く検出することができるため、異常に対
処するための処理の遅れを防止して車両の安全性を向上
させることができる。

【００１０】一方、請求項４に記載の制御装置は、車両
又は車両の一部を制御するための処理を行うコンピュー
タを有したものであり、このコンピュータが処理に用い
るメモリの記憶領域の全部又は一部を診断対象として、
その診断対象の領域を複数に分割した各分割領域毎に診
断する診断手段を備えている。そして、本装置では、診
断手段が各分割領域を診断する頻度が、その分割領域に
記憶されるデータの異常が車両の安全性に与える影響の
度合に応じて、その度合が大きいほど高くなるように設
定されている。この制御装置によれば、上記請求項３の
装置について述べた効果と同様に、車両の安全性を向上
させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施形
態について、図面を用いて説明する。まず図１は、実施
形態の電子制御装置（以下、ＥＣＵという）１の構成を
表すブロック図である。

【００１２】本実施形態のＥＣＵ１は、自動車のエンジ
ンを制御するものであり、マイコン３を備えている。そ
して、マイコン３は、プログラムを実行するＣＰＵ５
と、ＣＰＵ５により実行されるプログラム及びそのプロ
グラムの実行時に参照される固定データ等が格納された
ＲＯＭ７と、ＣＰＵ５によって演算されるデータが格納
されるＲＡＭ９と、外部との入出力を行うためのＩ／Ｏ
インタフェース１１と、それらを接続するバス１３とを
有している。

【００１３】また、ＥＣＵ１には、各種センサ（スロッ
トルポジションセンサ、吸気温センサ等）や各種スイッ
チからの信号をマイコン３に入力させる入力回路１５
と、マイコン３からの指令に応じてインジェクタやスロ
ットル開度調節用モータ等の各種アクチュエータに駆動
信号を出力する出力回路１７と、自動車のバッテリ１９
からの電力を受けて、マイコン３、入力回路１５及び出
力回路１７に一定の電源電圧Ｖｄｄを供給する電源ＩＣ
（以下、監視用ＩＣともいう）２１とが備えられてい
る。

【００１４】尚、電源ＩＣ２１は、マイコン３から所定
時間以内毎にウォッチドッグパルスＷＤＰが出力されな
い場合にそのマイコン３へリセット信号ＲＳＴを出力す
る、いわゆるウォッチドッグタイマ機能（暴走監視機
能）を備えている。次に、ＲＡＭ９の記憶領域について
説明する。

【００１５】図２に示すように、ＲＡＭ９の記憶領域
は、高ブロック、中ブロック及び低ブロックの３つのブ
ロック（分割領域に相当）に分けられている。そして、
ＲＡＭ９に記憶されるべきデータも、当該データが異常
となった際の車両の安全性に及ぶ影響の度合（以下、影
響度という）に応じて３種類のグループに分類されてお
り、影響度の高いグループから順に、高ブロック、中ブ
ロック、低ブロックにそれぞれ記憶されるようになって
いる。以下、各ブロックに記憶されるデータについて説
明する。

【００１６】高ブロックには、例えば、ＲＯＭチェック
異常フラグや、監視用ＩＣ異常フラグ等のデータが記憶
される。ここで、ＲＯＭチェック異常フラグは、ＲＯＭ
７に記憶されているデータを診断した結果を、ＲＯＭ７
が正常であれば「０」、異常であれば「１」という値で
表すものである。そして、ＣＰＵ５は、このＲＯＭチェ
ック異常フラグの値が「１」になったことを検出する
と、その異常に対処するための処理を実行するようにな
っている。そのため、ＲＡＭ９におけるＲＯＭチェック
異常フラグの記憶領域に異常が生じた場合には、ＲＯＭ
７に異常が発生したにもかかわらず、ＲＯＭチェック異
常フラグの記憶値が「０」のまま変わらず、その異常に
対処するための処理が行われないといったことが起こり
得る。そして、この場合には、マイコン３自体の動作が
保証されなくなることから、自動車の安全性に与える影
響度が極めて大きい。

【００１７】また、監視用ＩＣ異常フラグは、監視用Ｉ
Ｃ２１が正常であるか否かを、正常であれば「０」、異
常であれば「１」という値で表すものである。ここで、
監視用ＩＣ２１が正常であるか否かは、例えば、監視用
ＩＣ２１からマイコン３へ定期的に信号が送られてくる
ようになっていれば、その信号が検出されているか否か
により判断することができる。そして、ＣＰＵ５は、こ
の監視用ＩＣ異常フラグの値が「１」になったことを検
出すると、その異常に対処するための処理を実行するよ
うになっている。そのため、ＲＡＭ９における監視用Ｉ
Ｃ異常フラグの記憶領域に異常が生じた場合には、監視
用ＩＣ２１に異常が発生したにもかかわらず、監視用Ｉ
Ｃ異常フラグの記憶値が「０」のまま変わらず、その異
常に対処するための処理が行われないといったことが起
こり得る。そして、この場合にも、マイコン３自体の動
作が保証されなくなることから、自動車の安全性に与え
る影響度が極めて大きい。

【００１８】一方、中ブロックには、例えば、スロット
ル全閉学習記憶値や、オーバラン判定フラグ等のデータ
が記憶される。ここで、スロットル全閉学習記憶値は、
スロットルバルブが全閉となっている状態でのスロット
ルポジションセンサの検出値を記憶したものである。そ
して、ＣＰＵ５は、このスロットル全閉学習記憶値を用
いて、スロットルポジションセンサの検出値を補正する
ようになっている。そのため、ＲＡＭ９におけるスロッ
トル全閉学習記憶値の記憶領域に異常が生じた場合に
は、スロットルポジションセンサの検出値が適正に補正
されなくなり、例えば、スロットルバルブが全閉である
にもかかわらず開いていると判定されて燃料噴射量が最
適値からずれてしまうといったことが起こり得る。この
場合には、自動車の走行性能に影響することから、自動
車の安全性に与える影響度が大きい。

【００１９】また、オーバラン判定フラグは、エンジン
が許容回転数を超えて回転する異常が発生したか否か
を、異常が発生していなければ「０」、異常が発生した
場合には「１」という値で表すものである。そして、Ｃ
ＰＵ５は、このオーバラン判定フラグの値が「１」にな
ったことを検出すると、その異常に対処するための処理
を実行するようになっている。そのため、ＲＡＭ９にお
けるオーバラン判定フラグの記憶領域に異常が生じた場
合には、エンジンが許容回転数を超えて回転する異常が
発生しているにもかかわらず、オーバラン判定フラグの
記憶値が「０」のまま変わらず、その異常に対処するた
めの処理が行われないといったことが起こり得る。そし
て、この場合には、エンジンの故障を招くおそれがある
ことから、自動車の安全性に与える影響度が大きい。

【００２０】一方また、低ブロックには、例えば、吸気
温センサ異常フラグや、始動時ＩＳＣ（Ｉｄｌｅ Ｓｐ
ｅｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ）補正量等のデータが記憶され
る。ここで、吸気温センサ異常フラグは、吸気温センサ
が正常であるか否かを、正常であれば「０」、異常であ
れば「１」という値で表すものである。そして、ＣＰＵ
５は、この吸気温センサ異常フラグの値が「１」になっ
たことを検出すると、その異常に対処するための処理を
実行するようになっている。そのため、ＲＡＭ９におけ
る吸気温センサ異常フラグの記憶領域に異常が生じた場
合には、吸気温センサに異常が発生したにもかかわら
ず、吸気温センサ異常フラグの記憶値が「０」のまま変
わらず、その異常に対処するための処理が行われないと
いったことが起こり得る。しかしながら、吸気温センサ
の検出値自体が燃料噴射量にそれほど影響しないため、
この場合には、自動車の走行性能にあまり影響せず、自
動車の安全性に与える影響度が小さい。

【００２１】また、始動時ＩＳＣ補正量は、エンジン始
動直後のアイドル回転数を補正するためのものである。
そして、ＣＰＵ５は、この始動時ＩＳＣ補正量を用い
て、アイドル回転数を補正するようになっている。その
ため、ＲＡＭ９における始動時ＩＳＣ補正量の記憶領域
に異常が生じた場合には、アイドル回転数が適正に補正
されなくなるといったことが起こり得るが、自動車の走
行性能にはあまり影響せず、自動車の安全性に与える影
響度も小さい。

【００２２】次に、ＣＰＵ５が行う処理について説明す
る。ＣＰＵ５は、４．１ｍｓ毎に、８ビットのカウンタ
をインクリメントする処理を行うようになっており、こ
のカウンタの値に基づき、エンジン制御のための様々な
時間同期処理を実行する。例えば、カウンタの値が「＊
＊＊＊＊＊＊０」（「」内は２進数表示の値であり、＊
は０又は１の何れか）となる毎に実行する処理と、カウ
ンタの値が「＊＊＊＊＊＊＊１」となる毎に実行する処
理とは、４．１ｍｓずれたタイミングで、それぞれ８．
２ｍｓ毎に実行されることとなる。

【００２３】また、ＣＰＵ５は、こうした時間同期処理
として、エンジン制御のための処理の他に、ＲＡＭ９の
記憶領域を診断するための診断処理を行う。具体的に
は、ＲＡＭ９の高ブロックを診断する高ブロック診断処
理と、中ブロックを診断する中ブロック診断処理と、低
ブロックを診断する低ブロック診断処理とを、それぞれ
異なる頻度で実行する。以下、各処理について説明す
る。

【００２４】まず、高ブロック診断処理について、図３
のフローチャートを用いて説明する。尚、本高ブロック
診断処理は、上述したカウンタの値が「＊＊＊＊＊１１
１」となる毎（３２．８ｍｓ毎）に実行される。この高
ブロック診断処理が開始されると、まずＳ１００にて、
ＲＡＭ９の記憶領域のうち、高ブロックのミラーチェッ
クを行う。ここで、ミラーチェックには、周知の手法が
用いられる。例えば、次のような手順で行われる。

【００２５】即ち、まず、高ブロックを単位データ量の
領域毎に区切り、その１つの領域（以下、単位領域とい
う）に記憶されているデータを、一旦、別の記憶領域
（例えば、ＣＰＵ５内のレジスタ）へ待避させる。そし
て、この単位領域に、予め決められた診断用のデータを
書き込んで、そのデータを読み出すことにより、データ
の書込み／読出しが正常に行えるか否かを判断する。そ
の後、この単位領域に、待避させたデータを戻す。こう
した処理を単位領域毎に行い、高ブロック全域を診断す
る。

【００２６】こうして、Ｓ１００でのミラーチェックが
終了すると、Ｓ１１０へ移行し、Ｓ１００でのミラーチ
ェックの結果、高ブロックにて異常が検出されたか否か
を判定する。そして、Ｓ１１０で異常が検出されなかっ
たと判定した場合には、そのまま本高ブロック診断処理
を終了する。

【００２７】一方、Ｓ１１０で異常が検出されたと判定
した場合には、Ｓ１２０へ移行し、フェイルセーフ処理
を実施した後、本高ブロック診断処理を終了する。ここ
で、フェイルセーフ処理としては、例えば、図示しない
メータパネルに設けられる異常警告ランプを点灯させる
処理等が挙げられる。

【００２８】尚、フェイルセーフ処理としてマイコン３
をリセットするような構成であっても良い。即ち、本Ｅ
ＣＵ１に、マイコン３をリセットするためのリセット回
路を予め設けておき、マイコン３は、ＲＡＭ９に異常が
検出された際のフェイルセーフ処理として、上記リセッ
ト回路に自分をリセットしてもらうための依頼信号を出
力する。このようにすれば、ＲＡＭ９のデータが一時的
に異常となっただけの場合に、そのまま復帰させること
ができる。一方、リセットしても再び同じ異常が検出さ
れるようであれば、異常警告ランプを点灯させるように
してもよい。

【００２９】次に、中ブロック診断処理について、図４
のフローチャートを用いて説明する。尚、本中ブロック
診断処理は、上述したカウンタの値が「＊＊＊＊１０１
１」となる毎に実行される。つまり、６５．６ｍｓ毎
に、前述した高ブロック診断処理（図３）とは異なるタ
イミングで実行されるようになっている。

【００３０】この中ブロック診断処理が開始されると、
まずＳ２００にて、ＲＡＭ９の記憶領域のうち、中ブロ
ックのミラーチェックを、前述したＳ１００の処理と同
様に行う。続いて、Ｓ２１０では、Ｓ２００でのミラー
チェックの結果、中ブロックにて異常が検出されたか否
かを判定する。

【００３１】そして、Ｓ２１０で異常が検出されなかっ
たと判定した場合には、そのまま本中ブロック診断処理
を終了する。一方、Ｓ２１０で異常が検出されたと判定
した場合には、Ｓ２２０へ移行し、前述したＳ１２０の
処理と同様にフェイルセーフ処理を実施した後、本中ブ
ロック診断処理を終了する。

【００３２】次に、低ブロック診断処理について、図５
のフローチャートを用いて説明する。尚、本低ブロック
診断処理は、上述したカウンタの値が「＊＊＊１００１
１」となる毎に実行される。つまり、１３１．２ｍｓ毎
に、前述した高ブロック診断処理（図３）や中ブロック
診断処理（図４）とは異なるタイミングで実行されるよ
うになっている。

【００３３】この低ブロック診断処理が開始されると、
まずＳ３００にて、ＲＡＭ９の記憶領域のうち、低ブロ
ックのミラーチェックを、前述したＳ１００の処理と同
様に行う。続いて、Ｓ３１０では、Ｓ３００のミラーチ
ェックの結果、低ブロックにて異常が検出されたか否か
を判定する。

【００３４】そして、Ｓ３１０で異常が検出されなかっ
たと判定した場合には、そのまま本低ブロック診断処理
を終了する。一方、Ｓ３１０で異常が検出されたと判定
した場合には、Ｓ３２０へ移行し、前述したＳ１２０の
処理と同様にフェイルセーフ処理を実施した後、本低ブ
ロック診断処理を終了する。

【００３５】尚、本実施形態のＥＣＵ１では、図３にお
けるＳ１００の処理と、図４におけるＳ２００の処理
と、図５におけるＳ３００の処理とが、診断手段に相当
している。以上のように、本実施形態のＥＣＵ１では、
ＲＡＭ９の記憶領域を、記憶されるデータの異常が自動
車の安全性に与える影響の大きいブロックほど高い頻度
で診断する。よって、異常となった場合に早急なフェイ
ルセーフ処理が要求されるデータであるほど、異常の発
生を早く検出することができ、フェイルセーフ処理の遅
れを防止して自動車の安全性を向上させることができ
る。

【００３６】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまで
もない。例えば、上記実施形態のＥＣＵ１では、ＲＡＭ
９の診断を、高ブロック、中ブロック、低ブロックとい
った診断頻度の異なるブロック単位で行うようになって
いるが、これに限ったものではない。例えば、各ブロッ
クを更に複数の領域に分割し、同一ブロックの各領域
を、同じ頻度ではあるが異なるタイミングで診断するこ
ともできる。具体例を挙げると、高ブロックを第１領
域、第２領域…というように複数の領域に分割し、上述
したカウンタの値が「＊＊＊＊＊１１１」となる毎に第
１領域を診断する診断処理を開始し、カウンタの値が
「＊＊＊＊＊１０１」となる毎に第２領域を診断する診
断処理を開始する、といった具合に行う。このようにす
れば、１回の診断処理に要する時間を短くして、本来の
エンジン制御のための処理への影響を小さくすることが
できる。

【００３７】また、上記実施形態のＥＣＵ１では、ＲＡ
Ｍ９の全領域を診断対象として診断を行うようになって
いるが、これに限ったものではない。例えば、ＲＡＭ９
に記憶されるべきデータのうち、重要度の高いデータの
みを集めた領域（以下、クリティカル領域という）を設
け、このクリティカル領域内のデータのみを診断するよ
うにしても良い。そして、この場合にも、クリティカル
領域を複数のブロックに分割して異なる頻度で診断する
ようにすれば、より重要度の高いデータが異常となった
際の対処を即座に行うことができる。

【００３８】また更に、上記実施形態のＥＣＵ１では、
ＲＡＭ９の診断について説明したが、例えば、ＲＯＭ７
についても同様の手法で診断することができる。即ち、
ＲＯＭ７の記憶領域を複数のブロックに分割して、各ブ
ロックを異なる頻度で診断するのである。このようにす
れば、ＲＡＭ９の場合と同様に、重要なデータの異常を
早急に検出して対処することができる。尚、ＲＯＭ７に
ついては、サムチェック等によって診断すれば良い。

【００３９】一方、上記実施形態では、自動車のエンジ
ンを制御するＥＣＵ１に設けられるマイコン３のＲＡＭ
９を診断する構成について説明したが、これに限ったも
のではなく、例えば、自動車に搭載される他のＥＣＵに
適用できることはいうまでもない。

【００４０】また更に、本発明は、自動車以外の製品に
設けられるマイコンのメモリを診断する構成に適用して
もよい。例えば、空調装置（所謂、エアコン）の室内機
を制御するマイコンのＲＡＭに、室内温度の検出値と、
風向きを変化させる可動ルーバの異常フラグとが記憶さ
れる場合に、室内温度の検出値が記憶される領域を、可
動ルーバの異常フラグが記憶される領域に比べ、高い頻
度で診断するといった構成にすることができる。つま
り、上記実施形態では、自動車の安全性に与える影響度
が大きいほど高頻度で診断する構成としていたが、これ
に限らず、早急な対処が必要なデータ（この例では、室
内温度の制御に与える影響度が大きいデータ）であるほ
ど診断する頻度を高くすればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態のＥＣＵの構成を表すブロック図で
ある。

【図２】 ＲＡＭの記憶領域を説明するための説明図で
ある。

【図３】 高ブロック診断処理を表すフローチャートで
ある。

【図４】 中ブロック診断処理を表すフローチャートで
ある。

【図５】 低ブロック診断処理を表すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１…ＥＣＵ、３…マイコン、５…ＣＰＵ、７…ＲＯＭ、
９…ＲＡＭ、１１…Ｉ／Ｏインタフェース、１３…バ
ス、１５…入力回路、１７…出力回路、１９…バッテ
リ、２１…電源ＩＣ（監視用ＩＣ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御対象を制御するための処理を行うコ
   ンピュータがその処理に用いるメモリの記憶領域の全部
   又は一部を診断対象として、該診断対象の領域を複数に
   分割した各分割領域毎に診断するメモリ診断装置であっ
   て、 前記各分割領域を、その分割領域に記憶されるデータの
   種類に応じた頻度で診断するように構成されているこ
   と、 を特徴とするメモリ診断装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のメモリ診断装置におい
   て、 前記各分割領域を診断する頻度は、その分割領域に記憶
   されるデータの異常が前記制御に与える影響の度合に応
   じて、その度合が大きいほど高くなるように設定されて
   いること、 を特徴とするメモリ診断装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のメモリ診断装置におい
   て、 前記コンピュータは、前記制御対象として車両又は車両
   の一部を制御するための処理を行うものであり、 前記各分割領域を診断する頻度は、その分割領域に記憶
   されるデータの異常が前記車両の安全性に与える影響の
   度合に応じて、その度合が大きいほど高くなるように設
   定されていること、 を特徴とするメモリ診断装置。
4. 【請求項４】 車両又は車両の一部を制御するための処
   理を行うコンピュータを有した制御装置であって、 前記コンピュータが前記処理に用いるメモリの記憶領域
   の全部又は一部を診断対象として、該診断対象の領域を
   複数に分割した各分割領域毎に診断する診断手段を備
   え、 前記診断手段が前記各分割領域を診断する頻度は、その
   分割領域に記憶されるデータの異常が前記車両の安全性
   に与える影響の度合に応じて、その度合が大きいほど高
   くなるように設定されていること、 を特徴とする制御装置。