特許 5985416 自動車用電子制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5985416

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年9月6日

(54)【発明の名称】自動車用電子制御装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/007 20060101AFI20160823BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20160823BHJP

【ＦＩ】

   G01M17/00 J

   F02D45/00 380

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-37254(P2013-37254)

(22)【出願日】2013年2月27日

(65)【公開番号】特開2014-163887(P2014-163887A)

(43)【公開日】2014年9月8日

【審査請求日】2015年8月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立オートモティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129425

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 護晃

(74)【代理人】

【識別番号】100087505

【弁理士】

【氏名又は名称】西山 春之

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(74)【代理人】

【識別番号】100078330

【弁理士】

【氏名又は名称】笹島 富二雄

(72)【発明者】

【氏名】阿部 雄介

(72)【発明者】

【氏名】湯浅 康司

(72)【発明者】

【氏名】新井 敏央

【審査官】 北川 創

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−０４３１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３１２１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０８４９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５２５５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０１９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２７４５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０５３３０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １７／００

Ｆ０２Ｄ ４３／００ − ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

記憶装置を含む処理装置と、前記処理装置からの指令に基づき外部に駆動信号を出力する駆動回路と、前記処理装置と前記駆動回路との間のシリアル通信回路と、を備えた自動車用電子制御装置において、
前記処理装置は、
外部からのテスト用命令列の送信を受けると、入力したテスト用命令列を前記記憶装置に保存するとともにモード変更判定フラグをセットし、
リセットにより再起動されたときに、前記モード変更判定フラグがセットされていると、前記テスト用命令列を起動シーケンスとして実行して、前記テスト用命令列の実行に伴って収集したデータを前記記憶装置に保存し、前記テスト用命令列の実行後に前記データを外部に送信する、自動車用電子制御装置。

【請求項2】

記憶装置を含む処理装置と、前記処理装置からの指令に基づき外部に駆動信号を出力する駆動回路と、前記処理装置と前記駆動回路との間のシリアル通信回路と、を備えた自動車用電子制御装置において、
前記処理装置は、
外部からのテスト用命令列の送信を受けると、入力したテスト用命令列を前記記憶装置に保存するとともにモード変更判定フラグをセットし、
保存した前記テスト用命令列を終了シーケンスとして実行して、前記テスト用命令列の実行に伴って収集したデータを前記記憶装置に保存し、
リセットによって再起動したときに、前記モード変更判定フラグがセットされていると、前記記憶装置に保存していたデータを外部に送信する、自動車用電子制御装置。

【請求項3】

前記処理装置は、リセットによって再起動したときに前記モード変更判定フラグがセットされていると外部からの受信待ち状態に移行し、外部から読み出し要求を受信したときに前記記憶装置に保存していたデータを外部に送信し、データ送信後に外部からフラグクリア要求を受信したときに前記モード変更判定フラグをクリアするとともにリセットを実行する、請求項１又は請求項２記載の自動車用電子制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車用電子制御装置に関し、特に、自動車用電子制御装置のテストを実施するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、制御回路から駆動回路に制御データをシリアル送信し、駆動回路側で制御データをパラレルデータに変換することにより制御対象の駆動信号を生成する電子制御装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−３１２１５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、処理装置と駆動回路との間でシリアル通信を行わせる場合、処理装置からの命令に対して駆動回路から出力される駆動信号のリアルタイム性を保持するためには、高速な通信によって命令信号を送信することが必要となる。
しかし、外部ツールを接続して電子制御装置のテストを実施する場合、処理装置と駆動回路との間での通信速度に対して、外部ツールと処理装置との間での通信速度が低いと、テスト中の命令信号やデータの送受信が、外部ツールと処理装置との間での通信速度に律速されることになってしまい、リアルタイム性が損なわれ、十分なテストを実施できなくなる場合があるという問題があった。

【0005】

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、外部ツールとの間における通信速度などに影響されることなく十分なテストを行える、自動車用電子制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

そのため、本願発明は、記憶装置を含む処理装置と、前記処理装置からの命令に基づき外部に駆動信号を出力する駆動回路と、前記処理装置と前記駆動回路との間のシリアル通信回路と、を備えた自動車用電子制御装置において、前記処理装置は、外部からのテスト用命令列の送信を受けると、入力したテスト用命令列を前記記憶装置に保存するとともにモード変更判定フラグをセットし、リセットにより再起動されたときに、前記モード変更判定フラグがセットされていると、前記テスト用命令列を起動シーケンスとして実行して、前記テスト用命令列の実行に伴って収集したデータを前記記憶装置に保存し、前記テスト用命令列の実行後に前記データを外部に送信するようにした。
また、本願発明は、記憶装置を含む処理装置と、前記処理装置からの指令に基づき外部に駆動信号を出力する駆動回路と、前記処理装置と前記駆動回路との間のシリアル通信回路と、を備えた自動車用電子制御装置において、前記処理装置は、外部からのテスト用命令列の送信を受けると、入力したテスト用命令列を前記記憶装置に保存するとともにモード変更判定フラグをセットし、保存した前記テスト用命令列を終了シーケンスとして実行して、前記テスト用命令列の実行に伴って収集したデータを前記記憶装置に保存し、リセットによって再起動したときに、前記モード変更判定フラグがセットされていると、前記記憶装置に保存していたデータを外部に送信するようにした。

【発明の効果】

【0007】

上記発明によると、処理装置は、記憶装置に予め保存したテスト用命令列を実行するので、外部との間での通信速度の影響を抑制して、十分なテストを実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態における自動車用電子制御装置を示すブロック図である。

【図2】本発明の実施形態において始動シーケンスとして実施されるテストの流れを示すフローチャートである。

【図3】本発明の実施形態におけるＲＡＭ（記憶装置）の記憶領域を説明するための図である。

【図4】本発明の実施形態における起動時におけるフラグ判定処理の流れを示すフローチャートである。

【図5】本発明の実施形態において終了シーケンスとして実施されるテストの流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、自動車用電子制御装置の一例を示すブロック図である。
図１に示した自動車用電子制御装置１０は、処理装置（マイコン）２０、駆動回路（ドライバＩＣ）３０、入出力回路４０を備えている。

【0010】

処理装置２０は、ＣＰＵ２１の他、記憶装置であるＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３を含む。
ＲＡＭ２３には、自動車用電子制御装置１０の電源が切断されても、図示省略した電池から電気が供給されて記憶データが保持されるＲＡＭ保持領域が設定されている。なお、ＲＡＭ２３に代えて、又は、ＲＡＭ２３と共に、ＥＥＰＲＯＭなどの電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを設けることができる。

【0011】

処理装置２０と駆動回路３０とはシリアル通信回路５０で接続されている。
駆動回路３０は、自動車６０に搭載される内燃機関７０の複数の燃料噴射弁８０それぞれに駆動信号を出力する。
処理装置２０は、入出力回路４０を介して内燃機関７０の運転状態を検出する各種センサの検出信号を入力し、入力した検出信号に基づき燃料噴射量を演算し、当該燃料噴射量の命令信号ＩＳ（Instruction Signal）を、シリアル通信回路５０を介して駆動回路３０に出力する。

【0012】

また、処理装置２０から駆動回路３０に対しては、命令信号ＩＳの他、命令信号ＩＳに同期するクロック信号ＣＬＫが出力され、駆動回路３０から処理装置２０に対しては、診断情報などの信号ＤＳ（Diagnosis Signal）が出力される。
なお、駆動回路３０が駆動信号を出力する制御対象機器は燃料噴射弁８０に限定されず、点火装置、電動ポンプ、ソレノイドなどを制御対象機器とすることができる。

【0013】

各種センサとして、例えば、内燃機関７０の負荷ＴＰを検出する機関負荷センサ９１、内燃機関７０の回転速度ＮＥを検出する回転センサ９２、内燃機関７０の冷却水の温度ＴＷを検出する水温センサ９３などを設けてある。

【0014】

上記の自動車用電子制御装置１０について、結線の誤りや制御動作の誤りなどの異常の有無が、外部ツール１００を用いてテストされる。
テストを実施する場合には、マイコンを備えた汎用パソコンなどの外部ツール１００を自動車用電子制御装置１０に接続し、外部ツール１００と処理装置２０との間で通信が行えるようにする。

【0015】

そして、外部ツール１００は、処理装置２０に向けてテスト用命令列（プログラム＆テストシナリオ）を送信し、テスト用命令列を受信した処理装置２０は、記憶装置であるＲＡＭ２３のＲＡＭ保持領域にテスト用命令列を保存する。更に、処理装置２０は、ＲＡＭ２３に保存したテスト用命令列を所定のトリガ信号応じて実行し、テスト用命令列の実行によって収集したデータを、ＲＡＭ２３に保存する。処理装置２０は、テスト用命令列の実行後に、外部ツール１００からの読み出し要求に応じてＲＡＭ２３から前記データを読み出し、外部ツール１００に送信する。

【0016】

外部ツール１００では、処理装置２０から送信されたデータに基づき、結線状態や制御動作などの評価が行われ、評価結果に応じてメンテナンスが実施される。
上記のように、テスト用命令列を処理装置２０の記憶装置（ＲＡＭ２３）に記憶させてから前記テスト用命令列を処理装置２０において実行させ、テスト用命令列の実行により収集されたデータを処理装置２０の記憶装置（ＲＡＭ２３）に一旦保存させてから、外部ツール１００に送信する。

【0017】

従って、例えば、外部ツール１００と処理装置２０との間における通信速度が、処理装置２０と駆動回路３０との間での通信速度よりも遅い場合であっても、テスト用命令列の実行及びデータ収集を、通信速度の違いに影響されることなく行え、処理装置２０と駆動回路３０との間における通信テストなどを含めて十分なテストを行える。また、処理装置２０と外部ツール１００との間での通信が不能となる、電子制御装置１０の起動状態や終了状態でのテストも可能になる。

【0018】

図２のフローチャートは、外部ツール１００を用いた電子制御装置１０のテスト処理の一例を示す。
まず、処理装置２０が通常のプログラムとして起動すると（ステップＳ２０１）、外部ツール１００は、処理装置２０に対し、起動時に実行させるテスト用命令列として、環境情報、プログラムデータ、テストシナリオを送信する（ステップＳ２０２）。

【0019】

なお、環境情報には、処理装置２０と駆動回路３０との間における通信周期、通信形式、データタイプなどの通信情報が含まれ、テストを実施する場合には、係る通信情報に応じて、処理装置２０と駆動回路３０との間における通信設定が変更される。また、テストシナリオには、テスト実施項目の他、待機時間指定などが含まれ、テストシナリオの命令間に待機を挟むことで、適切なタイミングで命令を実行させることができる。

【0020】

テスト用命令列の送信を受けた処理装置２０は、図３に示すように、受信した環境情報、プログラム、テストシナリオをＲＡＭ２３のＲＡＭ保持領域にコピーし、環境情報として、起動時に通常のプログラムではなく、外部ツール１００から受信したプログラムを実行させるためのモード変更判定フラグをセットする（ステップＳ２０３）。
なお、マイコンによっては、ＲＡＭ領域の一部分をＲＡＭ保持できるものがあり、ＲＡＭ保持領域とは、ＲＡＭ領域の全て若しくは一部分である。また、通常のＲＡＭ領域は、リセットした場合にデータが不定になってしまうが、ＲＡＭ保持領域は、リセット直前の値を保障する領域である。
処理装置２０において、環境情報、プログラムデータ、テストシナリオがＲＡＭ２３のＲＡＭ保持領域にコピー（保存）されると、外部ツール１００は、処理装置２０に対してリセット信号を出力することでリセット要求を行う（ステップＳ２０４）。

【0021】

外部ツール１００からリセット信号を受けた処理装置２０は、自身のリセットを実施する（ステップＳ２０５）。
なお、処理装置２０のリセット（再起動）は、外部ツール１００からの命令（リセット要求）に基づき実施させることができる他、処理装置２０の内部プログラムによる命令や、処理装置２０のポート入力などに基づき実施させることができる。

【0022】

処理装置２０はリセットされて初期状態に戻ると、外部ツール１００からの受信待ち状態に移行し、更に、始動シーケンスとして、リセット前に外部ツール１００から受信したプログラムの実行を開始する（ステップＳ２０６）。
電子制御装置１０のテストにおいては、例えば、制御対象ａを１μｓ間通電させ、その他の制御対象は通電させない→２μｓ間何もしない→制御対象ｂ、ｃ、ｄを１μｓ間通電させ、その他の制御対象は通電させない、というような命令が駆動回路３０に送信されるように、処理装置２０による制御動作を実施させる。

【0023】

処理装置２０のリセットによる起動の流れを、図４のフローチャートに従って説明すると、まず、リセットによって電子制御装置１０が再起動すると（ステップＳ３０１）、環境情報としてのモード変更判定フラグがセットされているか否かを判定する（ステップＳ３０２）。
モード変更判定フラグがセットされていない場合には、テスト実施状態（テストモード）ではなく、通常のプログラム（実際に内燃機関を駆動させる場合のプログラム）に従って燃料噴射弁８０を駆動させる状態（通常制御モード）であるので、通常制御へ移行する（ステップＳ３０３）。
一方、モード変更判定フラグがセットされている場合には、テスト実施状態（テストモード）であり、外部ツール１００からの受信待ち状態に設定し（ステップＳ３０４）、外部ツール１００から受信したプログラムを実行する（ステップＳ３０５）。

【0024】

図２のフローチャートに戻って説明を続けると、処理装置２０は、受信したプログラムの実行を開始すると、テストシナリオに従い駆動回路３０への命令を実行する（ステップＳ２０７）。
駆動回路３０は、処理装置２０から受信した命令に従った動作（燃料噴射弁８０の駆動動作）を行い（ステップＳ２０８）、処理装置２０は、テスト動作において収集したデータをＲＡＭ２３のＲＡＭ保持領域に保存する（ステップＳ２０７）。

【0025】

そして、始動シーケンス（外部ツール１００から受信したプログラム）の実行が完了し、処理装置２０と外部ツールとの間における通信が可能になると、外部ツール１００は、処理装置２０が収集してＲＡＭ２３に保存したデータの読み出し要求信号を、処理装置２０に対して送信する（ステップＳ２０９）。

【0026】

処理装置２０は、外部ツール１００からの読み出し要求信号に応じて、ＲＡＭ２３に保存してあるデータを読み出して外部ツール１００に向けて送信する（ステップＳ２１０）。
処理装置２００から送信されたデータを受け取った外部ツール１００は、データ保存を行う一方、環境情報のモード変更判定フラグのクリアを要求する信号（フラグクリア要求信号）を、処理装置２０に出力する（ステップＳ２１１）。

【0027】

モード変更判定フラグのクリア要求を受信した処理装置２０は、モード変更判定フラグをクリアし、かつ、リセットを実行する（ステップＳ２１２）。
モード変更判定フラグがクリアされた状態でリセットが実行されると、図４のフローチャートのステップＳ３０２でモード変更判定フラグがセットされていないと判定されることで、ステップＳ３０３に進み、通常制御に移行する（ステップＳ２１３）ことになる。

【0028】

上記のように、処理装置２０にプログラムやテストシナリオを保存させてから、リセットを実施することで、起動シーケンスとしてテストを実行させ、テスト動作で収集されたデータを処理装置２０に保存させておいて、保存したデータ（テスト結果を示すデータなど）をテスト終了後に外部ツール１００に送信し、外部ツール１００にデータ送信を行った後で、再度リセットして今度は通常制御を実施させる。

【0029】

従って、例えば、外部ツール１００と処理装置２０との間における通信速度が、処理装置２０と駆動回路３０との間での通信速度よりも遅い場合であっても、テスト動作及びデータ収集を、通信速度の違いに影響されることなく行え、処理装置２０と駆動回路３０との間における通信テストなどを含めて十分なテストを行える。また、処理装置２０と外部ツール１００との間での通信が不能となる、電子制御装置１０の起動状態においてテストを実行できる。

【0030】

図２のフローチャートは、電子制御装置１０の起動状態においてテストを起動シーケンスとして行わせる処理の一例を示したが、図５のフローチャートは、電子制御装置１０の終了状態においてテストを終了シーケンスとして行わせる処理の一例を示す。
まず、処理装置２０が通常のプログラムとして起動すると（ステップＳ４０１）、外部ツール１００は、処理装置２０に対し、起動時に実行させるテスト用命令列として、環境情報、プログラムデータ、テストシナリオを送信する（ステップＳ４０２）。

【0031】

処理装置２０は、受信した環境情報、プログラム、テストシナリオをＲＡＭ２３のＲＡＭ保持領域にコピーし、環境情報として、モード変更判定フラグをセットする（ステップＳ４０３）。
次いで、処理装置２０は、終了シーケンスとして、外部ツール１００から受信したプログラムの実行を開始し、テストシナリオに従い駆動回路３０への命令を実行する（ステップＳ４０４）。

【0032】

駆動回路３０は、処理装置２０から受信した命令に従った動作（燃料噴射弁８０の駆動動作）を行う（ステップＳ４０５）。
そして、処理装置２０は、テスト動作において収集したデータをＲＡＭ２３のＲＡＭ保持領域に保存する（ステップＳ４０４）。

【0033】

終了シーケンスとしての動作が終了すると、処理装置２０は、モード変更判定フラグがセットされている状態で、リセットを実行する（ステップＳ４０６）。
リセットによって電子制御装置１０が再起動すると、処理装置２０は、モード変更判定フラグがセットされていることに基づき、外部ツール１００からの受信待ち状態に移行する（ステップＳ４０７）。

【0034】

そして、外部ツール１００は、テスト用として収集したデータの読み出し要求を、処理装置２０に対して送信する（ステップＳ４０８）。
外部ツール１００からデータの読み出し要求を受信した処理装置２０は、ＲＡＭ２３のＲＡＭ保持領域に保存してある、テスト動作において収集したデータを外部ツール１００に送信する（ステップＳ４０９）。

【0035】

処理装置２０からデータを受信した外部ツール１００は、環境情報のモード変更判定フラグのクリアを要求する信号を、処理装置２０に対して送信する（ステップＳ４１０）。
モード変更判定フラグのクリアを要求する信号を外部ツール１００から受信した処理装置２０は、モード変更判定フラグをクリアし、かつ、自身でリセットを実施し（ステップＳ４１１）、リセットによって再起動した後は、通常の制御動作を開始する。

【0036】

上記のように、処理装置２０にテスト用命令列としてのプログラムやテストシナリオを保存させてから、終了シーケンスとしてテストを実行させ、テスト動作で収集されたデータを処理装置２０に保存させる。そして、再起動されたときに、保存したデータ（テスト結果を示すデータなど）を外部ツール１００に送信し、外部ツール１００にデータ送信を行った後で、再度リセットして今度は通常制御を実施させる。

【0037】

従って、例えば、外部ツール１００と処理装置２０との間における通信速度が、処理装置２０と駆動回路３０との間での通信速度よりも遅い場合であっても、テスト動作及びデータ収集を、通信速度の違いに影響されることなく行え、処理装置２０と駆動回路３０との間における通信テストなどを含めて十分なテストを行える。また、処理装置２０と外部ツール１００との間での通信が不能となる、電子制御装置１０の終了状態においてテストを実行できる。

【0038】

以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
例えば、電子制御装置１０は、複数の駆動回路３０を備えることができる。

【0039】

また、外部ツール１００と処理装置２０との間における通信速度が、処理装置２０と駆動回路３０との間での通信速度よりも遅いことは、本願発明を適用条件ではなく、外部ツール１００と処理装置２０との間における通信速度が、処理装置２０と駆動回路３０との間での通信速度よりも同等若しくは速い場合に、本願発明を適用することができ、この場合も、処理装置２０と外部ツール１００との間での通信が行えない状態（起動若しくは終了状態）でテストを行わせることができる。
また、外部ツール１００と処理装置２０との間の通信は、有線若しくは無線のいずれも採用でき、更に、外部ツール１００が複数の処理装置２０との間で通信を行う構成とすることができる。

【0040】

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）
記憶装置を含む処理装置と、前記処理装置からの指令に基づき外部に駆動信号を出力する駆動回路と、前記処理装置と前記駆動回路との間のシリアル通信回路と、を備えた自動車用電子制御装置において、
前記処理装置は、
外部から入力したテスト用命令列、及び、モード変更判定フラグを前記記憶装置に保存し、
リセットにより再起動されたときに、前記モード変更判定フラグがセットされていれば、前記テスト用命令列を起動シーケンスとして実行して、前記テスト用命令列の実行に伴って収集したデータを一旦前記記憶装置に保存し、前記テスト用命令列の実行終了後に前記データを外部に送信する、自動車用電子制御装置。

【0041】

上記発明によると、テスト実行に先立って、外部から入力したテスト用命令列を記憶装置に保存し、かつ、テスト用命令列を再起動時に実行させるべく、モード変更判定フラグをセットしておく。そして、例えば、外部からのリセット信号などに基づきリセットされ再起動したときに、モード変更判定フラグがセットされていれば、テスト用命令列の実行し、収集したデータを記憶装置に保存し、テスト終了後に、記憶装置に保存していたデータを外部に送信する。

【0042】

（ロ）
記憶装置を含む処理装置と、前記処理装置からの指令に基づき外部に駆動信号を出力する駆動回路と、前記処理装置と前記駆動回路との間のシリアル通信回路と、を備えた自動車用電子制御装置において、
前記処理装置は、
外部から入力したテスト用命令列、及び、モード変更判定フラグを前記記憶装置に保存し、
保存した前記テスト用命令列を終了シーケンスとして実行して、前記テスト用命令列の実行に伴って収集したデータを一旦前記記憶装置に保存し、
前記終了シーケンスの終了後にリセットによって再起動したときに、前記モード変更判定フラグに基づき前記記憶装置に保存していたデータを外部に送信する、自動車用電子制御装置。

【0043】

上記発明によると、外部から入力したテスト用命令列を記憶装置に保存し、かつ、モード変更判定フラグをセットし、保存したテスト用命令列を終了シーケンスとして実行し、収集したデータを記憶装置に保存し、テスト終了後にリセットにより再起動すると、モード変更判定フラグがセットされていることに基づいて、テスト状態で保存したデータを読み出して外部に送信する。

【符号の説明】

【0044】

１０…自動車用電子制御装置、２０…処理装置、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡＭ、３０…駆動回路、５０…シリアル通信回路、６０…自動車、７０…内燃機関、８０…燃料噴射弁、１００…外部ツール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】