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JP6921296B2 - 電子制御装置 - Google Patents
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Description

本発明は、自動車に適用可能な電子制御装置に関する。
近年の自動車を取り巻く環境のさらなる電子化に伴い、市場からの運転性、燃費性および快適性等々の要求に従って制御が複雑化および高度化し、自動車に内在する故障および不具合のリスクが高まっている。特に、燃費性については、OBD(On−Board Diagnostics)法規の改正等の影響もあって、車両を構成するデバイス数を増加させ、異常な状態か正常な状態かをより詳細に検知できるようシステムを構成する各デバイスの診断結果を細分化する動きがある。
デバイス診断制御は、車速センサや油圧センサ等のハードウェアからの入力によって、ドライビングサイクル中のデバイスの状態が正常か異常かを判断するものが大半である。
ここで、診断対象とするデバイスのセンサがコントローラユニットに既に搭載されている前提では、制御ソフトウェアの開発のみで診断制御の実装が可能となる。このため、診断方法の細分化はソフトウェアの変更のみで対応可能で、制御開発期間の短縮化も比較的困難ではない。
しかし、診断方法の細分化は、法規対応ということもあり、診断対象デバイスのセンサが搭載されたシステムに必ず限定されるものではない。仮に、診断対象デバイスのセンサが搭載されていない場合には、コントローラユニットのソフトウェアの変更に加え、ハードウェア構成の変更も必要となる。このため、ハードウェア面では、搭載するセンサ等の選定や評価試験等に膨大な開発工数を取られることがある。また、ソフトウェア面では、診断制御のロジックを新規に設計検討する必要があり、制御開発期間の短縮化が非常に困難になることがある。
一方で、自動車用電子制御装置には、任意のタイミングやセルフシャットダウン中に、学習値や故障情報などの情報を電気的に記録内容の消去および書込みが可能な不揮発性メモリに書き込むメモリバックアップ機能が実装されている。
しかし、メモリバックアップは、例えば、メモリ素子の異常やバッテリ電圧の低下などによって正常に行われない場合がある。
特許文献1には、書込み開始印や書込み完了印という管理情報を記憶させることで、バッテリ電圧低下を要因としたメモリバックアップ異常を検知しつつ、正常なメモリ領域を可能な限り有効活用する自動車用電子制御装置が開示されている。
特開2015−176177号公報
しかしながら、特許文献1に開示された技術では、バッテリ電圧異常の観点から見ると、異常の検知対象範囲がドライビングサイクル終了時のセルフシャットダウン中のみとなる。このため、仮にドライビングサイクル中にバッテリの電圧低下や断線等が発生すると、異常を正しく検知できない恐れがある。
また、異常検知の入力情報が、書込み管理情報である書込み開始印と完了印の1種類の管理情報のみである。このため、仮に管理情報の記憶領域内でメモリ素子(メモリセル)が故障し、メモリ素子異常が発生すると、誤検知を引き起こす可能性がある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、バッテリ電圧センサが搭載されていない場合においても、ドライビングサイクル中またはセルフシャットダウン中にバッテリ異常を検出することが可能な電子制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、第1の観点に係る電子制御装置は、複数の記憶領域を含む不揮発性メモリを備える電子制御装置であって、前記記憶領域は、情報を記憶する情報記憶領域と、前記記憶領域への情報の書込み状態を示す管理情報を記憶する管理情報記憶領域とを備え、前記不揮発性メモリは、前記管理情報へのアクセスの有無を示すアクセス情報を記憶する管理情報アクセスフラグ記憶領域を前記記憶領域とは別個に備える。
本発明によれば、バッテリ電圧センサが搭載されていない場合においても、ドライビングサイクル中またはセルフシャットダウン中にバッテリ異常を検出することができる。
図1は、実施形態に係る電子制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 図2は、図1のフラッシュメモリのデータ構造を示す図である。 図3は、図2の第1記憶領域用管理情報記憶領域、第2記憶領域用管理情報記憶領域および管理情報アクセスフラグ記憶領域の構成を示す図である。 図4は、実施形態に係る電子制御装置のバッテリ断線異常が発生しない時の故障情報書込み処理を示す図である。 図5は、実施形態に係る電子制御装置のドライビングサイクル中にバッテリ断線異常が発生した時の故障情報書込み処理を示す図である。 図6は、実施形態に係る電子制御装置のシャットダウン中にバッテリ断線異常が発生した時の故障情報書込み処理を示す図である。 図7は、実施形態に係る電子制御装置のドライビングサイクル中の制御処理を示すフローチャートである。 図8は、実施形態に係る故障情報の書込み開始印書込み処理を示すフローチャートである。 図9は、実施形態に係る故障情報の書込み完了印書込み処理を示すフローチャートである。 図10は、実施形態に係る電子制御装置のバッテリ断線異常判定処理を示すフローチャートである。 図11は、実施形態に係る電子制御装置における管理情報判定処理の異常検知パターンを示す図である。 図12は、実施形態に係る電子制御装置のドライビングサイクル中にバッテリ断線異常が連続で発生した時の故障情報書込み処理を示す図である。
実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、実施形態に係る電子制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
図1において、電子制御装置100には、プロセッサ110、RAM(Random Access Memory)120およびフラッシュメモリ130が設けられている。
プロセッサ110、RAM120およびフラッシュメモリ130は、バス140を介して相互に接続されている。電子制御装置100には、バッテリ150から電源が供給される。
電子制御装置100は、例えば、エンジン、自動変速機および燃料ポンプなどを電子制御するデバイスである。プロセッサ110は、電子制御装置100全体の動作制御を司るハードウェアであり、CPU(Central Processing Unit)などを用いてもよい。RAM120は、揮発性メモリであり、プロセッサ110がプログラムを実行するためのワークエリアを設けることができる。フラッシュメモリ130は、フラッシュROM(Read Only Memory)など、電源供給を遮断してもデータが消えない不揮発性半導体メモリである。フラッシュメモリ130は、例えば、各種の制御プログラム、学習値、OBD機能による故障情報などを記憶する。電子制御装置100は、車速センサや油圧センサ等のハードウェアからの入力によって故障情報を収集することができる。
図2は、図1のフラッシュメモリのデータ構造を示す図である。
図2において、フラッシュメモリ130には、学習値や故障情報などの情報(以下、故障情報と言う)を記憶する複数の記憶領域として、第1記憶領域31および第2記憶領域32が設けられている。この記憶領域は、フラッシュメモリ130の消去単位で設けることができる。フラッシュメモリ130がNANDフラッシュメモリの場合、この記憶領域はブロック単位で設けることができる。なお、図2では、故障情報を記憶する複数の記憶領域が2個設けられている場合を示したが、故障情報を記憶する複数の記憶領域は3個以上あってもよい。
第1記憶領域31には、故障情報記憶領域131および第2記憶領域用管理情報記憶領域133が設けられている。第2記憶領域32には、故障情報記憶領域132および第1記憶領域用管理情報記憶領域134が設けられている。故障情報記憶領域131および故障情報記憶領域132は故障情報を記憶する。第2記憶領域用管理情報記憶領域133は、第2記憶領域32への故障情報の書込み状態を示す管理情報を記憶する。第1記憶領域用管理情報記憶領域134は、第1記憶領域31への故障情報の書込み状態を示す管理情報を記憶する。この時、第1記憶領域31は、第2記憶領域32に保持される故障情報に対する管理情報を記憶し、第2記憶領域32は、第1記憶領域31に保持される故障情報に対する管理情報を記憶する。すなわち、第1記憶領域31および第2記憶領域32は互いに相手側の管理情報を保持する。
ここで、第1記憶領域31のデータが一部でも消去される時は、第1記憶領域31に記憶されているデータ全体が一括して消去される。同様に、第2記憶領域32のデータが一部でも消去される時は、第2記憶領域32に記憶されているデータ全体が一括して消去される。このため、第1記憶領域31および第2記憶領域32が互いに相手側の管理情報を保持することにより、第1記憶領域31および第2記憶領域32のいずれか一方の記憶領域のデータが消去された場合においても、消去された側の記憶領域の管理情報を相手の記憶領域に残すことができる。
さらに、フラッシュメモリ130には、第1記憶領域31の管理情報および第2記憶領域32の管理情報へのアクセスの有無を示すアクセス情報を記憶する管理情報アクセスフラグ記憶領域135が設けられている。管理情報アクセスフラグ記憶領域135は、第1記憶領域31および第2記憶領域32とは別個に設けられる。管理情報アクセスフラグ記憶領域135は、管理情報へのアクセスがあったにもかかわらず、管理情報が正常に書き込まれないフラッシュメモリ素子異常時のバッテリ断線を検知するために用いることができる。
図3は、図2の第1記憶領域用管理情報記憶領域、第2記憶領域用管理情報記憶領域および管理情報アクセスフラグ記憶領域の構成を示す図である。
図3において、第2記憶領域用管理情報記憶領域133は、第2記憶領域32の管理情報として、第2記憶領域用書込み開始印133Aおよび第2記憶領域用書込み完了印133Bを保持する。第2記憶領域用書込み開始印133Aは、第2記憶領域32への故障情報の書込み開始を示す。第2記憶領域用書込み完了印133Bは、第2記憶領域32への故障情報の書込み完了を示す。第2記憶領域用書込み開始印133Aは、n(nは正の整数)個の第2記憶領域用書込み開始印MA1〜MAnを設けることができる。第2記憶領域用書込み完了印133Bは、n個の第2記憶領域用書込み完了印MB1〜MBnを設けることができる。
第1記憶領域用管理情報記憶領域134は、第1記憶領域31の管理情報として、第1記憶領域用書込み開始印134Aおよび第1記憶領域用書込み完了印134Bを保持する。第1記憶領域用書込み開始印134Aは、第1記憶領域31への故障情報の書込み開始を示す。第1記憶領域用書込み完了印134Bは、第1記憶領域31への故障情報の書込み完了を示す。第1記憶領域用書込み開始印134Aは、n個の第1記憶領域用書込み開始印KA1〜KAnを設けることができる。第1記憶領域用書込み完了印134Bは、n個の第1記憶領域用書込み完了印KB1〜KBnを設けることができる。
管理情報アクセスフラグ記憶領域135は、管理情報へのアクセス情報として、書込み開始印用アクセスフラグ135Aおよび書込み完了用アクセスフラグ135Bを保持する。書込み開始印用アクセスフラグ135Aは、第1記憶領域用書込み開始印134Aの登録アドレスまたは第2記憶領域用書込み開始印133Aの登録アドレスへのアクセスの有無を示す。書込み完了用アクセスフラグ135Bは、第1記憶領域用書込み完了印134Bの登録アドレスまたは第2記憶領域用書込み完了印133Bの登録アドレスへのアクセスの有無を示す。書込み開始印用アクセスフラグ135Aは、n個の書込み開始印用アクセスフラグFA1〜FAnを設けることができる。書込み完了印用アクセスフラグ135Bは、n個の書込み完了用アクセスフラグFB1〜FBnを設けることができる。
なお、フラッシュメモリ130に3個以上の記憶領域が確保されている場合には、全ての記憶領域の管理情報を持つように、各記憶領域の管理情報記憶領域に他の記憶領域の管理情報が格納されていればよい。
以上のように構成された電子制御装置100において、プロセッサ110は、OS(Operating System)制御機能およびAPPLI(Application)制御機能を実現する制御プログラムに従って、故障情報書込み処理および故障情報読込処理をそれぞれ実行することができる。
図4は、実施形態に係る電子制御装置のバッテリ断線異常が発生しない時の故障情報書込み処理を示す図である。
図4において、イグニッションスイッチがOFFからONになった時に、故障情報記憶領域131、132、第2記憶領域用管理情報記憶領域133、第1記憶領域用管理情報記憶領域134および管理情報アクセスフラグ記憶領域135がブランク状態にあったものとする。そして、故障情報記憶領域131および第2記憶領域用管理情報記憶領域133が書込み可能領域として選択されたものとする。
そして、イグニッションスイッチがOFFからONになったことをトリガとしてドライビングサイクルが開始する。ここで、ドライビングサイクル中およびセルフシャットダウン中にバッテリ断線の異常が発生せず、メモリバックアップ制御が正常に実施されたものとする。
この時、ドライビングサイクル中において、プロセッサ110は、第1記憶領域用管理情報記憶領域134に第1記憶領域用書込み開始印134Aを書込む。さらに、その第1記憶領域用管理情報記憶領域134にアクセスがあったとして、プロセッサ110は、管理情報アクセスフラグ記憶領域135に書込み開始印用アクセスフラグ135Aを書込む。そして、車両制御に必要なソレノイド制御やCAN(Controller Area Network)通信制御等を逐次実行する。
次に、ドライビングサイクル中にイグニッションスイッチがONからOFFになると、プロセッサ110は、セルフシャットダウンを実行する。セルフシャットダウン中において、今回のドライビングサイクルを終了するため、故障情報記憶領域131に故障情報を書込む準備として、プロセッサ110は、第1記憶領域31を消去する。第1記憶領域31の消去では、第1記憶領域31全体が消去されるため、故障情報記憶領域131だけでなく第2記憶領域用管理情報記憶領域133も消去される。
第1記憶領域31の消去が完了すると、プロセッサ110は、RAM120に記憶されている故障情報を故障情報記憶領域131に書込む。故障情報の書込みが正常に完了すると、プロセッサ110は、第1記憶領域用管理情報記憶領域134に第1記憶領域用書込み完了印134Bを書込む。さらに、第1記憶領域用管理情報記憶領域134にアクセスがあったとして、プロセッサ110は、管理情報アクセスフラグ記憶領域135に書込み完了印用アクセスフラグ135Bを書込む。
この時、第1記憶領域31において、故障情報記憶領域131はドライビングサイクル中の故障情報を記憶し、第2記憶領域用管理情報記憶領域133は、故障情報の書込み前に消去されているため、ブランク状態となる。第2記憶領域32において、第1記憶領域用管理情報記憶領域134は、第1記憶領域用書込み開始印134Aおよび第1記憶領域用書込み完了印134Bを記憶している。従って、管理情報の記憶状態は、第1記憶領域31の管理情報としては第1記憶領域用書込み開始印134Aおよび第1記憶領域用書込み完了印134Bが記憶され、第2記憶領域32の管理情報としては第2記憶領域用書込み開始印133Aおよび第2記憶領域用書込み完了印133Bがブランクとなる。
管理情報アクセスフラグ記憶領域135において、管理情報アクセスフラグ記憶領域135は書込み開始印用アクセスフラグ135Aおよび書込み完了印用アクセスフラグ135Bを記憶している。このため、第1記憶領域用書込み開始印134Aおよび第1記憶領域用書込み完了印134Bを第1記憶領域用管理情報記憶領域134に書込むために、第1記憶領域用管理情報記憶領域134にアクセスが有ったことが示される。
再度、イグニッションスイッチがOFFからONになったことをトリガとして次回のドライビングサイクルが開始すると、プロセッサ110は、第2記憶領域用管理情報記憶領域133、第1記憶領域用管理情報記憶領域134および管理情報アクセスフラグ記憶領域135の記録パターンから、前回のドライビングサイクルの故障情報の書込みが正常に実行され、ドライビングサイクル中およびセルフシャットダウン中のいずれにおいても、バッテリ断線異常が発生しなかったと判断することができる。
一方、バッテリ断線異常が発生した場合のフラッシュメモリ130の第2記憶領域用管理情報記憶領域133、第1記憶領域用管理情報記憶領域134および管理情報アクセスフラグ記憶領域135の記録パターンは、バッテリ断線異常が発生しなかった場合のフラッシュメモリ130の第2記憶領域用管理情報記憶領域133、第1記憶領域用管理情報記憶領域134および管理情報アクセスフラグ記憶領域135の記録パターンと異なる。
以下、ドライビングサイクル中にバッテリ断線異常が発生した場合と、セルフシャットダウン中にバッテリ断線異常が発生した場合のそれぞれの故障情報書込み処理について説明する。
図5は、実施形態に係る電子制御装置のドライビングサイクル中にバッテリ断線異常が発生した時の故障情報書込み処理を示す図である。図5では、第1記憶領域31の故障情報の書込みが正常に完了し、その後、第2記憶領域32の故障情報の書込みが失敗した場合を例にとる。
図5において、イグニッションスイッチがOFFからONになった時に、故障情報記憶領域131が故障情報を記憶し、第1記憶領域用管理情報記憶領域134が第1記憶領域用書込み開始印134Aおよび第1記憶領域用書込み完了印134Bを記憶しているものとする。さらに、故障情報記憶領域132、第2記憶領域用管理情報記憶領域133および管理情報アクセスフラグ記憶領域135がブランク状態にあったものとする。そして、故障情報記憶領域132および第1記憶領域用管理情報記憶領域134が書込み可能領域として選択されたものとする。
そして、イグニッションスイッチがOFFからONになったことをトリガとしてドライビングサイクルが開始する。ドライビングサイクル中において、プロセッサ110は、第2記憶領域用管理情報記憶領域133に第2記憶領域用書込み開始印133Aを書込む。
さらに、その第2記憶領域用管理情報記憶領域133にアクセスがあったとして、管理情報アクセスフラグ記憶領域135に書込み開始印用アクセスフラグ135Aを書込む。そして、車両制御に必要なソレノイド制御やCAN通信制御等を逐次実行する。
ここで、電子制御装置100への電源供給源となっているバッテリ150が断線状態になると、今回のドライビングサイクルは、セルフシャットダウン処理を経由しないで終了する。このため、故障情報記憶領域132への故障情報の書込みと、第2記憶領域用管理情報記憶領域133への第2記憶領域用書込み完了印133Bの書込みと、管理情報アクセスフラグ記憶領域135への書込み完了印用アクセスフラグ135Bの書込みが実施されなくなる。
さらに、第2記憶領域32についてはセルフシャットダウン処理を経由していないため、第1記憶領域用管理情報記憶領域134は外部からアクセスされることがない。このため、第1記憶領域用管理情報記憶領域134は、前回のドライビングサイクルでのメモリバックアップ時の管理情報の設定のままとなる。
従って、第2記憶領域用管理情報記憶領域133、第1記憶領域用管理情報記憶領域134および管理情報アクセスフラグ記憶領域135の記録パターンは、図4のバッテリ断線異常が発生していない場合と異なり、第1記憶領域31には、第2記憶領域用書込み開始印133Aのみが記憶がされ、第2記憶領域32には、第1記憶領域用書込み開始印134Aおよび第1記憶領域用書込み完了印134Bとが記憶される。
そのため、再度、イグニッションスイッチがOFFからONになったことをトリガとして次回のドライビングサイクルが開始すると、プロセッサ110は、第2記憶領域用管理情報記憶領域133、第1記憶領域用管理情報記憶領域134および管理情報アクセスフラグ記憶領域135の記録パターンから、前回のドライビングサイクルの故障情報の書込みに異常が発生し、ドライビングサイクル中にバッテリ断線異常が発生したと判断することができる。
図6は、実施形態に係る電子制御装置のシャットダウン中にバッテリ断線異常が発生した時の故障情報書込み処理を示す図である。図6では、第1記憶領域31の故障情報の書込みが正常に完了し、その後、第2記憶領域32の故障情報の書込みが失敗した場合を例にとる。
図6において、イグニッションスイッチがOFFからONになった時に、故障情報記憶領域131が故障情報を記憶し、第1記憶領域用管理情報記憶領域134が第1記憶領域用書込み開始印134Aおよび第1記憶領域用書込み完了印134Bを記憶しているものとする。さらに、故障情報記憶領域132、第2記憶領域用管理情報記憶領域133および管理情報アクセスフラグ記憶領域135がブランク状態にあったものとする。そして、故障情報記憶領域132および第1記憶領域用管理情報記憶領域134が書込み可能領域として選択されたものとする。
そして、イグニッションスイッチがOFFからONになったことをトリガとしてドライビングサイクルが開始する。ドライビングサイクル中において、プロセッサ110は、第2記憶領域用管理情報記憶領域133に第2記憶領域用書込み開始印133Aを書込む。
さらに、その第2記憶領域用管理情報記憶領域133にアクセスがあったとして、プロセッサ110は、管理情報アクセスフラグ記憶領域135に書込み開始印用アクセスフラグ135Aを書込む。そして、車両制御に必要なソレノイド制御やCAN通信制御等を逐次実行する。
次に、ドライビングサイクル中にイグニッションスイッチがONからOFFになると、プロセッサ110は、セルフシャットダウンを実行する。セルフシャットダウン中において、今回のドライビングサイクルを終了するため、故障情報記憶領域132に故障情報を書込む準備として、プロセッサ110は、第2記憶領域32を消去する。第2記憶領域32の消去では、第2記憶領域32全体が消去されるため、故障情報記憶領域132だけでなく第1記憶領域用管理情報記憶領域134も消去される。
ここで、電子制御装置100への電源供給源となっているバッテリ150が断線状態になると、第2記憶領域用管理情報記憶領域133への第2記憶領域用書込み完了印133Bの書込みと、管理情報アクセスフラグ記憶領域135への書込み完了印用アクセスフラグ135Bの書込みが実施されなくなる。さらに、第2記憶領域32については、メモリ消去処理によって第1記憶領域用管理情報記憶領域134がアクセスされ、メモリ消去途中でバッテリ断線が発生したことによって、記憶データが不定なデータとなることがある。
従って、セルフシャットダウン中にバッテリ断線異常が発生した時の第2記憶領域用管理情報記憶領域133、第1記憶領域用管理情報記憶領域134および管理情報アクセスフラグ記憶領域135の記録パターンは、図5のドライビングサイクル中にバッテリ断線異常が発生した場合と異なり、第2記憶領域32には、ブランク設定、第1記憶領域用書込み開始印134Aおよび第1記憶領域用書込み完了印134Bのいずれでもない不定なデータが記憶される。
そのため、再度、イグニッションスイッチがOFFからONになったことをトリガとして次回のドライビングサイクルが開始すると、プロセッサ110は、第2記憶領域用管理情報記憶領域133、第1記憶領域用管理情報記憶領域134および管理情報アクセスフラグ記憶領域135の記録パターンから、前回のドライビングサイクルの故障情報の書込みに異常が発生し、セルフシャットダウン中にバッテリ断線異常が発生したと判断することができる。
ここで、図5および図6に示すように、バッテリ断線異常がドライビングサイクル中およびセルフシャットダウン中のいずれで発生した場合においても、管理情報アクセスフラグ記憶領域135の記憶内容は、書込み開始印用アクセスフラグ135Aが有、書込み完了用アクセスフラグ135Bが無となる。このため、第1記憶領域31および第2記憶領域32に管理情報が正常に書き込まれない素子異常が発生した場合においても、管理情報アクセスフラグ記憶領域135の記憶内容を参照することでドライビングサイクル中またはセルフシャットダウン中にバッテリ断線異常が発生したかどうかを判定することができる。このため、バッテリ電圧センサが搭載されていない場合においても、ハードウェア構成を変更することなく、さらにはソフトウェア開発に膨大な工数をとられることなく、ドライビングサイクル中またはセルフシャットダウン中のバッテリ異常を検出することが可能となる。
以下、図1の電子制御装置100の詳細な処理について図7〜図10のフローを参照しながら説明する。この処理では、第2記憶領域用管理情報記憶領域133および第1記憶領域用管理情報記憶領域134への開始印書込みと完了印書込み、さらに管理情報アクセスフラグ記憶領域135へのそれぞれの管理情報アクセスフラグの書込みをドライビングサイクル中に行う。そして、これら3種の管理情報を次回のドライビングサイクルに切り替わったタイミングで診断することにより、バッテリ電圧低下やバッテリ断線によってバッテリ150から電子制御装置100へ必要な電源が供給されない時のメモリバックアップ異常を正しく検知することが可能となる。
図7は、実施形態に係る電子制御装置のドライビングサイクル中の制御処理を示すフローチャートである。ドライビングサイクル中の制御処理としては、開始印書込みと、完了印書込みと、それぞれの管理情報アクセスフラグの書込みがある。開始印および完了印は、所定の定数設定とすることができる。この処理は、ドライビングサイクル開始直後のRESET処理以降、最も早い規定周期で繰り返される。
図7において、ステップS1にて電子制御装置100に供給される供給電圧を監視し、供給電圧の状態によってドライビングサイクル中の制御処理およびセルフシャットダウン中の制御処理を切り替える。
すなわち、ステップS1にて供給電圧がシャットダウン閾値以下かどうかを判断する。
そして、供給電圧がシャットダウン閾値以下でない場合、ドライビングサイクル中の制御処理に進む。ドライビングサイクル中の制御処理として、供給電圧がクランキング閾値以上かどうかを判断する。そして、供給電圧がクランキング閾値以上の場合、エンジン始動時のクランキングによる電圧降下が発生しておらず、電子制御装置100への供給電圧が安定した状態、つまりはドライビングサイクル中であると判断し、ステップS4に進む。
ステップS4では、開始印書込みが未完了かどうかを判断する。そして、開始印書込みが未完了の場合、ステップS5にて開始印および開始印側の管理情報アクセスフラグの書込み処理を実行する。次に、ステップS6において、予め規定周期の割り込みでスケジューリングされた自動変速機制御などの通常制御を開始する。
一方、供給電圧がシャットダウン閾値以下の場合、セルフシャットダウン中の制御処理に進む。セルフシャットダウン中の制御処理として、ステップS2にてセルフシャットダウン用のディレータイマを更新する。そして、供給電圧がクランキング閾値以上でない場合、ステップS7において、ステップS2にて更新されたディレータイマの値が規定値未満かどうかを判断する。そして、ディレータイマの値が規定値未満の場合、ステップS6に進み、通常制御を開始する。ディレータイマの値が規定値以上の場合、イグニッションスイッチがOFFされ、セルフシャットダウン中の制御処理として、ステップS8において、ドライビングサイクル中に実施していた通常制御を停止する。次に、ステップS9において、ドラビングサイクル中に更新された故障情報のバックアップを行う。そして、ステップS10において、完了印および完了印側の管理情報アクセスフラグの書込み処理を実行し、ステップS11において、自動変速機制御時に動作させていたA/D変換機等のハードウェアの停止を行う。
図8は、実施形態に係る図7ステップS5の故障情報の書込み開始印書込み処理を示すフローチャートである。
図8において、開始印と管理情報アクセスフラグの書込みを開始した後のサイクルで再度、ステップS24〜S29で開始印の書込み指示を行わないようにするために、ステップS21にて、開始印と管理情報アクセスフラグの処理ステータス情報が書込み中でないことを確認する。処理ステータス情報が書込み中の場合、ステップS24〜S29をスキップし、ステップS30に進む。
処理ステータス情報が書込み中でない場合、ステップS22にて開始印と管理情報アクセスフラグの処理ステータス情報を書込み中に設定する。次に、ステップS23では、RESET時のメモリバックアップ読込み制御によって生成される、今回ドライビングサイクル中での故障情報の読込み可能な記憶領域が第1記憶領域31か第2記憶領域32かを判定する。読込み可能な記憶領域が第1記憶領域31の場合、第2記憶領域32への故障情報の書込みの準備として、ステップS24にて第1記憶領域31内の第2記憶領域用管理情報記憶領域133の空エリアを検索する。そして、ステップS25にて空きエリアに対して第2記憶領域用書込み開始印133Aの書込みを開始する。
次に、ステップS26において、第1記憶領域31内の第2記憶領域用管理情報記憶領域133に記録されている第2記憶領域用書込み開始印133Aの領域にアクセスがあったとして、管理情報アクセスフラグ記憶領域135への書込み開始印用アクセスフラグ135Aの書込み指示を行う。
一方、ステップS23にて読込み可能な記憶領域が第2記憶領域32と判定された場合、第1記憶領域31への故障情報の書込みの準備として、ステップS27にて第2記憶領域32内の第1記憶領域用管理情報記憶領域134の空エリアを検索する。そして、ステップS28にて空きエリアに対して第1記憶領域用書込み開始印134Aの書込みを開始する。
次に、ステップS29において、第2記憶領域32内の第1記憶領域用管理情報記憶領域134に記録されている第1記憶領域用書込み開始印134Aの領域にアクセスがあったとして、管理情報アクセスフラグ記憶領域135への書込み開始印用アクセスフラグ135Aの書込み指示を行う。
ここで、読込み可能領域側の管理情報に開始印を書き込む理由は、書込み可能領域側の管理情報に開始印を記録しても、セルフシャットダウン中の故障情報書込みの際に、管理情報が消去され、次回ドライビングサイクル開始時に管理情報の判定が不可となるのを防止するためである。
以上の工程で開始印と、開始印側の管理情報アクセスフラグの書込み指示が完了すると、ステップS30にてフラッシュメモリ130への書込みが完了したかを確認する。書込みが正常に完了されれば、ステップS31にて開始印と管理情報アクセスフラグの処理ステータス情報の更新を行う。
書込み完了印書込み処理については、メモリバックアップが正常に完了したことを示す情報として、セルフシャットダウン中の故障情報の書込み制御後に実行する。この時、現在のドライビングサイクル中の故障情報の読込み可能な記憶領域によって、完了印を書き込むエリアを決定する。
図9は、実施形態に係る図7ステップS10の故障情報の書込み完了印書込み処理を示すフローチャートである。
図9において、ステップS41にて現在の第2記憶領域用書込み開始印133Aまたは第1記憶領域用書込み開始印134Aと、書込み開始印用アクセスフラグ135Aの処理ステータス情報を読み出し、第2記憶領域用書込み開始印133Aまたは第1記憶領域用書込み開始印134Aと、書込み開始印用アクセスフラグ135Aの書込み完了かどうかを判断する。書込み完了でない場合、ステップS42〜S48をスキップし、処理を終了する。
書込み完了の場合、ステップS42において、現在のドライビングサイクル中の故障情報の読込み可能な記憶領域が第1記憶領域31か第2記憶領域32かを判定する。読込み可能な記憶領域が第1記憶領域31の場合、故障情報の書込みを実施した記憶領域は第2記憶領域32である。このため、ステップS43において、第1記憶領域31内に確保されている第2記憶領域用管理情報記憶領域133の空きエリアを検索する。そして、ステップS44にて空きエリアに第2記憶領域用書込み完了印133Bの書込みを行う。
次に、ステップS45において、第1記憶領域31内の第2記憶領域用管理情報記憶領域133に記録された第2記憶領域用書込み完了印133Bの領域にアクセスがあったとして、管理情報アクセスフラグ記憶領域135への書込み完了印用アクセスフラグ135Bの書込み指示を行う。
一方、ステップS42にて読込み可能な記憶領域が第1記憶領域31と判定された場合、故障情報の書込みを実施した記憶領域は第1記憶領域31である。このため、ステップS46において、第2記憶領域32内に確保されている第1記憶領域用管理情報記憶領域134の空きエリアを検索する。そして、ステップS47にて空きエリアに第1記憶領域用書込み完了印134Bの書込みを行う。
次に、ステップS48において、第2記憶領域32内の第1記憶領域用管理情報記憶領域134に記録された第1記憶領域用書込み完了印134Bの領域にアクセスがあったとして、管理情報アクセスフラグ記憶領域135への書込み完了印用アクセスフラグ135Bの書込み指示を行う。
図10は、実施形態に係る電子制御装置のバッテリ断線異常判定処理を示すフローチャートである。バッテリ断線異常判定処理は、ドライビングサイクルが切り替わったタイミングで実行され、次回のドライビングサイクル開始時点における開始印と完了印と管理情報アクセスフラグの記憶パターンに基づいて、前回のドライビングサイクルのメモリバックアップ制御時にバッテリ断線異常がなかったかを診断する。
図10において、ステップS51で今回のドライビングサイクルにおける故障情報の読込み可能な記憶領域が第1記憶領域31か第2記憶領域32かを判定する。読込み可能な記憶領域が第1記憶領域31の場合、ステップS52において、読み込み可能ブロック側として第1記憶領域31内に確保されている第2記憶領域32用の管理情報である第2記憶領域用書込み開始印133Aおよび第2記憶領域用書込み完了印133Bを検索しかつ、書き込み可能ブロック側として第2記憶領域32内に確保されている第1記憶領域31用の管理情報である第1記憶領域用書込み開始印134Aおよび第2記憶領域用書込み完了印134Bを検索するとともに、読み込み可能ブロック側の書込み開始印用アクセスフラグ135Aおよび書込み完了印用アクセスフラグ135Bを検索する。
一方、ステップS51にて読込み可能な記憶領域が第2記憶領域32と判定された場合、ステップS53において、読み込み可能ブロック側として第2記憶領域32内に確保されている第1記憶領域31用の管理情報である第1記憶領域用書込み開始印134Aおよび第1記憶領域用書込み完了印134Bを検索しかつ、書き込み可能ブロック側として第1記憶領域31内に確保されている第2記憶領域32用の管理情報である第2記憶領域用書込み開始印133Aおよび第2記憶領域用書込み完了印133Bを検索するとともに、読み込み可能ブロック側の書込み開始印用アクセスフラグ135Aおよび書込み完了印用アクセスフラグ135Bを検索する。
ステップS52またはステップS53にて開始印および完了印と、管理情報アクセスフラグの検索が完了すると、ステップS54にて、開始印および完了印と、管理情報アクセスフラグで示される異常検知パターンをチェックする。
図11は、実施形態に係る電子制御装置における管理情報判定処理の異常検知パターンを示す図である。
図11において、故障情報の読込み可能領域の管理情報と、故障情報の書込み可能領域の管理情報と、管理情報アクセスフラグの合計3つの要素から、異常検知パターンを以下の6種類に分類する。この時、メモリバックアップ制御を利用したバッテリ断線の異常の検出内容を以下のように設定することができる。
パターン1、2では、管理情報アクセスフラグの開始印側がアクセス有、管理情報アクセスフラグの完了印側がアクセス無という結果から、セルフシャットダウン処理を経由せず、メモリバックアップ制御が実行されなかったことが想定される。従って、現在のドライビングサイクル時において、故障情報の読込み可能領域は前回のドライビングサイクルから切り替わっていないことになる。この結果、故障情報の読込み可能領域の管理情報の記憶パターンから、バッテリ断線異常によるメモリバックアップ異常と、読込み可能な記憶領域側でのメモリ素子異常が疑われる。さらに、この異常状態は、故障情報の書込み可能領域側の管理情報を確認することで、以下のように、さらに細分化することが可能である。
仮に、ドライビングサイクル中にバッテリ断線が発生した場合、故障情報の書込み可能領域側の管理情報は、外部からアクセスされることはない。つまり、想定される異常検知パターンとしては、初期状態のブランク設定、または、前回のドライビングサイクル時にメモリバックアップ制御が正常に完了した際の管理情報が記憶されている状態(開始印または完了印)が考えられる。
一方、セルフシャットダウン中にバッテリ断線が発生した場合は、故障情報の書込み可能領域側の管理情報は、メモリバックアップ時のメモリ消去過程でアクセスされる。つまり、想定される異常検知パターンとしては、メモリ消去中にバッテリが断線するため、ドライビングサイクル中の異常検知パターンとは異なり、不定な設定(ブランク、開始印および完了印でない値)が記憶されていると考えることができる。
そのため、パターン1では、ドライビングサイクル中のバッテリ断線とメモリ素子異常が同時に発生したことを検知することができる。パターン2では、セルフシャットダウン中のバッテリ断線とメモリ素子異常が同時に発生したことを検知することができる。
パターン3、4では、パターン1、2の時と同様、管理情報アクセスフラグの開始印側がアクセス有、管理情報アクセスフラグの完了印側がアクセス無という結果から、セルフシャットダウン処理を経由せず、メモリバックアップ制御が実行されなかったことが想定される。従って、現在のドライビングサイクル時において、故障情報の読込み可能領域は、前回のドライビングサイクルから切り替わっていないことになる。この時、故障情報の読込み可能領域の管理情報の記憶パターンは、パターン3、4とパターン1、2とで異なっている。この結果、故障情報の読込み可能領域の管理情報の記憶パターンから、バッテリ断線異常を原因としたメモリバックアップ異常が疑われる。さらに、故障情報の書込み可能領域側の管理情報を確認することで、ドライビングサイクル中のバッテリ断線異常か、または、セルフシャットダウン中のバッテリ断線異常かの細分化が可能となる。
パターン5では、管理情報アクセスフラグの開始印側がアクセス有、管理情報アクセスフラグの完了印側がアクセス有という結果から、セルフシャットダウン処理が完了し、メモリバックアップ制御が実行されたことが想定される。この時、現在のドライビングサイクル時において、故障情報の読込み可能領域は、故障情報の記憶が更新されたため、前回のドライビングサイクルから切り替わっている。この結果、読込み可能な記憶領域内に確保されている管理情報は、メモリバックアップ制御の過程で消去され、ブランク設定となり、書込み可能領域内の管理情報は、管理情報アクセスフラグの内容に合わせて、開始印と完了印の設定となるべきであるが、管理情報の記憶パターンから、書込み可能な記憶領域側でのメモリ素子異常が疑われる。しかし、メモリ素子異常についてはバッテリ断線の観点でなく、メモリバックアップ異常の観点での異常のため、ここではメモリ素子異常検知を実施しない。
パターン6では、パターン5と同様、読込み可能な記憶領域内に記録されている管理情報はブランク設定である。書込み可能な記憶領域内に記録されている管理情報は、管理情報アクセスフラグの内容に合わせて開始印と完了印とが正常に記録されている。このため、3種の管理情報の記録パターンから、メモリバックアップ制御が正常に完了したと考えることができ、ドライビングサイクル中でのバッテリ断線は発生しなかったとみなすことができる。
図10において、ステップS54にて異常検知パターンのチェックが完了したら、ステップS55にて異常検知パターンがパターン1〜6のいずれに対応するかを判断する。異常検知パターンがパターン1、2の場合、ステップS56に進み、異常検知パターンがパターン3、4の場合、ステップS57に進み、異常検知パターンがパターン5の場合、ステップS58に進み、異常検知パターンがパターン6の場合、ステップS59に進む。そして、ステップS56〜ステップS58にて異常検知パターンに合わせてそれぞれの異常カウンタの更新を行う。
ステップS59では、ステップS54にて、第1記憶領域31および第2記憶領域32の妥当性が確認され、メモリバックアップが正常に完了していることから、次回のドライビングサイクル時のバッテリ断線異常診断用に管理情報のアクセスフラグの消去を実施する。
ここで、ステップS54にてチェックされた異常検知パターンのうち、パターン1〜5については、メモリバックアップ制御が異常終了したとして、次回のドライビングサイクル時に、故障情報の読込み可能領域の切り替えが実施されない。このため、図12に示すように、第1記憶領域31の管理情報と、第2記憶領域32の管理情報と、管理情報アクセスフラグには、異常なパターンの開始印、完了印の組み合わせと、管理情報アクセスフラグの有無が累積される。この時の累積値が規定値以上になれば、前回のドライビングサイクルにおいて、どのようなバッテリ断線異常が発生したかを確定することが可能となる。
図12は、実施形態に係る電子制御装置のドライビングサイクル中にバッテリ断線異常が連続で発生した時の故障情報書込み処理を示す図である。
図12において、前回のドライビングサイクル中にバッテリ断線異常が発生したものとする。そして、今回のドライビングサイクルでイグニッションスイッチがOFFからONになった時に、故障情報記憶領域131が故障情報を記憶し、第2記憶領域用管理情報記憶領域133が第2記憶領域用書込み開始印133Aを記憶し、第1記憶領域用管理情報記憶領域134が第1記憶領域用書込み開始印134Aおよび第1記憶領域用書込み完了印134Bを記憶し、管理情報アクセスフラグ記憶領域135が書込み開始印用アクセスフラグ135Aを記憶しているものとする。そして、故障情報記憶領域132および第1記憶領域用管理情報記憶領域134が書込み可能領域として選択されたものとする。
そして、イグニッションスイッチがOFFからONになったことをトリガとして今回のドライビングサイクルが開始する。今回のドライビングサイクル中において、プロセッサ110は、第2記憶領域用管理情報記憶領域133に2つ目の第2記憶領域用書込み開始印133Aを書込む。さらに、その第2記憶領域用管理情報記憶領域133にアクセスがあったとして、管理情報アクセスフラグ記憶領域135に2つ目の書込み開始印用アクセスフラグ135Aを書込む。そして、車両制御に必要なソレノイド制御やCAN通信制御等を逐次実行する。
ここで、電子制御装置100への電源供給源となっているバッテリ150が再度断線状態になると、今回のドライビングサイクルは、セルフシャットダウン処理を経由しないで終了する。このため、故障情報記憶領域132への故障情報の書込みと、第2記憶領域用管理情報記憶領域133への第2記憶領域用書込み完了印133Bの書込みと、管理情報アクセスフラグ記憶領域135への書込み完了印用アクセスフラグ135Bの書込みが実施されなくなる。
さらに、第2記憶領域32についてはセルフシャットダウン処理を経由していないため、第1記憶領域用管理情報記憶領域134は外部からアクセスされることがない。このため、第1記憶領域用管理情報記憶領域134は、前回のドライビングサイクルでのメモリバックアップ時の管理情報の設定のままとなる。
従って、第2記憶領域用管理情報記憶領域133および管理情報アクセスフラグ記憶領域135の記録パターンは、図5の1回目のバッテリ断線異常が発生した場合と異なり、第2記憶領域用管理情報記憶領域133には、2つの第2記憶領域用書込み開始印133Aが記憶され、管理情報アクセスフラグ記憶領域135には、2つの書込み開始印用アクセスフラグ135Aが記憶される。
このため、図10のステップS60において、ステップS56〜S58にて更新された異常カウンタ回数を、予め設定されている規定値と比較する。異常カウンタ回数が規定値未満の場合、処理を終了する。異常カウンタ回数が規定値以上に達した場合、異常検知パターンがパターン1〜6のいずれに対応するかを判断する。異常検知パターンがパターン1、3の場合、該当の異常フラグ(バッテリ断線タイミングがドライビングサイクル中)を設定する。異常検知パターンがパターン2、4の場合、該当の異常フラグ(バッテリ断線タイミングがシャットダウン中)を設定する。異常検知パターンがその他のパターンの場合、処理を終了する。
100…自動車用電子制御装置、110…CPU、120…RAM、130…フラッシュメモリ、131、132…故障情報記憶領域、133…第2記憶領域用管理情報記憶領域、134…第1記憶領域用管理情報記憶領域、135…管理情報アクセスフラグ記憶領域、140…バス

Claims (10)

  1. 複数の記憶領域を含む不揮発性メモリを備える電子制御装置であって、
    前記記憶領域は、
    情報を記憶する情報記憶領域と、
    前記記憶領域への情報の書込み状態を示す管理情報を記憶する管理情報記憶領域とを備え、
    前記不揮発性メモリは、
    前記管理情報へのアクセスの有無を示すアクセス情報を記憶する管理情報アクセスフラグ記憶領域を前記記憶領域とは別個に備える電子制御装置。
  2. ドライビングサイクル中において、
    前記管理情報記憶領域は、前記情報の書込み開始を示す開始印を保持し、
    前記管理情報アクセスフラグ記憶領域は、前記開始印の登録アドレスへのアクセスの有無を示す開始印用アクセスフラグを保持し、
    セルフシャットダウン中において、
    前記管理情報記憶領域は、前記情報の書込み完了を示す完了印を保持し、
    前記管理情報アクセスフラグ記憶領域は、前記完了印の登録アドレスへのアクセス有無を示す完了印用アクセスフラグを保持する請求項1に記載の電子制御装置。
  3. 不揮発性メモリにアクセス可能なプロセッサを備え、
    前記プロセッサは、今回のドライビングサイクル開始時に、前記管理情報および前記アクセス情報に基づいて、前回のドライビングサイクルまたはセルフシャットダウンにおけるバッテリ断線またはバッテリ電圧低下異常を診断する請求項1に記載の電子制御装置。
  4. 前記記憶領域は、他の前記記憶領域に保持される情報に対する前記管理情報を記憶する請求項1に記載の電子制御装置。
  5. 前記プロセッサは、前記管理情報および前記アクセス情報の記録パターンに応じて前記バッテリ断線または前記バッテリ電圧低下異常を診断する請求項3に記載の電子制御装置。
  6. 前記開始印および前記完了印は、所定の定数設定である請求項2に記載の電子制御装置。
  7. 前記記憶領域は、第1記憶領域と第2記憶領域を備え、
    前記第1記憶領域は、
    第1情報を記憶する第1情報記憶領域と、
    前記第2記憶領域に格納される第2情報の管理情報を記憶する第2記憶領域用管理情報記憶領域を備え、
    前記第2記憶領域は、
    第2情報を記憶する第2情報記憶領域と、
    前記第1記憶領域に格納される第1情報の管理情報を記憶する第1記憶領域用管理情報記憶領域を備える請求項1に記載の電子制御装置。
  8. ドライビングサイクル中において、前記第2記憶領域が読込み可能領域である時に、
    前記第1記憶領域用管理情報記憶領域は、前記情報の書込み開始を示す開始印を保持し、
    前記管理情報アクセスフラグ記憶領域は、前記開始印の登録アドレスへのアクセスの有無を示す開始印用アクセスフラグを保持し、
    セルフシャットダウン中において、前記第2記憶領域が読込み可能領域である時に、
    前記第1記憶領域用管理情報記憶領域は、前記情報の書込み完了を示す完了印を保持し、
    前記管理情報アクセスフラグ記憶領域は、前記完了印の登録アドレスへのアクセスの有無を示す完了印用アクセスフラグを保持する請求項8に記載の電子制御装置。
  9. 前記情報を記憶する揮発性メモリと、
    前記不揮発性メモリおよび前記揮発性メモリにアクセス可能なプロセッサを備え、
    前記プロセッサは、
    前記セルフシャットダウン中において、
    前記第1記憶領域に記憶されているデータを消去し、
    前記揮発性メモリに記憶されている情報を前記第1情報記憶領域に退避させる請求項8に記載の電子制御装置。
  10. 前記プロセッサは、前記第1記憶領域用管理情報記憶領域と、前記第2記憶領域用管理情報記憶領域と、前記管理情報アクセスフラグ記憶領域の記憶パターンに基づいて、バッテリ断線異常によるメモリバックアップ異常および読込み可能領域側でのメモリ素子異常を診断する請求項9に記載の電子制御装置。
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