JP6159668B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の各機器を制御する車両用制御装置に関する。

特許文献１には、半導体装置内に備えたフラッシュメモリが劣化したときに、劣化した領域のデータを不揮発性メモリで構成される退避領域に記憶し、退避領域に記憶したデータを用いて制御を行う装置が開示されている。

特開２００６−６５３８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、フラッシュメモリの劣化を検出して退避領域にデータを記憶しようとしたときに、退避領域が故障していた場合には、データを記憶できなくなる。また、該退避領域の故障を検出した場合でも、該故障ありとの診断結果のデータも記憶保持することもできないため、故障ありとの認識が遅れ、故障に対応（修理）することも困難であった。

本発明は上記の課題に着目してなされたもので、メモリに記憶したデータの保持機能を向上し、メモリの故障にも良好に対応できるようにした車両用制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る車両用制御装置は、車両の各機器を制御する制御装置に内蔵された内蔵不揮発性メモリと、前記制御装置の外部に配設された外部不揮発性メモリと、を備え、制御装置は、内蔵不揮発性メモリ及び外部不揮発性メモリの異常の有無を診断し、それぞれの不揮発性メモリの診断結果を、他方の不揮発性メモリに相補的に記憶させる、ことを特徴とする。

本発明によれば、内蔵不揮発性メモリ及び外部不揮発性メモリに、それぞれ他方の不揮発性メモリの異常診断結果が記憶されるため、データの書き込み先のメモリに異常があったときに、正常なメモリに書き込むことが可能となり、電源からの電力供給遮断ないし供給量の低下時にもデータを保持できるデータ保持性能を向上できると同時に、異常データの保持により故障対応機能も向上でき、ひいては車両制御性能が向上する。

本発明の実施形態に係る車両用制御装置の概略構成を示すブロック図である。 同上装置におけるデータ書き込み制御を示す第１のフローチャートである。 同上装置における内蔵ＥＥＰＲＯＭ及び外部ＥＥＰＲＯＭに異常を生じたときの各メモリの処理状態を示す概略図。 同上データ書き込み制御を示す第２のフローチャートである。 クランキング時に電源電圧が低下したときの制御状態を説明するためのタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１に概略構成を示すように、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１は、車両の各機器を制御するマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）２を備え、このマイコン２には、バッテリ等の電源３から電源リレー（あるいはイグニッションスイッチ）４を介して電源電圧Ｖｂが印加される。

マイコン２は、該マイコン２で演算された制御データ等を記憶するメモリとして内蔵不揮発性メモリ（内蔵ＥＥＰＲＯＭ）５を備える。該内蔵ＥＥＰＲＯＭ５に記憶されたデータ内容は、イグニッションスイッチＯＦＦ時等、マイコン２への前記電源３からの電力供給が遮断されたときでも記憶される。

また、ＥＣＵ１は、マイコン２の外部に、マイコン２と接続された外部不揮発性メモリ（外部ＥＥＰＲＯＭ）６を備え、マイコン２で演算された制御データ等を記憶する。外部ＥＥＰＲＯＭ６は、電源３とは接続されず、電力供給を必要とすることなく、記憶されたデータを保持することができる。

本実施形態では、マイコン２は、演算した制御データ等のデータを、まず、内蔵ＥＥＰＲＯＭ５に書き込ませ、次いで、所定の周期で内蔵ＥＥＰＲＯＭ５に記憶されているデータを、外部ＥＥＰＲＯＭ６に書き込む。
また、マイコン２は、電源３の立ち上げ時及び内蔵ＥＥＰＲＯＭ５及び外部ＥＥＰＲＯＭ６へのデータの書き込み時等に、これらＥＥＰＲＯＭの異常の有無を診断し、それぞれのＥＥＰＲＯＭの診断結果を、他方のＥＥＰＲＯＭに相補的に記憶させる。

図２は、マイコン２のデータ書き込み制御を示す第２のフローを示す。
ステップＳ１では、電源リレー４がＯＦＦからＯＮとされたか、つまり、電源立ち上げ時かを判定する。
電源立ち上げ時と判定されたときは、ステップＳ２へ進み、内蔵ＥＥＰＲＯＭ５及び外部ＥＥＰＲＯＭ６について、異常の有無を診断する。

ステップＳ３では、それぞれのＥＥＰＲＯＭの診断結果を、他方のＥＥＰＲＯＭに相補的に書き込む（記憶させる）。また、「異常」と診断した場合は、該「異常」を警報灯の点灯等によってドライバーにも通報して、速やかな修理を促すようにするのが好ましい。なお、「正常」との診断結果を初期設定しておき、「異常」と診断されたときに、「異常」との診断結果に書き換えるようにしてもよい。

ステップＳ４では、マイコン２により演算されたデータのＥＥＰＲＯＭへの書き込み要求が発生したかを判定する。
データの書き込み要求が発生したと判定したときは、ステップＳ５へ進み、該データの内蔵ＥＥＰＲＯＭ５への書き込みに先立ち、外部ＥＥＰＲＯＭ６から内蔵ＥＥＰＲＯＭ５の診断結果を読み出す。

そして、内蔵ＥＥＰＲＯＭ５の診断結果が「正常」であるときは、ステップＳ６へ進み、データの内蔵ＥＥＰＲＯＭ５への書き込み前に（又は書き込み動作と併行して）、新たに内蔵ＥＥＰＲＯＭ５の異常の有無を診断する。
ステップＳ７では、ステップＳ６での内蔵ＥＥＰＲＯＭ５の新たな診断結果を判定し、診断結果が「正常」であれば、ステップＳ８へ進み、上記最新の制御データを内蔵ＥＥＰＲＯＭ５へ書き込む（内蔵ＥＥＰＲＯＭ５に書き込まれていた同種データを最新のデータで更新する（以下、同様。また、診断と併行して書き込みを開始していた場合は、書き込みを完了する）。

一方、ステップＳ５で、外部ＥＥＰＲＯＭ６から読み出した内蔵ＥＥＰＲＯＭ５の診断結果が「異常」であったときは、ステップＳ９へ進み、上記最新のデータを正常な外部ＥＥＰＲＯＭ６に書き込む（外部ＥＥＰＲＯＭ６に書き込まれていた同種データを最新データで更新する。以下、同様）。

また、ステップＳ６での内蔵ＥＥＰＲＯＭ５の新たな診断結果が「異常」である場合は、ステップＳ１０へ進み、当該内蔵ＥＥＰＲＯＭ５が「異常」との診断結果及び上記最新のデータを外部ＥＥＰＲＯＭ６に書き込む。
以上の構成により、図３に示すように、内蔵ＥＥＰＲＯＭ５または外部ＥＥＰＲＯＭ６の一方に異常が生じても、診断結果に基づいて正常な他方のＥＥＰＲＯＭにデータを書き込むことができ、該正常なＥＥＰＲＯＭに書き込まれた最新のデータを用いた制御を行うことができる。

また、例えば、従来、ＲＡＭと１個のＥＥＰＲＯＭを備え、ＥＥＰＲＯＭの故障時に該異常情報データをＲＡＭに書き込む構成としても、イグニッションスイッチをＯＦＦとし、あるいは後述するようにクランキング時に一時的に電源電圧が大きく低下した場合には、ＲＡＭに記憶されていた該異常情報データが喪失されてしまい、異常状態を認識できないまま正常状態に復帰されないことがあった。
これに対し、上記本発明の実施形態によれば、上記のように電力供給遮断時、及びクランキングに大きな電圧低下を生じた場合でも、異常を生じたＥＥＰＲＯＭの異常情報のデータが、正常なＥＥＰＲＯＭに保持される。このため、該異常情報データを警告等により認識させて修理を行わせ、速やかに正常状態に復帰させることができる。

簡易的には、上記のように、通常は双方のＥＥＰＲＯＭの異常診断を行いつつ、双方とも正常時には、一方のＥＥＰＲＯＭにデータを書き込み、該一方のＥＥＰＲＯＭの異常時に、他方のＥＥＰＲＯＭに該異常情報と共にデータを書き込むようにＥＥＰＲＯＭを切り換えるだけの構成としてもよい。
本実施形態では、上記の構成に加え、一定の周期で、内蔵ＥＥＰＲＯＭ５に記憶されているデータを、外部ＥＥＰＲＯＭ６に書き込む構成とする。

図４は、上記定期的に実行される外部ＥＥＰＲＯＭ６へのデータ書き込みを示す第２のフローである。
該フローは、マイコン２が最新のデータを演算後、外部ＥＥＰＲＯＭ６へ書き込まれたデータを使用して制御するときでも、良好な応答性を確保できる程度に十分な短い周期で実施される。

ステップＳ１１では、内蔵ＥＥＰＲＯＭ５から外部ＥＥＰＲＯＭ６の診断結果を読み出し、異常の有無を判定する。
診断結果が「正常」と判定された場合は、ステップＳ１２へ進み、内蔵ＥＥＰＲＯＭ５に記憶されているデータを外部ＥＥＰＲＯＭ６へ書き込む。
ステップＳ１１で外部ＥＥＰＲＯＭ６の診断結果が「異常」と判定されたときは、ステップＳ１３へ進み、内蔵ＥＥＰＲＯＭ５から外部ＥＥＰＲＯＭ６へのデータの書き込みを禁止する。

このように構成すれば、内蔵ＥＥＰＲＯＭ５と外部ＥＥＰＲＯＭ６とに重複して記憶されるデータについては、一方のＥＥＰＲＯＭが故障した場合でも、他方のＥＥＰＲＯＭから重複して記憶されたデータを使用して、高精度な制御を行うことができる。
例えば、内蔵ＥＥＰＲＯＭ５に比較して容量の大きい外部ＥＥＰＲＯＭ６を備え、両メモリ５，６が正常な通常制御時は、外部ＥＥＰＲＯＭ６に記憶されたデータを使用して制御を行い、外部ＥＥＰＲＯＭ６に異常を生じたときに内蔵ＥＥＰＲＯＭ５のデータを使用した制御に切り換える構成としてもよい。

このようにすれば、比較的容量の小さい内蔵ＥＥＰＲＯＭ５を備えたマイコン２と、容量の大きな外部ＥＥＰＲＯＭ６を使用して、低コストで高精度な制御性能及びデータ保持性能を得ることができる。
また、内蔵ＥＥＰＲＯＭと外部ＥＥＰＲＯＭとでデータの書き込みタイミングをずらし、かつ、内蔵ＥＥＰＲＯＭに記憶された複数のデータを纏めて定期的に外部ＥＥＰＲＯＭに書き込むことにより、書き込み処理負荷を大幅に軽減できる。

図５は、クランキング時に電源電圧Ｖｂが一時的に大きく低下した場合の状態を示す。電源電圧Ｖｂが書き込み可能電圧Ｖｂｐ以上のときに、書き込みを完了したデータは、電源電圧Ｖｂが書き込み可能電圧Ｖｂｐを下回っても、消失することなく保持される。また、書き込み可能電圧Ｖｂｐ未満では、書き込みは行えないが、書き込み可能電圧Ｖｂｐ以上となってから新たに算出されたデータがＥＥＰＲＯＭに書き込まれる。

図４に示した例では、電源電圧Ｖｂが書き込み可能電圧Ｖｂｐを下回る直前に内蔵ＥＥＰＲＯＭ５に書き込まれたデータは、電源電圧Ｖｂが可能電圧Ｖｂｐを下回った後、可能電圧Ｖｂｐ以上に回復した後、内蔵ＥＥＰＲＯＭ５から外部ＥＥＰＲＯＭ６に書き込まれる。

上記実施形態では、マイコン２が算出したデータを、内蔵ＥＥＰＲＯＭに書き込んだ後に、該内蔵ＥＥＰＲＯＭに記憶されたデータを外部ＥＥＰＲＯＭに書き込む構成としたが、逆に、外部ＥＥＰＲＯＭにデータを書き込んだ後で内部ＥＥＰＲＯＭに書き込む構成としてもよく、また、内蔵ＥＥＰＲＯＭ及び外部ＥＥＰＲＯＭに同一タイミングでデータを書き込む構成としてもよい。

また、上記実施形態では、一方のＥＥＰＲＯＭに異常が発生したときに、他方のＥＥＰＲＯＭに書き込む構成としたが、ＥＥＰＲＯＭの異常が発生した領域または該領域を含むブロックまで検出するようにしてもよく、その場合は、さらに、異常が発生した領域または該領域を含むブロック以外の正常な領域に、データを書き込む構成としてもよい。

また、メインマイコンとメインマイコンを監視するサブマイコンを備えたＥＣＵにおいて、メインマイコンに内蔵ＥＥＰＲＯＭを備え、サブマイコンに外部ＥＥＰＲＯＭを備える構成であってもよい。

ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）請求項２又は請求項３記載の車両用制御装置において、前記制御装置は、前記一方の不揮発性メモリにデータを書き込んだ後、該一方の不揮発性メモリに記憶されたデータを他方の不揮発性メモリに書き込むことを特徴とする車両用制御装置。
上記構成によると、２つの不揮発性メモリへのデータの書き込みタイミングをずらすことにより、書き込み処理負荷を軽減できる。

（ロ）請求項２，請求項３又は前記（イ）に記載の車両用制御装置において、内蔵不揮発性メモリの容量より、外部不揮発性メモリの容量が大きいことを特徴とする車両用制御装置。
上記構成によると、比較的容量の小さい内蔵不揮発性メモリを備えたマイコンと、容量の大きな外部不揮発性メモリを使用して、低コストで高精度な制御性能及びデータ保持性能を得ることができる。

１…ＥＣＵ（Electronic Control Unit）、２…マイクロコンピュータ、３…電源、４…電源リレー、５…内蔵ＥＥＰＲＯＭ、６…外部ＥＥＰＲＯＭ

Claims (3)

1. 車両の各機器を制御する制御装置に内蔵された内蔵不揮発性メモリと、
   前記制御装置の外部に配設された外部不揮発性メモリと、を備え、
   前記制御装置は、前記内蔵不揮発性メモリ及び前記外部不揮発性メモリの異常の有無を診断し、それぞれの不揮発性メモリの診断結果を、他方の不揮発性メモリに相補的に記憶させる、ことを特徴とする車両用制御装置。
2. 少なくとも前記外部不揮発性メモリは、前記内蔵不揮発性メモリに記憶された一部の内容を重複して記憶している、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 前記制御装置は、前記一方の不揮発性メモリを異常ありと診断したときは、前記他方の不揮発性メモリに記憶されたデータを使用して制御を行う、ことを特徴とする請求項２に記載の車両用制御装置。