JP6442326B2

JP6442326B2 - 車両用制御装置

Info

Publication number: JP6442326B2
Application number: JP2015039788A
Authority: JP
Inventors: 貞人堀内
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Astemo Ltd
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2015-03-02
Publication date: 2018-12-19
Anticipated expiration: 2035-03-02
Also published as: JP2016159753A

Description

本発明は車両用制御装置に関し、特に不揮発性メモリ保存方法を備えたものに関する。

データ保存方法手段を有するものとしては、例えば特許文献１があり、不具合データを保存すると同時に不揮発性メモリに登録することを行っている。保存方法としては、最低２か所保存領域を持ちそのうち一か所を初回不具合発生時に使用し永久に保存させ、もう一方の領域は、不具合発生毎に書き換えて使用していくものである。

特開２００５‐４１２７３号

しかし、一つの不具合データに複数の要因が関連している場合、上記特許文献の技術では、不具合発生時のデータは残すことが可能であるが、瞬低などが発生し、マイコンが再起動した場合、不揮発性メモリから不具合記憶領域に書き込みを行うため、初回不具合発生時のデータとＯＢＤで規定される通常イグニッション投入時クリアされない揮発性メモリに保存される不具合登録情報と不整合となる欠点がある。

そこで本発明は、初回不具合発生時に記憶したデータを瞬低が発生した場合に上記揮発性メモリに保存される情報と不揮発性メモリの情報の不整合をなくす車両用制御装置を提案することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、車両の各種センサ類または各種アクチュエータ類からの信号に基づいて異常を検出し、その検出結果を揮発性記憶装置に保存する揮発性メモリ保存手段と、保持用電源の供給が途絶えても記憶される不揮発性記憶装置に保存する不揮発性メモリ保存手段と、を備えた車両用制御装置において、前記揮発性メモリ保存手段により、一つの異常事象に対して複数の検出要因を紐づけた保存データを前記揮発性記憶装置に記憶し、前記不揮発性メモリ保存手段により、前記保存データを規定のタイミングで前記不揮発性記憶装置に保存すると共に、前記不揮発性記憶装置から読み出した保存データを前記揮発性記憶装置に保存しないことを特徴とする。

また、前記揮発性メモリ保存手段は前記揮発性記憶装置の、前記不揮発性メモリ保存手段は前記不揮発性記憶装置の状態を確認し、書き込み可能と判断できた時に前記保存データを記憶することが望ましい。

また、前記揮発性記憶装置及び前記不揮発性記憶装置が前記保存データを記憶していない状態である初期状態においてのみ前記保存データを記憶可能とすることが望ましい。

また、前記揮発性記憶装置に前記保存データを記憶した状態において、前記不揮発性記憶装置が前記保存データを記憶していない状態でなければ、前記保存データを前記不揮発性記憶装置に記憶することを禁止することが望ましい。

また、前記保存データの前記検出要因に基づき、前記不揮発性メモリ保存手段により、保存可能なタイミングにおいてすべての検出要因を保存するとともに、データの論理和を利用することにより保存に必要なコストを最小化することが望ましい。

また、前記揮発性メモリ保存手段は毎異常検出時に使用され、最新の異常検出情報を揮発性記憶装置に保存すると共に、前記不揮発性メモリ保存手段により、保存可能なタイミングにおいて、該異常検出情報を前記不揮発性記憶装置にも保存可能であることが望ましい。

上記本発明の解決手段によれば、複数の要因から一つの不具合データ作成するデータに関して、発生初回時の要因が明確に判明でき、保存された不具合データとの関連性も保証でき、不具合解析の効率向上することが可能である。

本発明による火花点火内燃機関と制御装置の模式図。コントロールユニットの内部構成図。本発明の実施例の構成を説明する制御ブロック図本発明の実施例でのデータ割り当てを説明するデータ割り当て図ＮＧ発生時不揮発性メモリにＮＧ要因を保存する方法を示したフローチャート初回ＮＧ要因保存処理方法を示したフローチャートＮＧ要因履歴処理方法を示したフローチャート最新ＮＧ要因保存処理方法を示したフローチャート不揮発性メモリ書き込み処理方法を示したフローチャート

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。本実施例は車両用制御装置に関し、不揮発性メモリ保存手段を備え、特に複数要因による一つのラベル操作時要因が供給電源により消去されないことおよび既存の前記一つのラベルが変化したタイミングと要因をリンクさせＮＧ原因調査を容易にするものに関する。

本実施例の制御装置は、車両に搭載され、車両の各種センサ類または各種アクチュエータ類からの信号に基づいて異常を検出し、その検出結果をマイコンの揮発性記憶装置に保存する手段（以下、「メモリ保存手段」という）と、保持用電源の供給が途絶えても記憶される不揮発性記憶装置に保存する手段（以下、「不揮発性メモリ保存手段」という）を備える。また制御装置は、一つの異常事象に対して複数の検出要因を紐づけた状態で管理する情報（以下、「保存データ」という）を記憶装置に保存する保存方法に関するものである。メモリ保存手段により、前記保存データを記憶し、該保存データの要因を個別に記憶し、前記不揮発性メモリ保存手段により、該保存データを規定のタイミングで不揮発性記憶装置に保存すると共に、不揮発性記憶装置から読み出した保存データを揮発性記憶装置に情報を保存しないことを特徴とする。

つまり不具合状態を保存するマイコン記憶メモリと不揮発性メモリを持つこととし、初回不具合発生時には、初回のみ不具合状態が保存されるマイコン記憶メモリへ保存し、以降同一イグニッションキーＯＮ中に不具合が発生した場合には保存させないようにする。不揮発性メモリへの保存は、イグニッションキーＯＦＦ時に実施する。次回のイグニッションキーＯＮ時には、不揮発性メモリからマイコン記憶メモリへは、保存せずマイコン記憶メモリへは前回値へ上書き可能とした。

この構成では、不具合データ発生時には、マイコン記憶メモリに要因と不具合データが登録された時点のデータを保存することができるので不具合データ複数回発生時に初回の要因を明確にすることが可能である。イグニッションキーＯＦＦ時に不揮発性メモリに書き込むこととしているので、この場合は電源を外されてもバックアップＲＡＭ上は消去されるが、不揮発性メモリに保存されたものが存在するので、原因解析に有用となる。

また、不揮発性メモリに保存するタイミングをイグニッションＯＦＦ時としたことで、不具合が発生しイグニッションＯＦＦまでに何等かの影響で、マイコン記憶メモリが消えるような事態が発生した場合も不具合データも消去されるので、データの整合性を保つことが可能である。

また、本実施例の制御装置は、前記メモリ保存手段は揮発性記憶装置の、前記不揮発性メモリ保存手段は不揮発性記憶装置の状態を確認し、書き込み可能と判断できた時に保存データを記憶することが望ましい。このように初回不具合発生時に初回分のみ保存し、以降の発生不具合は保存させないことにより、ＯＢＤ法規で定めた保存データと関連性を維持することが可能としている。

また本実施例の制御装置は、上記の書き込み可能の判断に関して、各記憶装置が保存データを記憶していない状態である初期状態においてのみ保存データを記憶可能とし、すなわち揮発性記憶装置に保存データを記憶した状態であっても、不揮発性記憶装置が初期状態になければ該保存データを該不揮発性記憶装置に記憶することを禁止することが望ましい。このように発生履歴を保存することによって、同一不具合が発生したとしても原因が一つなのか複数なのかが判別でき、原因対策に役立てることが可能となっている。

また本実施例の制御装置は、前記メモリ保存手段により記憶された保存データの検出要因に基づき、前記不揮発性メモリ保存手段により、保存可能なタイミングにおいてすべての検出要因を保存するとともに、データの論理和などを利用する事により保存に必要なコストを最小化する事が望ましい。このように最新の不具合データを保存することにより、請求項２および３の保存内容を確認しながら、最新不具合状態を過去に発生した状態と比較しながら解析することが可能である。

さらに本実施例の制御装置は、前記メモリ保存手段は毎異常検出時に使用され、最新の異常検出情報を揮発性記憶装置に保存すると共に、前記不揮発性メモリ保存手段により、保存可能なタイミングにおいて、該異常検出情報を不揮発性記憶装置にも保存可能な手段を有することが望ましい。

つまり以上の内容によれば、不具合データ発生時には、マイコン記憶メモリに要因と不具合データが登録された時点のデータを保存し不具合データ複数回発生時に初回の要因を明確にすることが可能とし、イグニッションキーＯＦＦ時に不揮発性メモリに書き込むこととしているので、この場合は電源を外されてもバックアップＲＡＭ上は消去されるが、不揮発性メモリに保存されたものが存在するので、原因解析に有用となる。

図１は、本発明に係る火花点火内燃機関とその制御装置の基本構成図である。本説明では以下、筒内噴射式火花点火内燃機関を用いて説明を進めていくが、ポート噴射式火花点火内燃機関や、筒内噴射とポート噴射の両方を備えたデュアル噴射式火花点火内燃機関においても適用可能である。

図において、エンジン１には、ピストン２、吸気バルブ３、排気バルブ４が備えられ、吸気は、空気流量計（ＡＦＭ）１８を通過して絞り弁１７に入り、分岐部であるコレクタ１４より吸気管１０、吸気バルブ３を介してエンジン１の燃焼室１９に供給される。燃料は、燃料噴射弁５から、エンジン１の燃焼室１９に噴射供給され、点火コイル７、点火プラグ６で点火される。燃焼後の排気ガスは排気バルブ４を介して排気管１１に排出され、排気管１１には排気ガス浄化のための三元触媒１２が備えられている。エンジンコントロールユニット９には、エンジン１のクランク角度センサ１５の信号、ＡＦＭ１８の空気量信号、排気ガス中の空燃比を検出する空燃比センサ１３の信号、アクセル開度センサ２０のアクセル開度等の信号が入力される。エンジンコントロールユニット９はアクセル開度センサ２０の信号からエンジンへの要求トルクの算出、アイドル状態の判定等を行ない、エンジン１に必要な吸入空気量を算出し、それに見合った開度信号を絞り弁１７に出力する。また燃料噴射弁５へは燃料噴射信号が、点火プラグ６へは点火信号が出力される。
さらにエンジン１に取り付けられたノックセンサ８が、エンジン１の異常燃焼時に発生する異音（ノッキング）を検出し、点火信号をフィードバック制御している。

図２はエンジンコントロールユニット９の内部構成を示したものである。
エンジンコントロールユニット９は、入力回路２０１、Ａ／Ｄ変換部２０２、中央演算部２０３、ＲＯＭ２０４、ＲＡＭ２０５、不揮発性メモリ２０８および出力回路２０６を含んだマイクロコンピュータにより構成されている。入力回路２０１は、入力信号２００がアナログ信号の場合（例えば、ＡＦＭ１８、アクセル開度センサ２０等からの信号）、信号からノイズ成分の除去等を行い、当該信号をＡ／Ｄ変換部２０２に出力するためのものである。

中央演算部２０３は、Ａ／Ｄ変換結果を取り込み、ＲＯＭ２０４等の媒体に記憶された、燃料噴射制御プログラムやその他の制御プログラムを実行することによって、各制御及び診断等を実行する機能を備えている。なお演算結果、及び、前記Ａ／Ｄ変換結果は、ＲＡＭ２０５に一時保管されるとともに、演算結果は、出力回路２０６を通じて制御信号２０７として出力され、燃料噴射弁５、点火コイル７等の制御に用いられる。
図３は、本実施形態を制御ブロック図で表したものである。

エンジン動作に関わるパラメータを、入力値処理手段３０１にて取得する。取得した入力値に対して各入力値ＮＧ検出手段３０２にて入力値が異常か否かを判定する。また、マイコン動作判定処理手段３０３にてマイコンが正常に動作しているか否かの判定を実施する。各入力値ＮＧ検出手段３０２またはマイコン動作判定処理手段３０３にてＮＧと判定されたことをまとめてひとつの保存データとして保存するＮＧ発生時保存データ３１１。ＮＧ発生時保存データ３１１の発生要因を保存する先として、当該ＮＧ発生が初回だった場合に保存するＮＧ初回発生要因保存手段３０４、当該ＮＧ発生の要因の履歴を保存するＮＧ発生要因履歴保存手段３０５、当該最新ＮＧ発生要因の保存先としての最新ＮＧ要因保存手段３０６。

ＮＧ初回発生要因保存手段３０４、ＮＧ発生要因履歴保存手段３０５、最新ＮＧ要因保存手段３０６のデータを保存するためにイグニッションＳＷＯＮ ←→ＯＦＦ認識手段３０７および保存要因データクリア手段３０８からの情報を取り込み、書き込み方法を制御するＮＧ発生バックアップＲＡＭ書き込み手段３０９、最終的に不揮発性メモリに保存するためのデータ保存方法をイグニッションＳＷＯＮ ←→ＯＦＦ認識手段３０７および保存要因データクリア手段３０８からの情報を取り込み、制御する不揮発性メモリ書き込み手段３１０を有す。

上記ＮＧ初回発生要因保存手段３０４、ＮＧ発生要因履歴保存手段３０５、最新ＮＧ要因保存手段３０６および不揮発性メモリ書き込み手段３１０で使用されるデータの構成を図４に示す。ＮＧ初回発生要因保存手段３０４で使用されるデータ構成は、初回ＮＧ履歴用のバックアップＲＡＭ領域の４０１に示す。４０１の構成内容は、各要因の保存領域とその要因が保存されたタイミングを保存する保存タイミング情報の領域からなっている。初回ＮＧ履歴用の不揮発性メモリ領域４０２のデータ構成も４０１と同一の構成となっている。ＮＧ発生要因履歴保存手段３０５で使用されるデータ構成は、発生ＮＧ履歴用のバックアップＲＡＭ領域の４０３に示す。４０３の構成内容は、各要因に対する保存領域のみである。発生ＮＧ履歴用の不揮発性メモリ領域４０４のデータ構成は４０３と同一の構成となっている。最新ＮＧ要因保存手段３０６で使用されるデータ構成は、最新ＮＧ履歴用のバックアップＲＡＭ領域の４０５に示す。４０５の構成内容は、各要因の保存領域とその要因が保存されたタイミングを保存する保存タイミング情報の領域からなっている。最新ＮＧ履歴用の不揮発性メモリ領域４０６のデータ構成も４０５と同一の構成となっている。

図５以降に動作方法をフローチャートを用いて説明する。ステップ５０１でバックアップデータ領域のクリアコマンドが入力されたか否かを判定する。入力されたと判定された場合、ステップ５０２へ進み、先述した４０１、４０３、４０５のバックアップＲＡＭ領域のデータをクリアする。その後ステップ５０７へ進む。クリアコマンドが入力されていない場合、ステップ５０３のＮＧを検出判定へ進む。ここでＮＧを検出した場合、ステップ５０４の初回ＮＧ要因保存処理（動作は図６に示す）、ステップ５０５のＮＧ要因履歴処理（動作は図７に示す）、ステップ５０６の最新ＮＧ要因保存処理（動作は図８に示す）を実施する。その後ステップ５０７へ行く。ステップ５０３でＮＧ検出がない場合は、そのままステップ５０７へ移行する。ステップ５０７においてイグニッションＳＷがＯＦＦかどうか判定する。ＯＦＦの場合、ステップ５０８の不揮発性メモリ書き込み処理（動作は図９に示す）を実施し、イグニッションＳＷがＯＦＦでないならば、そのまま本動作を終了する。

図６に初回ＮＧ要因保存処理を示す。図５において初回ＮＧ要因保存処理の実行が呼び出されるとステップ６０１を実施する。ステップ６０１では、初回ＮＧ保存用エリアに既にＮＧが登録されているか否かの判定を実施する。登録されていれば本処理を終了する。登録されていない場合ステップ６０２へ移動し初回ＮＧ保存用バックアップＲＡＭＮＧ要因を保存する。保存が終了したらステップ６０３へ移動し図３、３１１に示すＮＧ発生時保存データとのリンクをとるための情報（エンジン始動してからの時間、イグニッションＳＷのＯＮ／ＯＦＦ回数等）を保存する。保存後終了する。

図７にＮＧ要因履歴処理の処理を示す。図５においてＮＧ要因履歴処理が呼び出されるとステップ７０１を実施する。ステップ７０１では、保存すべきＮＧコードであるかの判定を行い、保存すべきＮＧコードでは場合、本処理を終了し、保存すべきデータならばステップ７０２へ移動するｆが登録されているか否かの判定を実施する。登録されていれば本処理を終了する。登録されていない場合ステップ６０２へ移動し初回ＮＧ保存用バックアップＲＡＭＮＧ要因を保存する。保存が終了したらステップ６０３へ移動し図３の３１１に示すＮＧ発生時保存データとのリンクをとるための情報（エンジン始動してからの時間、イグニッションＳＷのＯＮ／ＯＦＦ回数等）を保存し本処理を終了する。

図８に最新ＮＧ要因保存処理の処理を示す。図５において最新ＮＧ要因保存処理が呼び出されるとステップ８０１を実施する。ステップ８０１では、最新ＮＧ保存用バックアップＲＡＭエリアに既に他の要因が保存されているかをチェックする。保存されていない場合ステップ８０２へ進み、発生したＮＧ要因を最新ＮＧ履歴用バックアップＲＡＭへ保存しステップ８０５へ進む。ステップ８０１にてバックアップＲＡＭエリアに何か要因が保存されていた場合、ステップ８０３へ進む。ステップ８０３においては、最新のＮＧ要因のみを保存するのが目的であるため、最新ＮＧ保存用バックアップエリアをクリアする。その後ステップ８０４へ進み、クリアされた最新ＮＧ保存用バックアップＲＡＭエリアに最新値を保存する。保存後はステップ８０５へ進む。ステップ８０５では図３の３１１に示すＮＧ発生時保存データとのリンクをとるための情報（エンジン始動してからの時間、イグニッションＳＷのＯＮ／ＯＦＦ回数等）を保存し本処理を終了する。

図９に不揮発性メモリ書き込み処理について記載する。図５において最新ＮＧ要因保存処理が呼び出されるとステップ９０１を実施する。ステップ９０１では不揮発性目のり領域の初回ＮＧ保存用データに既に他の要因データが保存されているかどうかを判定する。保存されている場合ステップ９０３を実行し、保存されていないと判定された場合、ステップ９０２へ移行する。９０２では初回ＮＧ発生要因を保存するため、バックアップＲＡＭ領域の初回ＮＧ保存用データを不揮発性メモリ領域のＮＧ要因保存用データへ要因データおよび保存タイミング情報を保存する。保存後はステップ９０３へ移行する。
ステップ９０３では、ＮＧ履歴を不揮発性メモリに保存するため、不揮発性メモリ領域の発生ＮＧ履歴用の要因保存領域４０４へ発生ＮＧ履歴用の要因保存領域４０４とバックアップＲＡＭ領域の発生ＮＧ履歴用の要因保存領域４０３とのＯＲ（論理和）をとったものを保存する。このことによりＮＧ発生要因の履歴を積み上げることが可能となる。保存終了後、ステップ９０４へ移行する。ステップ９０４では、最新のＮＧデータを不揮発性メモリに保存することを目的としており、バックアップＲＡＭ領域にの最新ＮＧ保存用データに保存された要因とタイミング情報４０５を不揮発性メモリ領域の最新ＮＧ保存用４０６へ保存する。保存終了後は本処理を終了する。

以上、本発明の一実施形態について、詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱することなく、設計において種々の変更ができるものである。

１・・・エンジン
２・・・ピストン
３・・・吸気バルブ
４・・・排気バルブ
５・・・燃料噴射弁
６・・・点火プラグ
７・・・点火コイル
８・・・ノックセンサ
９・・・ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）
１０・・・吸気管
１１・・・排気管
１２・・・三元触媒
１３・・・空燃比センサ
１４・・・コレクタ
１５・・・クランク角度センサ
１６・・・シグナルプレート
１７・・・絞り弁
１８・・・ＡＦＭ
１９・・・燃焼室
２０・・・アクセル開度センサ

Claims

車両の各種センサ類または各種アクチュエータ類からの信号に基づいて異常を検出し、その検出結果を揮発性記憶装置に保存する揮発性メモリ保存手段と、
保持用電源の供給が途絶えても記憶される不揮発性記憶装置に保存する不揮発性メモリ保存手段と、を備えた車両用制御装置において、
前記揮発性メモリ保存手段により、一つの異常事象に対して複数の検出要因を紐づけた保存データを前記揮発性記憶装置に記憶し、
前記揮発性記憶装置は、前記保存データが前記揮発性メモリ保存手段によって保存されるための領域であるバックアップＲＡＭ領域であり、
前記バックアップＲＡＭ領域は、前記不揮発性メモリ保存手段によって前記不揮発性記憶装置に保存するための前記保存データが保存される不揮発性メモリ領域アクセス用メモリ領域と、NG発生時保存データを保存する領域と、を有し、
前記不揮発性メモリ保存手段により、不揮発性メモリ領域アクセス用メモリ領域の保存データを規定のタイミングで前記不揮発性記憶装置に保存すると共に、
前記不揮発性記憶装置から読み出した保存データは、前記不揮発性メモリ領域アクセス用メモリ領域に保存され、前記揮発性記憶装置のNG発生時保存データ領域に保存しないことを特徴とする車両用制御装置。
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記揮発性メモリ保存手段は前記揮発性記憶装置の、前記不揮発性メモリ保存手段は前記不揮発性記憶装置の状態を確認し、書き込み可能と判断できた時に前記保存データを記憶することを特徴とする車両用制御装置。
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記揮発性記憶装置及び前記不揮発性記憶装置が前記保存データを記憶していない状態である初期状態においてのみ前記保存データを記憶可能とすることを特徴とする車両用制御装置。
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記揮発性記憶装置に前記保存データを記憶した状態において、前記不揮発性記憶装置が前記保存データを記憶していない状態でなければ、前記保存データを前記不揮発性記憶装置に記憶することを禁止することを特徴とする車両用制御装置。
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記保存データの前記検出要因に基づき、前記不揮発性メモリ保存手段により、保存可能なタイミングにおいてすべての検出要因を保存するとともに、データの論理和を利用することにより保存に必要なコストを最小化することを特徴とする車両用制御装置。
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記揮発性メモリ保存手段は毎異常検出時に使用され、最新の異常検出情報を揮発性記憶装置に保存すると共に、前記不揮発性メモリ保存手段により、保存可能なタイミングにおいて、該異常検出情報を前記不揮発性記憶装置にも保存可能であることを特徴とする車両用制御装置。