JPH083740B2

JPH083740B2 - 制御装置

Info

Publication number: JPH083740B2
Application number: JP62151456A
Authority: JP
Inventors: 玲関口; 正雄中島
Original assignee: 株式会社ゼクセル
Priority date: 1987-06-19
Filing date: 1987-06-19
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: KR890000984A; KR920000822B1; JPS63316215A

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
制御に擬して入出力を行なうため、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問題点）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、（イ）通常制御モード実行手段と、自己診断モード
実行手段と、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を含むマ
イクロコンピュータと、（ロ）上記マイクロコンピュー
タからプログラムラン信号を受けている時にはマイクロ
コンピュータにリセット信号を出力せず、マイクロコン
ピュータから所定時間プログランラン信号を受けなかっ
た時にマイクロコンピュータにリセット信号を出力する
ウオッチドックタイマと、を備え、上記通常制御モード
実行手段は、通常制御を実行している最中に上記所定時
間より短い時間間隔でプログラムラン信号を出力し、上
記自己診断モード実行手段は、自己診断を複数段階に分
割して実行し、各段階の最終ステップでプログラムラン
信号を出力しない状態を維持して上記ウオッチドックタ
イマからのリセット信号を待つ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、自己診断モードのいずれかの段階の最終ステ
ップでプログラムラン信号を出力しない状態が維持され
るので、ウオッチドックタイマが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け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図までの図
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コ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ト10には、マイク
ロコンピュータ11およびこれに接続されたウオッチドッ
クタイマ12が内蔵されるとともに、A/D変換器等のハー
ドウエア（図示しない）が内蔵されている。コントロー
ルユニット10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15を
有するとともに、３つの制御用出力端子16…、表示制御
用出力端子17を有している。さらに、その他の図示しな
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の入出力ポートに、直接またはA/D変換器やそ
の他のハードウエ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、ウオッチドックタ
イマ12へモード判別信号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11
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。

上記構成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エアを接続する。詳述すると、コン
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
サに接続されずに、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
では、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、デジ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エ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
図のハードウエア装着状態では、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
断モードに突入する。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26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ができる。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コ
ンピュータ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。

自己診断モードでは、マイクロコンピュータ11の各出
力ポ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との間の接続不良、ハー
ドウエ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、故障が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ベルであり、所定時間毎
に、ウオッチドックタイマ12か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Sm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12からマイクロコンピュータ11へリセット信号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判断により、通常制御
モードを選択する。通常モードではエンジン回転数がゼ
ロ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
により、自己診断モードから即座に抜け出て通常制御モ
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
で入出力ポートを初期化する。次のステップ101でチェ
ック用RAMが第１設定値か第２設定値かを判断する。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1
04で故障表示用レジスタをリセットした後、ステップ10
5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RAM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採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102〜105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
「４」以上であれば自己診断モード実行中に採りうる数
値ではないとして、上記ステップ102〜105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108〜111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（TASK1）が実
行される。詳述すると、ステップ120でエンジン回転数
がゼロか否か判断する。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12
1でチェック用RAM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へジャンプする。

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121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、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RAM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コントロール部
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判断する。ゼロの時にはス
テップ135でモードランプ26を点灯させる。したがっ
て、自己診断モード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13
6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。ステップ135またはステップ136の実行後
に、ステップ137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、ステップ140〜147で入出力チ
ェックが実行される。詳述すると、ステップ140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Ｈレベ
ルの信号を出力する。そして、ステップ141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
応ビットをセットする。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140〜1
46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。

次のステップ147はノーオペレーションであり、無限
ループを形成して、ウォッチドックタイマ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22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でノ
ー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いから、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には、ステップ138,
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120,122,12
4,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け出すことができる。

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。

（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ドに突入し
ても、この自己診断モードから即座に抜け出ることがで
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
ものであり、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エアのブロック図、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ト（制御装置）、11……マイ
クロコンピュータ、12……ウオッチドックタイマ、Sm…
…モード判別信号、Sr……リセット信号。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）通常制御モード実行手段と、自己診
断モード実行手段と、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
を含むマイクロコンピュータと、（ロ）上記マイクロコンピュータからプログラムラン信
号を受けている時にはマイクロコンピュータにリセット
信号を出力せず、マイクロコンピュータから所定時間プ
ログランラン信号を受けなかった時にマイクロコンピュ
ータにリセット信号を出力するウオッチドックタイマ
と、を備え、上記通常制御モード実行手段は、通常制御を実
行している最中に上記所定時間より短い時間間隔でプロ
グラムラン信号を出力し、上記自己診断モード実行手段
は、自己診断を複数段階に分割して実行し、各段階の最
終ステップでプログラムラン信号を出力しない状態を維
持して上記ウオッチドックタイマからのリセット信号を
待つことを特徴とする制御装置。