(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、較正データを適切にバックアップ保護するために必要とされる不揮発性メモリの量を、コスト効率の良いやり方で制約することである。【解決手段】  内燃機関を制御するための、エンジン制御モジュール及びその動作方法である。エンジン制御モジュールは、エンジンを制御する命令を実行するためのプロセッサを備える。エンジン制御モジュールにおいて、較正データを記憶するのに使用されるメモリを分割する。メモリは、ユーザが変更できる部分と、ユーザが変更できない部分とに分割される。ユーザが変更できる部分だけが、繰り返してバックアップされる。かかる部分はバックアップされて、メモリ故障が生じた場合に、エンジン制御モジュールは、有効な較正データを再現することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性メモリと第１の不揮発性メモリとを有しているエンジン制御モジュールであって、エンジンの動作の制御に使用される較正データなどのデータをメモリ間にてコピーできるような上記エンジン制御モジュールを動作させる方法であって、この方法が、
揮発性メモリ及び第１の不揮発性メモリを、ユーザが変更できる部分と、ユーザが変更できない部分とに分割する段階であって、これらの部分はエンジンを制御するためにエンジン制御モジュールが使用する較正データを含んでいるような上記分割する段階と、
揮発性メモリに記憶された較正データの変更に応答して、揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分だけを、第１の不揮発性メモリへコピーして保存する段階と、
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項２】
変更された較正データを受け取る前に、第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分をバックアップする段階であって、第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分だけを第２の不揮発性メモリにコピーして保存するような上記バックアップする段階、をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
バックアップする段階は、第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分を、第２の不揮発性メモリにコピーする前に、圧縮する段階であって、第２の不揮発性メモリは、第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分に対応した圧縮版を記憶するような上記圧縮する段階を備えている、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
較正データを第２の不揮発性メモリにバックアップする前に、第１の不揮発性メモリにコピーされた較正データを照合する段階をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
エンジン制御モジュールの再起動に応答して、（ｉ）第１の不揮発性メモリにおける、ユーザが変更できる部分及びユーザが変更できない部分、または、（ｉｉ）第２の不揮発性メモリの全体及び第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できない部分、のいずれか一方を揮発性メモリにコピーする段階をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
第１の不揮発性メモリに欠陥が存在しない場合には、第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分及びユーザが変更できない部分を揮発性メモリにコピーすることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
第１の不揮発性メモリに欠陥がある場合には、第２の不揮発性メモリの全体及び第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できない部分を揮発性メモリにコピーすることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
第２の不揮発性メモリの全体が揮発性メモリにコピーされる場合には、これを圧縮状態から解凍する段階をさらに備えていることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項９】
メモリを分割する段階は、データに従った制御を受けるエンジンの動作に基づいて変更される該データを、メモリにおけるどこの部分が含むのかをあらかじめ定義する段階を備えていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
エンジン制御モジュールにおけるメモリ故障を制限するための方法であって、この方法が、
エンジン制御モジュールにおける揮発性メモリ及び第１の不揮発性メモリを、ユーザが変更できる部分と、ユーザが変更できない部分とに分割する段階であって、これらの部分はエンジンを制御するためにエンジン制御モジュールが使用する較正データを含んでいるような上記分割する段階と、
第１の不揮発性メモリへの較正データのコピーの繰り返しに起因するメモリ故障を制限すべく、揮発性メモリに記憶された較正データの変更に応答して、揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分だけを、第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分へコピーする段階と、
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１１】
変更された較正データを受け取る前に、第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分をバックアップする段階であって、第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分だけを第２の不揮発性メモリにコピーして保存するような上記バックアップする段階、をさらに備えていることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
バックアップする段階は、第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分を、第２の不揮発性メモリにコピーする前に、圧縮する段階であって、第２の不揮発性メモリは、第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分に対応した圧縮版を記憶するような上記圧縮する段階を備えている、ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
較正データを第２の不揮発性メモリにバックアップする前に、第１の不揮発性メモリにコピーされた較正データを照合する段階をさらに備えていることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
エンジン制御モジュールの再起動に応答して、（ｉ）第１の不揮発性メモリにおける、ユーザが変更できる部分及びユーザが変更できない部分、または、（ｉｉ）第２の不揮発性メモリの全体及び第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できない部分、のいずれか一方を揮発性メモリにコピーする段階をさらに備えていることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
第１の不揮発性メモリに欠陥が存在しない場合には、第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分及びユーザが変更できない部分を揮発性メモリにコピーすることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第１の不揮発性メモリに欠陥がある場合には、第２の不揮発性メモリの全体及び第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できない部分を揮発性メモリにコピーすることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
第２の不揮発性メモリの全体が揮発性メモリにコピーされる場合には、これを圧縮状態から解凍する段階をさらに備えていることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
メモリを分割する段階は、データに従った制御を受けるエンジンの動作に基づいて変更される該データを、メモリにおけるどこの部分が含むのかをあらかじめ定義する段階を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
内燃機関を制御するためのエンジン制御モジュールであって、このエンジン制御モジュールが、
エンジンを制御する命令を実行するためのプロセッサと、
第１の分割部分と第２の分割部分とを有している第１の不揮発性メモリであって、第１の分割部分はユーザが変更できるものとして分類されるエンジン較正データを記憶し、第２の分割部分はユーザが変更できないものとして分類されるエンジン較正データを記憶するような、上記第１の不揮発性メモリと、
エンジン制御モジュールのリセット時に、不揮発性メモリにおける第１の分割部分と第２の分割部分との両方の内容をロードされる揮発性メモリであって、エンジン制御モジュールは揮発性メモリを使用して動作して、プロセッサは、ユーザが変更できるパラメータとユーザが変更できないパラメータとに従ってエンジンを制御すべく、データを実行するような、上記揮発性メモリと、を備え、
揮発性メモリ中にあるユーザが変更できるエンジン較正データが変更されたことに応答して、ユーザが変更できるエンジン較正データだけを、揮発性メモリから第１の不揮発性メモリにおける第１の分割部分へコピーするように、エンジン制御装置が構成されている、
ことを特徴とするエンジン制御モジュール。
【請求項２０】
第２の不揮発性メモリをさらに備え、エンジン制御モジュールが、変更された第１の分割部分における変更を照合し、変更が照合されたならば変更された第１の分割部分を第２の不揮発性メモリにコピーするように構成されていることを特徴とする請求項１９に記載のエンジン制御モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン制御モジュールに関し、特に、不揮発性メモリに、例えばメモリの消耗部分に起因する等の、故障が生じた場合における、有効な較正データの再現に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン制御モジュールは代表的に、較正データを記憶するために、揮発性メモリと不揮発性メモリとを含んでいる。エンジン制御モジュールのマイクロプロセッサは、記憶された較正データを実行して、エンジンを制御する。
動作において、不揮発性メモリは、揮発性メモリのコピーとして一般的に使用されるコピーである。不揮発性メモリに記憶された較正データの値は、必要に応じて、揮発性メモリにコピーされる。ユーザは、揮発性メモリ中の較正データについては変更することができるけれども、代表的には、ユーザは、不揮発性メモリを直接的に変更することはできない。
【０００３】
従来、揮発性メモリの較正データに変更を行なうと、エンジン制御モジュールは、揮発性メモリの全体を不揮発性メモリへコピーしていた。エンジン制御モジュールは、次に、コピーされたデータを照合し、それが有効であるならば、第２の不揮発性メモリの領域にデータの別のコピーを作成していた。有効でない場合には、第１の不揮発性メモリが故障しているか、または、コピー中に電源が断たれたか、などを暗示しているので、第２の不揮発性メモリに記憶されたデータを使用して、揮発性メモリの較正データを再現して、機能を維持していた。このように、たとえいずれかひとつの不揮発性のコピーが無効であるとしても、較正データの照合されたコピーが利用可能になっていた。
【０００４】
較正データをコピーすることは、メモリへの書込みの繰り返しを生じさせる。最終的には、メモリは疲労して故障する。これは問題点である。従って、たとえ不揮発性メモリの一部分が故障したとしても、有効なデータを再現できる手段を提供することに対する要望が存在する。
メモリの消耗という問題点に加え、エンジン制御モジュールはより複雑化して、より大きいメモリを必要とするようになってきた。メモリが大きくなると、コストの増加が必要になる。これもまた、問題点である。従って、コスト効率の良いやり方で、必要なバックアップの保護を提供しつつ、メモリを制約することに対する要望が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、較正データを適切にバックアップ保護するために必要とされる不揮発性メモリの量を、コスト効率の良いやり方で制約することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のひとつの観点は、エンジン制御モジュール、及びこれに対応するエンジン制御モジュールの動作方法に関するもので、エンジン制御モジュールのメモリに記憶された較正データの部分だけをコピーする。較正データの部分だけをコピーするので、全メモリのうちの一部分だけが繰り返しバックアップされることになって、必要になるバックアップメモリのサイズ及びコストを減少させることができる。
【０００７】
本発明は、エンジン制御モジュールにおける揮発性メモリ及び第１の不揮発性メモリを、分割する段階を含む。分割によって、メモリは、ユーザが変更できる部分と、ユーザが変更できない部分とに分けられる。エンジン制御のための較正データは、ユーザが変更できる部分と、ユーザが変更できない部分との両方に記憶されているけれども、エンドユーザが変更できるのは、変更できる部分に記憶された較正データだけである。
【０００８】
本発明では、変更が行なわれた場合に、揮発性メモリにおける変更できる部分だけを、第１の不揮発性メモリにコピーする。コピーに際しては一般に、揮発性メモリにおける変更できる部分の全体を、第１の不揮発性メモリにおける対応する変更できる部分へコピーする。
変更がコピーされたならば、エンジン制御モジュールは、変更について照合して、再起動する。次に、不揮発性メモリに記憶されたデータが有効であるならば、第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分及びユーザが変更できない部分、つまり第１の不揮発性メモリの全体を、再起動後に実行するために、揮発性メモリへ書き戻す。
【０００９】
さらに、第１の不揮発性メモリにおけるユーザが変更できる部分は、再起動の後に、第２の不揮発性メモリにコピーされてバックアップ保存される。第１の不揮発性メモリにおける変更できる部分について欠陥が生じた場合には、（ｉ）メモリの変更できる部分に関連した較正データを含んでいる、第２の不揮発性メモリに記憶されたデータと、（ｉｉ）第１の不揮発性メモリからの変更できない命令と、の両方を、揮発性メモリにコピーして、適切な動作を維持する。
【００１０】
任意的事項として、データ圧縮を使用して、第２の不揮発性メモリに必要とされるメモリの量をさらに制約することができる。データは、第２の不揮発性メモリに書き込まれるときに圧縮され、該メモリから読み出されるときには圧縮から解凍される。エンジン制御装置において、データの圧縮と解凍とに要する追加時間は無視することができ、というのは、書き込みと読み出しは、再起動の直前又は再起動の直後だけに起こるもので、エンジンの動作中には起こらないためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明に従ったエンジン制御モジュール１４によって制御される、例示的なエンジンシステム１０を示している。エンジンシステムは一般的に、内燃機関１６の制御に関連している。エンジン１６は、複数のシリンダをエンジンブロックに配置されて含んでいる。
【００１２】
好ましい実施形態において、エンジン１６は、複数シリンダの圧縮点火式の内燃機関であって、例えば、４，６，８，１２，１６，又は２４シリンダのディーゼルエンジンである。当業者は認識するだろうが、エンジンは広範囲の用途の設備機器に使用することができ、それらにはとりわけ、高速道路トラック、建設設備、海洋船舶、及び発電機が含まれる。
【００１３】
本発明についてディーゼルエンジンを参照して説明するけれども、本発明は必ずしも圧縮点火式のエンジンに限定されるものではなく、様々な内燃機関の技術に容易に適用できることを当業者は認識するだろう。
【００１４】
エンジンは、エンジン制御モジュール（ＥＣＭ）１４を含んでいる。動作に際して、エンジン制御モジュール１４は、車両の様々なセンサからの信号を受けると共に、エンジンを制御すべくハードウェア及び／又はソフトウェアに組み込まれた制御ロジックを実行する。好ましい実施形態においては、エンジン制御モジュールは、ミシガン州のデトロイトにある、デトロイト・ディーゼル社から入手可能な、ＤＤＥＣ制御装置である。この制御モジュールについての、様々な他の特徴は、デトロイト・ディーゼル社による多数の米国特許において、詳細に開示されている。
【００１５】
様々なセンサは、入力ポート２２を介して、エンジン制御モジュール１４に電気的に接続されている。エンジン制御モジュール１４は好ましくは、様々なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体２８に、データ及び制御バス３０を介して接続された、マイクロプロセッサを含んでいる。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、メモリユニット３４を含む、任意数の公知のデバイスを含んでいる。
【００１６】
メモリユニット３４は、エンジンの較正データを記憶して含んでいる。データは、排ガス再循環（ＥＧＲ）のバルブ３６及びターボチャージャ３８を含む、エンジン１６の制御方法を実行すべく、エンジン制御モジュール１４によって実行可能になっている。
【００１７】
プログラマブルな較正データは、マイクロプロセッサ２６で実行される命令と共に、エンジン制御モジュール１４に、車両の様々なシステム及びサブシステムを制御させる。入力ポート２２は、様々なセンサからの信号を受信し、エンジン制御モジュール１４は、様々な車両の構成要素へ伝えられる信号を出力ポート４０に発生させる。データ、診断、及びプログラミングのインターフェース４２を、プラグ４４を介して、選択的にエンジン制御モジュール１４に結合して、両者の間で様々な情報を交換する。
【００１８】
当業者は認識するであろうが、制御ロジックは、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせに具現される。さらに、制御ロジックは、エンジン制御モジュールに協働する、車両の任意の様々なシステム及びサブシステムにより実行されるのに加えて、エンジン制御モジュール１４によっても実行される。さらに、本発明に従ったエンジンを制御するために、任意の数の公知であるプログラミング及び処理の技術又は戦略を使用することができる。
【００１９】
ターボチャージャ３８は、タービン４８と圧縮機５０とを含んでいる。エンジンの排ガスの圧力によって、タービン４８は回転する。タービン４８は、圧縮機５０を駆動するが、該圧縮機は代表的に同一の軸に取り付けられている。圧縮機５０の回転によって、ターボブースト圧力が生じて、燃焼中の出力増加を発生させる。排ガスは、エンジン１６から排ガス通路を通って、入口５４にて選択的にタービンへと迂回する。
【００２０】
排ガス再循環システムは、排ガスのうちの計量された部分を、吸気マニホールド５６へ導入する。ＥＧＲシステムは、入ってくる燃料の充填を希釈すると共に、燃焼温度を引き下げて、窒素酸化物のレベルを低減させる。再循環される排ガスの量は、ＥＧＲバルブ３６によって制御される。本発明の実施形態によるエンジンは、ＥＧＲシステムを備えていても、備えていなくても良いことが認識されるだろう。
【００２１】
いくつかの実施形態においては、圧縮機５０からの過給空気を冷却するための、冷却器６０を備えることが望ましい。同じく、いくつかの実施形態においては、ＥＧＲシステムを通る流れのガスを、吸気通路５６にてエンジン１４へ再導入する前に、冷却するために冷却器６２を備えることが望ましい。
【００２２】
図２は、本発明に従ったエンジン制御モジュールにおける、メモリユニットの分割について示している。概略としては、メモリユニット３４が使用するメモリを、ユーザが変更できる部分と、ユーザが変更できない部分とに分割する。さらに、メモリユニット３４は、マイクロプロセッサ２６を制御して、メモリユニット３４における別々のメモリ又はメモリの分割部分にアクセスする、専用ソフトウェアプログラム６８を含んでいる。
【００２３】
ユーザが変更できる部分は、ユーザが改変することを許されている、較正データに関連している。例えば、車両の道路制限速度、クルーズ制御のパラメータ、エンジン保護データ、車両の仕様データなどである。変更できない部分は、ユーザが変更することを許されていない、較正データに関連している。例えば、燃料供給マップ、タイミングデータ、診断、エンジンガバナ特性、その他の当業者が理解するものである。代表的には、較正データによって制御されるエンジンの動作に従って、該データが、ユーザが変更できるものか、ユーザが変更できないものかが決定される。
【００２４】
分割することによって、バックアップのコピーは、ユーザが変更できる部分だけに限定されるので、必要なメモリは少なくなる。これは、メモリの疲労を制約して、メモリの動作寿命を延ばす。さらに、分割することによって、メモリ全体でなく、変更できる部分だけをバックアップすれば良いので、バックアップメモリは、より小さくなる。これは、バックアップシステムのコストを抑制する。
【００２５】
上述の特徴及び利益について、揮発性メモリ７０と、第１の不揮発性メモリ７２と、第２の不揮発性メモリ７４を含んでなる、メモリユニット３４に関連させて、以下に説明する。メモリ７２，７４，７６は、単一のメモリにおける保護部分及び非保護部分でも良いし、別々のメモリユニットでも良い。これは、代表的に専用のソフトウェアプログラム６８によって制御される。メモリ７０，７２，７４が一緒になって、メモリの消耗部分に起因するなどの、不揮発性メモリの故障が生じたときに、較正データの再現が可能であるような、冗長性をもったメモリシステムが提供される。
【００２６】
メモリユニット３４は、ＳＲＡＭ("static random access memory")、ＤＲＡＭ("dynamic random access memory")、ＦＰＭ ＤＲＡＭ("fast page mode dynamic random access memory")、ＥＤＯ ＤＲＡＭ("extended data-out dynamic random access memory")、ＳＤＲＡＭ("synchronous dynamic random access memory")、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ("double data rate synchronous dynamic random access memory")、ＦＲＡＭ("ferroelectric random access memory")などを含む、エンジン制御モジュール１４が使用できるような、単一のメモリ又は複数のメモリを備えている。さらに、書き込み能力をもったＲＯＭ("read only memory")も使用することができる。
【００２７】
揮発性メモリ７０に記憶された較正データは、バス３０を介して、エンジン制御モジュール１４によって使用される。不揮発性メモリ７２，７４は、較正データのバックアップ版を提供し、エンジン制御モジュール１４が再起動された後に、揮発性メモリ７０にロードされる。
較正データへの変更は、ユーザが直接、揮発性メモリに適用することで行なうことができる。エンジン制御モジュール１４は、これらの変更を第１の不揮発性メモリ７２にコピーして、エンジン制御モジュール１４を再起動する。
【００２８】
再起動した後には、エンジン制御モジュール１４によって、第１の不揮発性メモリ７２の中にある変更が照合され／有効か否か調べられる。これは代表的には、当業者は認識するだろうが、チェックサムのプログラムを走らせることで行なわれる。次に、照合された変更は、追加的なバックアップのために、第２の不揮発性メモリ７４へコピーされる。代表的には、第１の不揮発性メモリ７２におけるユーザが変更できる部分の全体をコピーすることで、第２の不揮発性メモリ７４に対するメモリの要求を節約する。任意的事項としては、第２の不揮発性メモリ７４にコピーする前に、較正データを圧縮して、メモリに対する要求をさらに減少させることができる。
【００２９】
チェックサムのプログラムによって、不揮発性メモリ７２の中にある較正データが有効ではないことが示された場合には、それらの変更は、第２の不揮発性メモリ７４にはコピーされない。逆に、第２の不揮発性メモリ７４の較正データが第１の不揮発性メモリ７２に書き戻されて、前回の変更を上書きする。そして、照合されたバックアップの較正データが、（いま、有効になった）第１の不揮発性メモリ７２から揮発性メモリ７０へコピーされる。第１の不揮発性メモリに含まれるコピーが依然として有効でない場合には、第２の不揮発性メモリ７４から揮発性メモリへ直接、較正データがコピーされる。このプロセスによれば、たとえメモリ７２，７４のひとつが故障したとしても、エンジン制御モジュール１４は、有効な較正データを用いて正常に機能することができる。ユーザに対して、都合の良いときに、エンジン制御モジュールを交換すべき旨を指示する診断が登録される。
【００３０】
本発明の実施形態について例示して開示したけれども、これらの実施形態は、本発明のあらゆる可能な形態を例示及び開示することを意図してはいない。むしろ、本願において使用された用語は、限定のための用語というよりも説明のための用語であり、発明の精神及び範囲から逸脱せずに、様々な変更を行なうことができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明に従ったエンジン制御モジュールによって制御される、例示的なエンジンシステムを示している。
【図２】図２は、本発明に従ったエンジン制御モジュールにおける、メモリユニットの分割について示している。
【図１】
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【図２】
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