(57)【要約】【課題】車種に応じた機器構成に固有の識別データに異常が発生したときに制御不能になることを抑制する。【解決手段】車両用電子制御装置は、車種に応じた機器構成に固有の識別データを記憶する不揮発性メモリと、前記識別データの異常の有無を検出する異常検出部と、前記識別データが正常であるときに、ポートの入出力状態を、複数仕様の中の前記識別データに対応する入出力状態に設定する第１設定部と、前記識別データが異常であるときに、前記ポートの入出力状態を、前記複数仕様の中の１つに定めた識別データ異常時用の入出力状態（最新バージョン）に設定する第２設定部と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車種に応じた機器構成に固有の識別データを記憶する不揮発性メモリと、
前記識別データの異常の有無を検出する異常検出部と、
前記識別データが正常であるときに、ポートの入出力状態を、複数仕様の中の前記識別データに対応する入出力状態に設定する第１設定部と、
前記識別データが異常であるときに、前記ポートの入出力状態を、前記複数仕様の中の１つに定めた識別データ異常時用の入出力状態に設定する第２設定部と、
を含む、車両用電子制御装置。
【請求項２】
前記識別データ異常時用の入出力状態は、前記複数仕様の中の最新バージョンである、請求項１記載の車両用電子制御装置。
【請求項３】
前記車両用電子制御装置内の異常の有無を診断する自己診断部を備え、
前記自己診断部が前記識別データ以外の異常を検出していないときに制御動作を維持する、請求項１又は請求項２記載の車両用電子制御装置。
【請求項４】
車種に応じた機器構成に固有の識別データを記憶する不揮発性メモリを備えた車両用電子制御装置のポート設定方法であって、
前記識別データの異常の有無を検出するステップと、
前記識別データが正常であるときに、ポートの入出力状態を、複数仕様の中の前記識別データに対応する入出力状態に設定するステップと、
前記識別データが異常であるときに、前記ポートの入出力状態を、前記複数仕様の中の最新バージョンに設定するステップと、
を含む、車両用電子制御装置のポート設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電子制御装置及びポート設定方法に関し、詳しくは、車種に応じた機器構成に固有の識別データに基づきポートの入出力状態を設定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される車両用電子制御装置は、電源投入直後の初期化処理において、ＲＯＭ上に格納されているハードウェア識別データと、第１の記憶手段に格納されているハードウェア識別データとを比較し、また、ＲＯＭ内の制御プログラムが書き込まれている領域のチェックサムデータを演算した結果と、ＲＯＭ上に格納されているチェックサムデータと比較し、識別データが一致しかつチェックサムデータが一致する場合に、入出力ポート設定を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２２０７６４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、車両用電子制御装置において、車種に応じた機器構成に固有の識別データに異常が発生したときに、複数仕様のポート入出力状態の中からの選択が不能であるとして、ポートの入出力状態をデフォルト状態にすると、制御動作が行えなくなり、車両の走行性能を低下させる場合があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、識別データに異常が発生したときに制御不能になることを抑制できる、車両用電子制御装置及びポート設定方法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】
本発明によれば、その１つの態様において、識別データが正常であるときに、ポートの入出力状態を、複数仕様の中の前記識別データに対応する入出力状態に設定し、前記識別データが異常であるときに、前記ポートの入出力状態を、前記複数仕様の中の１つに定めた識別データ異常時用の入出力状態に設定する。
【発明の効果】
【０００７】
上記発明によると、識別データに異常が発生しても制御不能になることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態における制御システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態におけるポートの初期設定処理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反転値を用いて識別データの異常検出を行う例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誤り検出符号を用いて識別データの異常検出を行う例を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態における機器構成及び制御ソフトウェアの変遷を例示する図である。
【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、車両用内燃機関の制御システム１００を示すブロック図であり、制御システム１００は、メイン制御ユニットであるＥＣＭ２００（Engine Control Module）とサブ制御ユニットであるＶＴＣコントローラ３００とを含んで構成される。
なお、ＶＴＣコントローラ３００は、本発明に係る車両用電子制御装置の一態様であり、また、本発明に係るポート設定方法を適用する車両用電子制御装置の一態様である。
【００１０】
ＥＣＭ２００は、図示を省略した車両用内燃機関に備えられた燃料噴射弁、電制スロットル弁などのアクチュエータを制御する電子制御装置である。
ＥＣＭ２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１，ＲＯＭ（Read Only Memory）２１２，ＲＡＭ（Random Access Memory）２１３などを含むマイクロコンピュータ２１０、ＶＴＣコントローラ３００とＣＡＮ（Controller Area Network）４００を介して通信するためのＣＡＮ通信回路２２０などを備える。
【００１１】
また、ＶＴＣコントローラ３００は、車両用内燃機関に備えられたアクチュエータであるバルブタイミング制御システム（Valve Timing Control system）５００の動力源であるモータ５１０を制御する電子制御装置である。
バルブタイミング制御システム５００は、車両用内燃機関のクランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相をモータ５１０によって連続的に変化させることで、エンジンバルブ（吸排気バルブ）のバルブタイミングを連続的に変化させる、電動式のバルブタイミング制御システムである。
【００１２】
ＶＴＣコントローラ３００は、ＣＰＵ３１１，ＲＯＭ３１２，ＲＡＭ３１３などを含むマイクロコンピュータ３１０、マイクロコンピュータ３１０の外部に設けられる書き換え可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）３２０、ＥＣＭ２００とＣＡＮ４００を介して通信するためのＣＡＮ通信回路３３０、モータ５１０の駆動回路３４０、バルブタイミング制御システム５００で調整される回転位相を検出するためのセンサ信号Ｓ１、センサ信号Ｓ２を入力するための入力回路３５０ａ，３５０ｂなどを備える。
【００１３】
なお、マイクロコンピュータ３１０は、書き換え可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭを内蔵することができる。
また、上記のセンサ信号Ｓ１，Ｓ２は、例えば、センサ信号Ｓ１がクランクシャフトの所定回転角毎のパルス信号であり、センサ信号Ｓ２がカムシャフトの所定回転角毎のパルス信号である。
【００１４】
そして、ＥＣＭ２００は、各種のセンサ信号を入力して演算処理を行い、燃料噴射弁、電制スロットル弁などの各種アクチュエータに操作信号を出力する機能をソフトウェアとして備える。
また、ＥＣＭ２００は、各種のセンサ信号に基づきバルブタイミング制御システム５００で調整される回転位相ＲＰの目標値を演算し、演算した目標値のデータをＶＴＣコントローラ３００にＣＡＮ４００を介して送信する。
【００１５】
ＶＴＣコントローラ３００は、センサ信号Ｓ１，Ｓ２に基づきバルブタイミング制御システム５００で調整される回転位相ＲＰを検出し、回転位相ＲＰの検出値が目標値に近づくようにモータ５１０の操作信号を決定して出力する機能をソフトウェアとして備える。
更に、ＶＴＣコントローラ３００のマイクロコンピュータ３１０は、電源投入時の初期化処理において、入出力ポートの入出力状態の切り替え（ポートの入出力状態の初期設定）を行う機能をソフトウェアとして備える。
【００１６】
図１に示した例では、マイクロコンピュータ３１０は、１１個の入出力ポート３１４ａ−３１４ｋを有する。
そして、図１に例示する車種の仕様では、各ポート３１４ａ−３１４ｋの入出力状態は以下のように設定される。
ポート３１４ａはＣＡＮ通信用の出力ポート、ポート３１４ｂはＣＡＮ通信用の入力ポート、ポート３１４ｃはセンサ信号Ｓ１用の入力ポート、ポート３１４ｄはセンサ信号Ｓ２用の入力ポート、ポート３１４ｅ−３１４ｇは駆動回路３４０用の出力ポート、ポート３１４ｈ−ポート３１４ｊはＥＥＰＲＯＭ３２０用の出力ポート、ポート３１４ｋはＥＥＰＲＯＭ３２０用の入力ポートである。
なお、本発明に係るポート設定方法を適用するポートには、装置の外部に接続する機器との情報の入出力に使用するインタフェースのポート（Ｉ／Ｏポート）の他、タイマ入出力・通信等のマイクロコンピュータの入出力ポートを含めることができる。
【００１７】
ところで、車両の設計／開発段階で、制御対象であるバルブタイミング制御システム５００の機器構成（ハードウェア）が車種毎に変更され、新旧の機器構成でマイクロコンピュータ３１０のポートの入出力状態が異なる仕様に設定される場合がある。
そこで、車種に応じた機器構成に固有の識別データをプログラム内にＲＯＭ定数として設定しておき、マイクロコンピュータ３１０が、前記識別データに応じてポートの入出力状態の初期設定を切り替える構成としてある。
なお、車種に応じた機器構成に固有の識別データを、プログラム内にＲＯＭ定数として設定する構成の他、ＥＥＰＲＯＭ３２０（外部ＥＥＰＲＯＭ）やマイクロコンピュータ３１０内部のＥＥＰＲＯＭに設定（格納）することができ、更に、プログラム内にＲＯＭ定数として設定するとともに、内部又は外部のＥＥＰＲＯＭに設定することができる。つまり、ＶＴＣコントローラ３００は、車種に応じた機器構成に固有の識別データを記憶する不揮発性メモリを備えればよい。
【００１８】
係る構成であれば、識別データの設定によって新旧の機器構成それぞれに適合する仕様に入出力ポートを切り替えて開発実験などを実行できる。つまり、識別データは、複数仕様のポート入出力状態の中から１つを指定するデータである。
そして、製品となる際は最終仕様に対応する識別データを設定することになるが、何等かの理由で識別データが正しくない値になっていると、マイクロコンピュータ３１０のポートが本来とは異なる入出力状態に初期設定されることで、過電流などによって制御装置の損傷を招く可能性がある。
【００１９】
識別データが正しくない値になっている場合の対策として、マイクロコンピュータ３１０が識別データの正常・異常を判断し、異常時にはポートをデフォルトに設定する構成とすれば、ポートが誤った入出力状態に設定されることに因って、ＶＴＣコントローラ３００が損傷することを抑制できる。
但し、マイクロコンピュータ３１０のポートがデフォルトに初期設定されると、マイクロコンピュータ３１０は、ポートを介した入出力が行えない状態、つまり、バルブタイミング制御システム５００によってバルブタイミングを適切に制御することができない状態になり、内燃機関の性能を低下させる場合がある。
【００２０】
そこで、ＶＴＣコントローラ３００のマイクロコンピュータ３１０は、後で詳細に説明するように、識別データが正常であるか異常であるかを検出する異常検出部、識別データが正常であるときに、マイクロコンピュータ３１０のポート３１４ａ−３１４ｋの入出力状態を、複数仕様の中の識別データに対応する入出力状態に設定する第１設定部、識別データが異常であるときに、マイクロコンピュータ３１０のポート３１４ａ−３１４ｋの入出力状態を、前記複数仕様の中の１つに定めた識別データ異常時用の入出力状態に設定する第２設定部としての機能をソフトウェアとして備える。
【００２１】
図２のフローチャートは、マイクロコンピュータ３１０が実施する、識別データに応じたポート３１４ａ−３１４ｋの入出力状態の初期設定処理の一態様を示す。
なお、図２のフローチャートに示した設定処理の一態様では、バルブタイミング制御システム５００の機器構成として、新旧３つの仕様（バージョン）が存在する場合の例を示すが、機器構成として２つ以上の仕様が存在すれば、同様な処理を適用できることは明らかである。
【００２２】
ＶＴＣコントローラ３００のマイクロコンピュータ３１０は、図２のフローチャートに示す処理を、ＶＴＣコントローラ３００に電源投入されたときの初期化処理として実施し、まず、ステップＳ８１０（異常検出部）で、識別データが正常であるか異常であるかを判断する。
【００２３】
例えば、図３に示すように、識別データと共に当該識別データの反転値が設定される場合、マイクロコンピュータ３１０は、ステップＳ８１０で、識別データと反転値とが整合している場合に識別データが正常であると判断し、識別データと反転値とが整合しない場合に識別データが異常であると判断することができる。
また、マイクロコンピュータ３１０は、識別データを含むデータ領域（図４参照）について誤り検出符号を演算し、演算した誤り検出符号と予め設定された誤り検出符号とを比較し、誤り検出符号が一致している場合に識別データが正常であると判断し、誤り検出符号が一致しない場合に識別データが異常であると判断することができる。
【００２４】
図４に示した例では、識別データ及び当該識別データが対応するバルブタイミング制御システム５００の機器構成の情報や車種情報などが記憶されて、この識別データ及び機器構成の情報を含むデータ領域（メモリ領域）を、誤り検出符号の演算を行う領域に設定した例を示す。
また、マイクロコンピュータ３１０は、誤り検出符号として例えばチェックサム及びパリティを演算する。
【００２５】
識別データを含む部分的なメモリ領域について誤り検出符号を演算する構成であれば、メモリ全体の診断を行う場合に比べて診断に要する時間が短く、ポート初期設定に要する時間を短くできる。
なお、識別データの異常検出の方法は上記の方法に限定されない。例えば、マイクロコンピュータ３１０は、識別データを、プログラム内にＲＯＭ定数として設定するとともに、内部又は外部のＥＥＰＲＯＭに設定し、ＲＯＭ定数としての識別データとＥＥＰＲＯＭに設定された識別データとを比較し、両識別データが一致するときに識別データは正常であると判断し、両識別データが一致しないときに識別データは異常であると判断することができる。
【００２６】
マイクロコンピュータ３１０は、識別データが正常であると判断した場合、ステップＳ８２０に進み、識別データが３仕様の機器構成Ａ−Ｃの中の機器構成Ａを指定するデータであるか否かを判断する。
図５は、設計開発に伴うバルブタイミング制御システム５００の機器構成及び制御ソフトウェアの変遷を例示する。
【００２７】
まず、最初の機器構成として機器構成Ａが制御対象とされ、当該機器構成Ａでの制御ソフトウェアが第１仕様（第１バージョン）として開発された後、同じ機器構成Ａで制御ソフトウェアが改良されて第２仕様（第２バージョン）として設定された。
次いで、機器構成が機器構成Ａから機器構成Ｂに変更され、係る機器構成Ｂに適合する制御ソフトウェアが第３仕様（第３バージョン）として設定され、同じ機器構成Ｂで制御ソフトウェアが改良されて第４仕様（第４バージョン）として設定された。
更に、機器構成が機器構成Ｂから機器構成Ｃに変更され、係る変更に合わせて制御ソフトウェアが第５仕様（第５バージョン）として設定された。
【００２８】
係る仕様変更がなされた一態様において、マイクロコンピュータ３１０は、ステップＳ８２０で、識別データが機器構成Ａを指定するデータであると判断すると、ステップＳ８３０に進み、機器構成Ａに対応する入出力状態（Ａ仕様）にポート３１４ａ−３１４ｋを初期設定する（第１設定部）。
また、マイクロコンピュータ３１０は、ステップＳ８２０で、識別データが機器構成Ａを指定するデータではないと判断すると、ステップＳ８４０に進み、識別データが機器構成Ｂを指定するデータであるか否かを判断する。
【００２９】
そして、識別データが機器構成Ｂを指定するデータである場合、マイクロコンピュータ３１０は、ステップＳ８５０に進み、機器構成Ｂに対応する入出力状態（Ｂ仕様）にポート３１４ａ−３１４ｋを初期設定する（第１設定部）。
一方、識別データが機器構成Ｂを指定するデータでない場合、機器構成Ａ−Ｃの３仕様の中の残る機器構成Ｃが指定されていることになるので、マイクロコンピュータ３１０は、ステップＳ８６０に進み、機器構成Ｃに対応する入出力状態（Ｃ仕様）にポート３１４ａ−３１４ｋを初期設定する（第１設定部）。
【００３０】
このように、開発段階において、作業者は、プログラム内にＲＯＭ定数として設定する識別データ（及び／又は、外部又は内部のＥＥＰＲＯＭに設定する識別データ）の選択によって、旧の機器構成である機器構成Ａ又は機器構成Ｂ（旧仕様）に対応する入出力状態にポート３１４ａ−３１４ｋを初期設定させることができ、また、最新の機器構成である機器構成Ｃ（最新仕様）に対応する入出力状態にポート３１４ａ−３１４ｋを初期設定させることもでき、識別データの設定に応じて３仕様のうちの任意の仕様にポート３１４ａ−３１４ｋを初期設定できる。
また、ＶＴＣコントローラ３００の市場返却品を解析する際に、旧の機器構成（機器構成Ａ又はＢ）で解析したい場合であって、プログラム内のＲＯＭ定数として識別データが設定される場合、作業者は、ソフトウェアの大幅な変更を行うことなく、最新のソフトウェアのＲＯＭ定数（識別データ）を旧仕様にすることのみで、旧の機器構成での解析を行える。
【００３１】
上記のポート初期設定は、識別データが正常であるときの処理（第１設定部）であり、マイクロコンピュータ３１０は、ステップＳ８１０で識別データが異常であると判断した場合、ステップＳ８６０に進み、機器構成Ｃに対応する入出力状態にポート３１４ａ−３１４ｋを初期設定する（第２設定部）。
つまり、マイクロコンピュータ３１０は、識別データ異常時用の入出力状態として、機器構成Ｃに対応する入出力状態を選択し、ポート３１４ａ−３１４ｋの入出力状態を設定する。
【００３２】
一般に、設計開発に伴いバルブタイミング制御システム５００の機器構成を変更した場合（換言すれば、順次改良を加えていった場合）、最新仕様（最新バージョン）が量産仕様（製品仕様）になる。
したがって、識別データが異常であるときに、最新仕様である機器構成Ｃに対応する入出力状態にポート３１４ａ−３１４ｋを初期設定すれば、少なくとも量産仕様（量産車）で識別データが異常になった場合は、組み合わされているバルブタイミング制御システム５００の機器構成に適合する入出力状態にポート３１４ａ−３１４ｋが初期設定されることになる。
【００３３】
この場合、ポート３１４ａ−３１４ｋの入出力状態が適切に設定され、例えば、入力ポートに設定すべきポートを出力ポートに誤って設定してしまうことが抑止されるから、ポートの入出力状態が誤って設定されることに因り制御装置が損傷することを抑制できる。
また、識別データに異常が発生しても、ポート３１４ａ−３１４ｋをデフォルトに設定せず、最新仕様（量産仕様）である機器構成Ｃに対応する入出力状態にポート３１４ａ−３１４ｋを初期設定するから、識別データに異常が発生することで、バルブタイミング制御システム５００の制御が不能になってしまうことを抑制でき、内燃機関の運転性能を維持できる。
【００３４】
なお、ＶＴＣコントローラ３００は、駆動回路３４０や入力回路３５０ａ，３５０ｂ、ＥＥＰＲＯＭ３２０、更には、ＣＰＵ３１１などの内部装置について異常の有無を診断する公知の自己診断機能（自己診断部）を有し、係る自己診断機能によって識別データ以外の異常を検出していない場合に、バルブタイミング制御システム５００についての制御動作を維持する。
つまり、ＶＴＣコントローラ３００は、識別データに異常が生じてもポート３１４ａ−３１４ｋの初期設定を実施し、ポート３１４ａ−３１４ｋを介した入出力が可能な状態にするが、自己診断によって識別データ以外に異常が見つかると、バルブタイミング制御システム５００の制御動作（モータ５１０への通電）を停止させたり、バルブタイミングをデフォルト位置に向けて制御したりするフェイルセール処理を実施する。
【００３５】
また、ＶＴＣコントローラ３００のマイクロコンピュータ３１０は、ＣＡＮ４００を介してＥＣＭ２００に対して識別データの異常情報を通信し、識別データの異常情報を受けたＥＣＭ２００は、運転者に対して、識別データの異常（或いは、バルブタイミング制御システム５００の制御系の異常、内燃機関の制御系の異常）を、警告灯の点灯などによって通知する構成とすることができる。
【００３６】
また、量産車において、バルブタイミング制御システム５００の機器構成が異なる複数仕様が存在する場合、ＶＴＣコントローラ３００の不揮発性メモリ（ＲＯＭ、外部ＥＥＰＲＯＭ、内部ＥＥＰＲＯＭ）に、適用するバルブタイミング制御システム５００の機器構成の仕様を識別する情報を書き込んでおき、リプログラミングする際には、前記情報に基づきバルブタイミング制御システム５００の機器構成が互換性のあるものか否かを判断し、互換性を確認したときにリプログラミングを実行する構成とすることができる。
これにより、異なる仕様のバルブタイミング制御システム５００を制御対象とするＶＴＣコントローラ３００に対して、互換性のないプログラムが誤って書き込まれることを抑止できる。
【００３７】
上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、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。
上記実施形態では、識別データに基づきポートの入出力状態の初期設定を行うマイクロコンピュータ３１０は、バルブタイミング制御システム５００を制御する制御ユニットを構成するが、バルブタイミング制御システム５００に代えて可変圧縮比機構を制御する制御ユニットを構成するマイクロコンピュータのポート初期設定を同様にして行わせることができ、この場合も、上記同様の作用効果を得ることができる。つまり、本発明に係る車両用電子制御装置の制御対象機器は、バルブタイミング制御システム５００に限定されない。
【００３８】
ここで、上述した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
車両用電子制御装置は、その一態様として、マイクロコンピュータを備え、外部装置から受けた目標値に基づきアクチュエータを制御する車両用電子制御装置であり、前記アクチュエータの機器構成に固有の識別データを記憶する不揮発性メモリと、前記識別データの異常の有無を検出する異常検出部と、前記識別データが正常であるときに、前記マイクロコンピュータのポートの入出力状態を、複数仕様の中の前記識別データに対応する入出力状態に設定する第１設定部と、前記識別データが異常であるときに、前記マイクロコンピュータのポートの入出力状態を、前記複数仕様の中の最新バージョンに設定する第２設定部と、を含む。
【００３９】
前記車両用電子制御装置の好ましい態様において、前記アクチュエータは、内燃機関の吸排気バルブのバルブタイミングをモータによって可変とするバルブタイミング制御システムである。
別の好ましい態様では、前記外部装置は、前記内燃機関への燃料噴射を制御する制御ユニットである。
【符号の説明】
【００４０】
２００…ＥＣＭ、３００…ＶＴＣコントローラ（車両用電子制御装置）、３１０…マイクロコンピュータ、３１１…ＣＰＵ、３１２…ＲＯＭ、３１３…ＲＡＭ、３２０…ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）、３３０…ＣＡＮ通信回路、３４０…駆動回路、３５０ａ，３５０ｂ…入力回路、５００…バルブタイミング制御システム、５１０…モータ       
【図１】
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【図２】
2018161904.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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