JP5690492B2

JP5690492B2 - 車載制御装置

Info

Publication number: JP5690492B2
Application number: JP2010045403A
Authority: JP
Inventors: 智大久保; 貴央綿引; 晃良滝田; 小川　洋一; 洋一小川; 弘行金井
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2010-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2030-03-02
Also published as: JP2011178305A

Description

本発明は、車載制御装置に関するものである。

従来、自動車用エンジンの制御装置では、制御用マイコン（ＣＰＵ：ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）の自己診断の他、ＣＰＵによるメモリ（ＲＯＭ：ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）の診断を行っている。

下記特許文献１には、エンジン始動前の電源投入時に、ＲＯＭの全領域に対し、サムチェックまたはパリティチェックを行なう技術が記載されている。

特開２０００−６６９６３号公報

エンジン始動前には、各制御の初期化処理など、エンジン挙動に直接影響を与える制御が集中している。一方、ＲＯＭ診断はＲＯＭの全領域に対して行なっているので、エンジン始動前にＲＯＭ診断を実行すると、制御用マイコンの演算負荷に大きな影響を与える。

また、近年の制御用マイコンのＲＯＭ領域拡大により、ＲＯＭ診断における１回当りの演算量が増加し、演算負荷がエンジン制御機能に影響を与える程度にまで、ＲＯＭ診断による演算負担が大きくなる場合がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ＲＯＭ診断を効率よくかつ制御演算に与える影響を抑えながら実施することのできる車載制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車載制御装置は、制御プログラム外の処理が完了するのを待機する待機時間中に、読取専用メモリのうち一部の領域に対してメモリ診断を実施する。

本発明に係る車載制御装置によれば、制御プログラムの待機時間を有効に利用して効率的にメモリ診断を実施することができる。また、待機時間中は制御処理そのものが待機状態になっているので、メモリ診断処理の演算負荷が制御処理に与える影響を抑えることができる。

実施の形態１に係る車載制御装置１００の機能ブロック図である。マイコン１１０がＡ／Ｄ変換を実行する処理フローを示す図である。ステップＳ２０３の詳細フローを示す図である。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る車載制御装置１００の機能ブロック図である。車載制御装置１００は、制御対象機器２００を制御する装置であり、マイコン１１０、ＲＯＭ１２０、ＲＡＭ１３０、Ｉ／Ｏ部１４０を有する。

マイコン１１０は、ＲＯＭ１２０に格納されている制御プログラムの指示にしたがって、制御対象機器２００に対する制御演算を実行する演算装置である。マイコン１１０はＡ／Ｄ変換機能を備える。また、ＲＯＭ１２０に対するメモリ診断を実施する。Ａ／Ｄ変換機能とメモリ診断の詳細については後述する。

ＲＯＭ１２０は、マイコン１１０が実行する制御プログラムを格納する記憶装置である。ＲＡＭ１３０は、マイコン１１０が制御プログラムを実行している間に用いる変数などのデータを格納する記憶装置である。Ｉ／Ｏ部１４０は、マイコン１１０と制御対象機器２００の間でデータや信号を送受信するインターフェースである。

制御対象機器２００は、車両が備える機器である。以下ではガソリン噴射式内燃機関であることを想定する。制御対象機器２００は、センサ２１０、アクチュエータ２２０を備える。センサ２１０は、例えば吸入空気量センサ、エンジン回転数センサなどのセンサである。アクチュエータ２２０は、燃料噴射弁を含む。

車載制御装置１００は、センサ２１０から得た情報を用いて燃料噴射量を算出し、これに基づいて燃料噴射弁の開弁時間を制御する信号を出力する。車載制御装置１００は、動作電源が投入されている間、この処理動作を繰り返し実行する。

図２は、マイコン１１０がＡ／Ｄ変換を実行する処理フローを示す図である。Ａ／Ｄ変換処理は、例えば制御プログラム内でセンサ２１０の検出結果を取得する際に、アナログ検出値をデジタル値に変換するときなどに必要となる。制御プログラムは、マイコン１１０が備えるＡ／Ｄ変換機能を利用して、制御演算上で必要となるデジタル値を取得する。以下、図２の各ステップについて説明する。

（図２：ステップＳ２００）
マイコン１１０は、ＲＯＭ１２０に格納されている制御プログラムを実行する。制御プログラム上でＡ／Ｄ変換が必要になったとき、マイコン１１０が制御プログラム内で本処理フローを起動することにより、本処理フローが開始される。

（図２：ステップＳ２０１）
マイコン１１０は、自身が有するＡ／Ｄ変換機能を実行開始する。一般に、Ａ／Ｄ変換は複数のチャネルに対して行われるため、全てのチャネルについてＡ／Ｄ変換が完了するまでの間に、待機時間が生じる。

（図２：ステップＳ２０２）
マイコン１１０は、全てのチャネルについてＡ／Ｄ変換が完了したか否かを判定する。全てＡ／Ｄ変換が完了していれば本処理フローを終了し、完了していなければステップＳ２０３に進む。

（図２：ステップＳ２０３）
マイコン１１０は、ＲＯＭ１２０に対してメモリ診断を実施する。メモリ診断の内容としては、例えば特許文献１に記載されているような、サムチェックやパリティチェックがある。本ステップでは、ＲＯＭ１２０の全領域を診断対象とするのではなく、一部の領域のみを診断対象とする。本ステップが終了すると、ステップＳ２０２に戻る。本ステップが完了した時点でＡ／Ｄ変換が完了していない場合は、本ステップを繰り返し実行することになる。これにより、最終的にＲＯＭ１２０の全領域に対してメモリ診断を実行することができる。

（図２：ステップＳ２０３：補足）
本ステップを実行する回数は、マイコン１１０がＡ／Ｄ変換を開始してから完了するまでに要する時間、マイコン１１０がＲＯＭ１２０に対してメモリ診断を１回実施するのに要する時間や１回分の診断バイト数、などに応じて定まる。１回のメモリ診断で何バイトを診断すべきかについては、上記各数値を把握した上で、あらかじめ適切な値を定めておけばよい。

以上、本実施の形態１に係る車載制御装置１００の構成と動作を説明した。なお、Ａ／Ｄ変換機能は、必ずしもマイコン１１０が備えるものを使用しなければならないわけではなく、その他任意のＡ／Ｄ変換器を用いることもできる。この場合、そのＡ／Ｄ変換器がＡ／Ｄ変換を実施している間の待機時間を、ステップＳ２０３に当てることになる。

以上のように、本実施の形態１によれば、マイコン１１０は、制御プログラムのなかでＡ／Ｄ変換を行なう際に、Ａ／Ｄ変換処理が完了するまでの待機時間において、ＲＯＭ１２０の一部領域に対しメモリ診断を実施する。Ａ／Ｄ変換が完了するまでの待機時間は、本来の制御演算が実行されていない時間であるため、制御プログラム本来の制御演算に演算負荷の影響を与えることなく、ＲＯＭ診断を実施することができる。また、制御演算を実行していない待機時間を利用してＲＯＭ診断を行うので、効率的に診断を実施することができる。

なお、従来の技術においても、空き時間にＲＯＭ診断を実行する手法は存在する。ただし従来は、空き時間が確実に生じると予測される時間帯にＲＯＭ診断を実行する点が、本発明に係る手法とは異なる。本発明に係る手法は、Ａ／Ｄ変換の完了待機時間が生じる任意のタイミングでＲＯＭ診断を実行することができるので、より柔軟にＲＯＭ診断処理を実行することができる。

また従来の手法では、空き時間にＲＯＭ診断を実行するとはいっても、その空き時間はスケジュールされた空き時間であり、任意の空き時間をＲＯＭ診断に利用できるものではない。本発明に係る手法は、Ａ／Ｄ変換の完了待機時間が生じる任意の空き時間を利用できる点で、有利である。

＜実施の形態２＞
本発明の実施の形態２では、図２のステップＳ２０３の具体例を説明する。車載制御装置１００の構成は実施の形態１と同様である。

図３は、ステップＳ２０３の詳細フローを示す図である。以下、図３の各ステップについて説明する。

（図３：ステップＳ３０１）
マイコン１１０は、本処理フローを実行するのが初回であるか否かを判定する。初回であればステップＳ３０２へ進み、初回でなければステップＳ３０４へスキップする。

（図３：ステップＳ３０１：補足）
本ステップは、ＲＯＭ診断処理を複数回に分けて少しずつ実施することに鑑みた処理である。すなわち、ＲＯＭ診断を繰り返し実行するためには、前回どこまで診断を実行したかを記憶しておく必要がある。これに対し初回ＲＯＭ診断では診断パラメータを初期化する必要がある。そこで本ステップにおいて、本処理フローを実行するのが初回であるか否かを判定し、初期化の要否を確認することにした。

（図３：ステップＳ３０２）
マイコン１１０は、診断対象とするＲＯＭアドレスと、１回のＲＯＭ診断で診断するＲＯＭ容量（仮にＺバイトとする）を初期設定する。

（図３：ステップＳ３０２：補足）
診断対象アドレスとＺの値は、実施の形態１で説明したように、待機時間において本処理フローを実行する回数、ＲＯＭ１２０の全容量などに基づき、ＲＯＭ１２０の全容量を最終的に診断完了できるように定める。

（図３：ステップＳ３０３）
マイコン１１０は、サム値ＳＵＭおよびパリティ値ＰＴＹを０に初期化する。

（図３：ステップＳ３０４）
マイコン１１０は、診断対象ＲＯＭアドレスからＺバイトのデータを読み取る。

（図３：ステップＳ３０５）
マイコン１１０は、ステップＳ３０４で読み取ったデータを、下記（式１）によりサム値ＳＵＭに加算する。
ＳＵＭ＝ＳＵＭ＋データ・・・（式１）

（図３：ステップＳ３０６）
マイコン１１０は、ステップＳ３０４で読み取ったデータを用いて、下記（式２）によりパリティ値ＰＴＹを演算する。
ＰＴＹ＝ＸＯＲ（ＰＴＹ，データ）・・・（式２）

（図３：ステップＳ３０７）
マイコン１１０は、診断対象ＲＯＭアドレスをＺバイト進める。

（図３：ステップＳ３０８）
マイコン１１０は、１回分のＲＯＭ診断処理としてあらかじめ設定しておいたバイト数を診断したか否かを判定する。１回分の診断が終了していない場合はステップＳ３０４へ戻り、同様の処理を繰り返す。１回分の診断が終了している場合は、ステップＳ３０９へ進む。

（図３：ステップＳ３０９）
マイコン１１０は、ＲＯＭ１２０の全領域に対してサム演算およびパリティ演算が終了したか否かを判定する。診断を行っていない領域がある場合は本処理フローを終了し、本処理フローを次回実行する時に改めて次の診断対象ＲＯＭアドレスから診断を行う。全領域に対して診断を完了している場合は、ステップＳ３１０へ進む。

（図３：ステップＳ３１０）
マイコン１１０は、サム値ＳＵＭが所定のチェック用規定値ＳＵＭＣＨＫと一致するか否かを判定する。両者が相違する場合は、ＲＯＭ１２０に不具合が生じていると判定し、ステップＳ３１４へ進む。両者が一致する場合は、サムチェックは問題なしと判定し、ステップＳ３１１へ進む。

（図３：ステップＳ３１１）
マイコン１１０は、パリティ値ＰＴＹが所定のチェック用規定値ＰＴＹＣＨＫと一致するか否かを判定する。両者が相違する場合は、ＲＯＭ１２０に不具合が生じていると判定し、ステップＳ３１４へ進む。両者が一致する場合は、パリティチェックは問題なしと判定し、ステップＳ３１２へ進む。

（図３：ステップＳ３１２）
マイコン１１０は、サムチェックとパリティチェックのいずれも問題なしなので、ＲＯＭ１２０に不具合は発生していないと判断し、その旨の診断結果を出力する。

（図３：ステップＳ３１３）
マイコン１１０は、サム値ＳＵＭとパリティ値ＰＴＹをそれぞれ０に初期化する。

（図３：ステップＳ３１４）
マイコン１１０は、サムチェックまたはパリティチェックで不具合が検出されたので、ＲＯＭ１２０に不具合が発生していると判断し、その旨の診断結果を出力する。
以上、本実施の形態２では、ステップＳ２０３の詳細について説明した。

＜実施の形態３＞
実施の形態１〜２において、マイコン１１０は、ステップＳ２０２でＡ／Ｄ変換が完了するのを待機している際に、ＲＯＭ診断を実行することを説明した。本発明の実施の形態３では、ＲＯＭ診断を実行する処理と制御プログラム本体の処理の切り分けについて、具体例を２つ説明する。車載制御装置１００の構成は、実施の形態１〜２と同様である。

＜実施の形態３：ステップＳ２０２の具体例その１＞
マイコン１１０は、ステップＳ２０２において、所定時間待機するウェイト処理を起動する。このウェイト処理で待機する時間は、従来であればＡ／Ｄ変換処理が完了するのに必要であると想定される時間近辺に設定されるが、本実施形態３では、その待機時間のうち所定割合をステップＳ２０３に割り当てる。

例えば、Ａ／Ｄ変換処理に必要であると想定される時間が１００μｓである場合、マイコン１１０は、５０μｓ待機するウェイト処理を起動してステップＳ２０３へ進む。５０μｓのウェイト時間が終了すると、マイコン１１０はステップＳ２０３を実行し、残りの５０μｓのうち少なくとも一部をステップＳ２０３において消費することになる。

ウェイト処理とステップＳ２０３に割り当てる時間の配分割合は、これに限られるものではない。例えば、ウェイト時間を短めに設定すれば、より多くの時間をステップＳ２０３に割り当てることができる。さらには、ステップＳ２０３で診断するＲＯＭ容量を調整することにより、ステップＳ２０２〜Ｓ２０３全体の処理時間を調整することができる。

＜実施の形態３：ステップＳ２０２の具体例その２＞
マイコン１１０は、ステップＳ２０２において、所定時間待機するウェイト処理を起動する。また、このウェイト処理と並行して、ステップＳ２０３の処理を起動する。マイコン１１０は、次にステップＳ２０２を実行する際に、ウェイト処理、ステップＳ２０３、およびＡ／Ｄ変換処理がそれぞれ完了するまで待機する。

＜実施の形態３：補足＞
上記具体例その１とその２は、組み合わせて使用することもできる。例えば、Ａ／Ｄ変換処理を行う対象毎に、上記具体例その１とその２を使い分けることが考えられる。Ａ／Ｄ変換処理にかかる時間が予測できない場合は具体例その２を採用し、予測できる場合は具体例その１を採用する、などの使い分けがあり得る。

以上のように、本実施の形態３によれば、マイコン１１０はステップＳ２０２における待機時間の一部をステップＳ２０３に割り当てる。これにより、待機処理の一環としてＲＯＭ診断処理を実行することになるので、既存のＡ／Ｄ変換完了待機処理を大きく変更することなく、本発明に係る手法をスムーズに導入することができる。

＜実施の形態４＞
以上の実施の形態１〜３において、ＲＯＭ診断処理は例えばエンジン始動前に実施することもできるし、エンジンを停止させる時に実施することもできる。

また、以上の実施の形態１〜３において、Ａ／Ｄ変換が完了する待機時間にＲＯＭ診断を実施することを説明したが、その他の待機時間を利用することもできる。具体的には、マイコン１１０が制御プログラム外の処理を完了待ちしている待機時間を、ステップＳ２０３に割り当てることができる。

１００：車載制御装置、１１０：マイコン、１２０：ＲＯＭ、１３０：ＲＡＭ、１４０：Ｉ／Ｏ部、２００：制御対象機器、２１０：センサ、２２０：アクチュエータ。

Claims

車両を制御する動作を記述した制御プログラムを実行する演算部と、
前記制御プログラムを格納した読取専用メモリと、
を備え、
前記演算部は、
前記制御プログラムの実行中であって、前記制御プログラム外の処理であり前記制御プログラム実行中の任意タイミングにおいて発生するＡ／Ｄ変換が完了するのを待機する待機時間中に、前記読取専用メモリのうち一部の領域に対してメモリ診断を実施し、
前記演算部は、
前記待機時間のうち所定割合を前記メモリ診断に割り当てて前記メモリ診断を実行し、前記待機時間のうち前記所定割合を除いた分は前記制御プログラム外の処理を待機して前記待機時間の経過を待機する
ことを特徴とする車載制御装置。
車両を制御する動作を記述した制御プログラムを実行する演算部と、
前記制御プログラムを格納した読取専用メモリと、
を備え、
前記演算部は、
前記制御プログラムの実行中であって、前記制御プログラム外の処理であり前記制御プログラム実行中の任意タイミングにおいて発生するＡ／Ｄ変換が完了するのを待機する待機時間中に、前記読取専用メモリのうち一部の領域に対してメモリ診断を実施し、
前記演算部は、
前記読取専用メモリの全容量を、前記制御プログラム外の処理が完了するのを待機する回数で除算して得られる容量を、１回のメモリ診断において前記読取専用メモリを診断する容量とする
ことを特徴とする車載制御装置。